该文系统研究了自适应时间延迟估计的理论、技术和方法.在阅读大量文献的基础上,综述了时间延迟估计的基本理论及几种常用的方法,并论证了这几种方法之间的关系.研究了LMS自适应滤波器的原理,算法和性能,分析讨论了基于自适应噪声抵消系统的LMS自适应时间延迟估计方法(LMSTDE)的原理、结构及性能.提出了一种自适应相位谱时延估计方法,当信号相关性较弱时,这种方法比基于相关分析的时延估计方法具有较高的精度,且具有一定的抗周期性干扰的能力.研究了时变环境下的时间延迟估计问题,提出了应付时变环境的对策.提出了一种改进的ADDLD自适应时延估计器和一种加窗LMS自适应时延估计方法,这两种方法可以有效地减小自适应时延估计的计算复杂度.研究了多源环境下的时间延迟估计问题.提出了一种基于信号功率谱序列自相关矩阵特征分解的时延估计方法,具有较高的时延分辨能力,突破了相关不可分辨的界限.研究了时延估计问题中信号多径传播问题,提出了一种基于最大熵谱估计的时延估计方法和一种基于LS自适应AR建模的时延估计方法,均具有较高的时延分辨能力.将时间延迟估计的理论和技术应用于地下供水管道泄漏的检测定位问题,研究了泄漏引发振动及其传播的机理和利用时延参数检测泄漏的原理方法,在现场实验中,得到了较好的结果.该文最后对时间延迟估计研究的发展趋势做了展望.