近年来,无线传感器网络逐渐在国民经济的各个领域得到了越来越广泛的应用,为人们的生产生活提供了诸多便利。其中,声源定位是无线传感器网络的热点应用之一,其在现代军事和民用安防中具有十分重要的应用价值。由于无线传感器网络的能量受限性以及待定位声源的动态性,设计一种能量有效的、快速准确的声源定位协议和算法是关键。本文对这一问题进行研究,提出了一种能量有效的声源定位机制并用仿真实验和实际测试证明了该机制的有效性。本文研究的主要内容及主要创新之处在于：(1)本文研究了无线传感器网络在声源定位中的应用问题并提出了一种改进的声源精确定位协议和位置求解算法。本文提出一种逆向捕获时间差的声源定位协议,该协议可以使传感器网络在大部分时间里处于射频休眠状态,因此具有显著的节能效果；在利用时间差数据求解声源位置时,引入Voronoi图理论对搜索空间进行裁剪,以提高算法搜索求解的效率和成功率。在Matlab平台上的仿真实验结果证明,相比于传统TDOA方法,本文提出的逆向捕获时间差的Voronoi声源定位机制具有较好的综合性能。(2)本文设计了一个声源定位系统并将其部署在停车场以验证本文方法的性能。声源定位中的节点采用ATmega128L为主处理芯片并带有声音信号检测模块和射频收发模块。节点采用CSMA/CA通信协议将数据汇聚至基站,后者完成声源位置解算并控制停车场的监控云台有针对性的监测。实际应用测试表明,本文设计的声源定位机制可以快速有效完成声源定位,同时大幅度延长网络的生存时间。