随着现代科技的高速发展,噪声污染问题日益突出。由于噪声设备、噪声特性和空间分布以及运行工况的差异性和独特性,目前的声源定位系统较少能经济、全面地完成对目标声源多种工况和任意时间下的数据采集及声源识别定位任务,因此开展MEMS传声器阵列的声源定位系统研制具有一定的理论意义和实际工程应用价值。本文依托“***噪声预测关键技术研究”项目,针对目前声源定位系统存在的问题,以噪声和机械设计基本理论为基础,借助测试技术、信号分析与处理技术和声源定位技术开展声源定位系统的设计和实现研究,完成了MEMS传声器阵列和数据采集系统硬件设计、改进精英势场粒子群声源定位算法的理论分析、以及声源定位系统的开发与试验研究等。论文主要研究工作和结论如下:（1）MEMS传声器阵列基础理论研究。首先分析了一维线形阵列、二维面形阵列和三维立体阵列的各自特点,其次对阵列声源定位近场和远场模型进行了探讨,分析了影响阵列性能的主要参数,如阵元间距;主瓣、旁瓣与栅瓣;空间分辨率等。最后重点研究分析了轮形阵列、多环圆形阵列、指数螺旋形阵列和对数螺旋形阵列的特性。（2）改进精英势场粒子群声源定位算法理论分析和仿真计算分析。结合MUSIC算法、人工势场法和粒子群算法的各自优点,从种群生成、种群初始化、粒子更新方式和粒子变异的角度对传统粒子群算法进行改进研究,即借鉴人工势场法,为粒子初始化和更新给与一定引导,并针对粒子群可能陷入局部最优的问题提出双种群反向搜索和粒子变异的解决方案,最后进行了仿真计算分析。仿真结果表明,改进精英势场粒子群算法具有收敛速度快,计算量小的优点。（3）传声器阵列声源定位系统研发设计。分析了PCB传声器和MEMS传声器的性能特点,结合实际需求,完成了MEMS传声器阵列结构设计,构建了传声器阵列声源定位数据采集系统,试验验证了其信号同步处理、通道一致性、采样时延一致性和信号稳定性等功能。（4）MEMS传声器阵列声源定位系统试验研究。在半消声室,对研发的新型MEMS传声器阵列同步数据采集系统,开展声信号采集实验、声源角度误差定位实验、声源目标探测距离实验和目标声源定位实验研究。对整体性能与定位误差进行分析,结果表明声源定位综合误差满足系统设计需求。