海洋声场兼具声压场和振速场,前者是标量场,后者是矢量场,兼有强度和相位信息。伴随矢量水听器工艺及相关信号处理技术的发展,振速矢量场展示出越来越多相比于声压场的优点,其数值计算方面需要进行更深入的研究,本文正是做这方面的工作。本文从声场计算角度出发,对于简正波模型,研究使用有限差分求解特征值和特征向量、并进一步计算声压的方法。根据尤拉方程,对声压场进行空间数值微分,计算出振速各分量,即求得振速矢量场。从而完成声压场和振速矢量场建模的理论准备。声压和振速的传播损失可用于分析声场传播特性,而振速的相位特性是矢量场研究和应用的重点。本文完成了实现上述声场计算功能的程序,并在MATLAB平台上,开发出一款基于这些程序的GUI声场计算软件,便于使用。文中应用该软件对理想条件下介质中声场进行仿真,得到了体现简正波传播规律的结果。考虑声源频率对声场的影响,分析讨论了声场中各参量的谱特性。对以声源为圆心、水平呈圆周分布的位置点的矢量场进行仿真,计算了相位跳变和通过特性,与理论和实验结果符合良好。由于复杂海洋环境条件更有实际意义,分别计算了考虑海面粗糙、典型声速剖面、分层介质和衰减等影响因素时的声场,通过与理想条件下单层介质情形的比较,分析得出各因素对海洋声场特性的影响。最后,计算综合考虑所有影响因素时的声场,与经典简正波声场计算软件的结果进行比较,验证了程序的正确性和可用性。