声源定位是声源识别的目的之一，波束形成技术可通过非接触测量获得噪声源的位置分布和强度量化结果，从而确定主要噪声源，这对减振降噪措施的有效实施具有重要的指导意义。本文研究了多种一维、二维和三维阵列的性能，并开发了阵列性能分析平台。首次系统全面地对基于平面波和球面波模型的波束形成单、多声源定位及量化方法进行了仿真研究，可用于处理远场平面波声源定位和近场球面波声源定位问题。设计了二维网格传声器阵列，进行了声源定位试验，实现了空气压缩机的噪声源定位。研究工作主要包括：　　（1）对于一维阵列，分别仿真研究了一维均匀阵列和一维非均匀阵列的指向性，同时得到了一维均匀阵列的阵列模式径向分布函数和最大旁瓣级。对于二维阵列，分别设计了二维网格阵、二维十字阵、二维圆阵、二维环阵、二维轮形阵、二维L阵和二维随机阵，仿真研究了各二维阵列的指向性。针对各二维阵列设计了与其分别对应的三维网格阵、三维十字阵、三维环阵、三维轮形阵和三维随机阵，仿真研究了各三维阵列的指向性，并与其对应的各二维阵列指向性作了对比。基于LabVIEW，开发了阵列性能分析软件平台，集成了所有阵列性能仿真程序。　　（2）阐述和推导了阵列阵型、相邻阵元间距、阵列尺寸、阵列孔径和阵元数目等阵列几何参数以及阵列指向性函数、阵列空间分辨率、阵列模式径向分布函数、最大旁瓣级和阵列截止频率等阵列性能参数。以二维网格阵为例，分别研究了声源频率、阵列尺寸和阵元数目对阵列指向性的影响以及阵元数目对截止频率的影响。　　（3）基于平面波模型，以声源重建面上扫描点对应的x、y坐标值作为扫描参数，通过加权延迟求和，得到了时域波束形成声源定位结果。以声源的球面角(θ)=（φ,θ）作为扫描参数，分别仿真研究了一维、二维频域波束形成和基于高分辨率谱估计MUSIC的单、多声源定位。　　（4）基于球面波模型，利用时域波束形成算法仿真研究了单声源定位。对于多声源定位，首次利用时域波束形成算法分别研究了同一声源平面、不同声源频率、不同声源纵向距离、不同声源强度下多声源定位以及多种因素作用下多声源定位联合仿真。此外，分别研究了基于频域波束形成、功率谱波束形成和幅值成像函数波束形成的单、多声源定位及量化方法。　　（5）设计了二维网格阵，开发了数据采集、数据处理软件平台，提出了一套经济、可行的阵列成像方案。利用搭建的阵列声压测试系统，进行扬声器单频声源定位试验，验证了阵列以及数据采集和数据处理软件平台的可靠性和准确性。　　（6）针对扬声器宽带声源，利用基于有限冲激响应滤波器的时域实现方法，实现了宽带波束形成声源定位及量化方法。将研究成果应用于空气压缩机，确定了空气压缩机的主要噪声源位置，并得到了其强度量化结果。