对水下目标的检测、定位须借助声呐进行。声呐按工作原理可分为两种,主动声呐和被动声呐。主动声呐向目标发射脉冲声信号,利用目标反射的回波进行探测,但是这样容易暴露自己,遭到对方的攻击,自身的安全性受到影响。被动声呐与主动声呐不同,利用水听器基阵接收目标自身发出的信号或噪声来探测目标。相对于主动声呐,被动声呐具有隐蔽性好、作用距离远等优点。声呐脉冲检测是一种由被动声呐探测目标主动声呐发射的脉冲信号来检测出目标的技术。主动声呐主要发射两种脉冲信号:CW脉冲和LFM脉冲,声呐脉冲检测技术的关键是高精度的时延测量。声呐脉冲检测的主要任务是侦察目标主动声呐的工作参数,跟踪目标,由高精度时延测量可以估计目标的方位和距离。本论文的研究工作分为两部分:CW脉冲信号的检测和LFM信号的检测,这两种信号的检测主要是时延估计,对应不同的脉冲信号应用不同的时延估计方法,再根据三元阵测距原理得出目标方位和距离。被动测距声呐一般是通过估计目标发射的脉冲信号到达三个阵元的时间差来测定目标距离。本文推导了三元对称阵被动测距、测向公式,对时延估计的一般特性进行分析。从理论上说被动测距模型比较简单,但在实际中,水声信道的复杂性导致传播时延起伏,而测距所需的时延估计是微秒量级的,所以进行被动测距时还需要配合一系列信号处理技术。对于CW脉冲的信号处理方法主要介绍了过零测频的三种方法和FFT测频的两种方法,自适应线谱增强器(ALE),自适应相位估计器(Notch);对于LFM脉冲的信号处理方法主要介绍了广义互相关,三点内插法,相关峰细化的时延估计(MCZT-FICP),相位调整法。本文主要仿真检验了各种信号处理方法的有效性,对改进的前沿检测时延估计、前沿修正测频以及相位调整法时延估计进行了误差分析比较,并进行了一些实验数据验证,这些时延估计结构设计与其他结构设计有一定的优势。