امروزه آنتنهای آرایه ای به علت کاربرد گسترده در سیستمهای سونار، رادار، مخابرات سیار، پردازش امواج زلزله و مهندسی پزشکی، بسیار مورد توجه هستند. در واقع هر مسأله ای که با تخمین مسیر سیگنال دریافتی (doa) سروکار داشته باشد به نوعی با آنتنهای آرایه ای سروکار دارد. سیستمهای سونار که برای تشخیص و تعیین موقعیت اجسام دور در محیط آبی به کار میروند، به منظور تخمین doa از آنتنهای آرایه ای استفاده میکنند. تخمین doa در آرایه ها با الگوریتم های پردازش سیگنال صورت میپذیرد. این الگوریتمها در دو دسته سنتی و وفقی جای می گیرند. این الگوریتمها در دو دسته سنتی و وفقی جای میگیرند. هر کدام از این روشها مزایا و معایب خود را دارند. در مجموع روشهای سنتی نسبت به خطاهای مدلسازی حساسیت کمتری دارند و در مقابل روشهای وفقی،که پس از روشهای سنتی معرفی شدند، از تفکیک پذیری بالاتر و دقت بیشتری برخوردار بوده و نیز در عدم پذیرش تداخلها موفق ترند.در این پایان نامه اکوستیک زیرآب، شرایط خاص آبهای کم عمق و سیستمهای سونار مورد مطالعه قرار میگیرد. سپس الگوریتمهای پردازش سیگنال در تخمین مسیر سیگنال دریافتی به تفصیل بررسی میشوند. در نهایت با معرفی آرایه های mimo الگوریتم مناسبی که پاسخگوی شرایط محیطهای کم عمق باشد معرفی میگردد. شبیه سازیهای انجام شده نشان می دهد که عملکرد الگوریتم های هموارسازی فضایی و music با به کارگیری آرایه mimo در مقایسه با آرایه های معمولی به میزان چشمگیری افزایش می یابد.