基于声压传感器阵列声学信息采集技术一直备受学者关注,该技术广泛应用于语音信号采集和军事等领域,但在声源定位和识别方面的研究相对较少。在阵列信号处理上,大多数研究集中在雷达探测等实时性要求高的领域,对传播速度相对低空间声学信号源的阵列信号研究比较少。空间声源信号定位的研究具有较实际应用价值,可以定位环境中的特定的声源,便于快速排查环境噪声和拾取指定声源信息。本文通过大量文献的研究,分析比较不同结构阵列定位的原理及其优劣,提出基于C60结构的20元半球面共形阵列。基于此阵列结构,分别采用MUSIC算法和方向图算法研究阵列对多声源的定位性能。仿真实验结果表明,MUSIC算法对多声源的定位性能优于方向图法。在定位三声源时,方向图法仅能定位其中一个声源的位置,且存在1～3°的误差,而MUSIC方法可以定位三个声源的位置,并且误差稳定维持在1～2°。针对空间多声源数目识别,提出改进的多级分离盖氏圆盘估计器(Multistage Gerschgorin disk estimator,即MSGDE),并引入GDE、AIC和MDL三中经典的声源数目识别算法验证该算法对多声源识别的准确性。仿真实验表明MSGDE方法在空间色噪声和白噪声环境先对多声源数目识别的准确率优于其他三种方法,并且基于本文的阵列结构,该方法识别声源数目的理论上线为19个。最后,采用软硬件结合的方法,通过以STM32为主控芯片的前端数据采集系统和基于Lab VIEW数据分析显示平台,对实际声源进行定位。该系统能准确定位空间三声源,误差控制在1～2°。本文在研究调整因子的选取时,采用在已知声源数目的条件下,利用算法对声源数目进行估计,研究多级调整因子D(n)的分布规律,从而取得最优值。仿真实验表明,通过此种方法选取的最优调整因子能适应多声源数目的识别。MSGDE算法实际上是类似于传统GDE算法的多次运算,它基于假设思想,对同一数据进行多次分级运算,大大降低了单次运算所早成的估计误差,提高了声源数目识别的准确率。相对传统GDE,在实验所给的-20d B～10d B信噪比区间,识别准确率普遍提高10%～80%。基于本文的研究方法和所提出的算法,后续利用更高效的计算手段将更大的提高声源数目识别和定位的性能。