针对T型水听器灵敏度高,低频特性好,抗干扰能力强等优点,设计开发了一种单片机控制的水下声波测距系统。以声波在水中的传播速度为确定条件,使发声换能器发射声波,水听器接收声波,通过AT89S52单片机对声波测距系统的发射、接收时间的控制,计算出障碍物与水听器之间的距离。测试结果表明：系统可以稳定接收反射声波信号,实现短距离测量,测量误差小于1%。

针对纤毛式MEMS仿生单矢量水听器灵敏度偏低、频响曲线起伏较大的缺陷．对该结构水听器进行了优化设计．通过理论分析和仿真计算，从两方面进行了优化，一是纤毛材料的选择，选用光纤替代塑料柱体；二是设计了一种“半油半酯”新型封装结构．最后在国防水声一级计量站对该封装水听器进行了相应的校准测试．测试结果表明．该水听器性能较之前有了明显提高，灵敏度达到一165dB（包括前置放大26dB），频响范围为20Hz～2kHz（±4dB），具有良好的“8”字型指向性．

针对MEMS仿生矢量水听器灵敏度和频带相互制约，不能同时满足宽频带高灵敏度测量的问题，在单个MEMS矢量水听器的基础上，设计了由四个单元构成的2×2单片集成微敏感结构阵列，实现了水听器的高灵敏度和宽频带。通过理论分析和ANSYS仿真分析，确定阵列微结构的尺寸，采用硅微机械加工工艺完成了阵列微结构的加工，最后在水声一级计量站对封装好的水听器进行了灵敏度和指向性校准测试。测试结果表明：该阵列式仿生矢量水听器未加前置放大时灵敏度达到-189dB，频响范围20～5000HZ，具有良好的“8”字型指向性。

MEMS矢量水听器不仅可以测量声压信号,还可以测量质点的振速信号,它具有与频率无关的偶极子自然指向性。单一的矢量水听器就能够测量水中的声压和质点振速。利用矢量水听器的这种特性,结合波束形成原理,采用数字信号处理（DSP）技术,设计了基于MEMS仿生矢量水听器的水声定向系统,并进行了实际测试,结果表明：该系统能很好地实现对目标360°方位的定向功能。

受鱼类侧线结构的启发，设计了一种双T型结构的MEMS芯片。对该结构的核心元件T型梁进行最大应力与谐振频率分析，确定梁参数和压敏电阻的位置及其大小、尺寸。通过信号提取电路，对接收到的微弱电压变化信号值放大滤波后进行回波测距实验。测试结果得出：所设计的水听器可对水下障碍物进行距离探测，并实时LCD显示。