该文针对管道泄漏点定位的问题,提出了一套基于泄漏点处水声波动的管道泄漏点定位系统.对采集水声信号的压电传感器进行了理论分析和试验研究,在水声信号频谱范围内选择了频谱特性一致的一对水声信号压电式传感器.针对水声信号这一微弱信号的检测,介绍了微弱信号检测的理论和方法,根据微弱信号理论和压电式传感器的特点,设计出了前置放大器的硬件电路.由于传感器所接收的信号中,既有有用的水声信号又包含有各种噪声信号,因此水声信号的提取需要使用滤波器.介绍了滤波器的种类、原理和主要技术指标,重点讨论了开关电容带通滤波器的工作原理和设计方法并设计了其硬件电路图.最后介绍了离散傅利叶变换及其快速算法FFT(fast Fourier transform),提出了通过FFT算法来计算两路信号的相关函数求出渡越时间从而确定泄漏点的具体位置.在理论方面,阐述了微弱信号检测的相关理论以及电阻、半导体二极管、半导体三极管和场效应管的噪声计算,归纳了噪声的频谱特性和相关函数计算方法.介绍了压电传感器的工作原理和等效电路,分析了传感器的特点和主要性能.详细描述了前置放大器和开关电容滤波器的设计规则和性能指标,特别是对放大器和滤波器的低噪声要求进行了分析.最后介绍了数字信号处理中的离散傅利叶变换及其快速算法FFT,基于FFT算法给出了求两路信号相关函数的原理框图和渡越时间计算方法.在实验和硬件电路设计方面,通过振动平台的测试对十个传感器样品进行了实验研究,给出了频谱特性确定了需要采集的信号的频率范围,同时选择了两个性能特性相近的传感器探头.针对微弱信号和压电传感器的特点设计了前置放大器硬件电路.根据信号的频率范围设计了开关电容率滤波器的硬件电路,对前置放大器和带通滤波器进行了实际测试.在设计前置放大器和带通滤波器的过程中特别注意了降低系统噪声.