声源被动定位技术是一门将声学,信号检测、数字信号处理、电子学等多技术领域相融合的新技术。其涉及了广泛而复杂的理论知识,需要多方面的先进技术才能取得好的研究成果,在军用和民用被广泛运用,有着极其重要的意义。本文提出了一种基于声场二阶干涉的空间被动定位法,将已在光学理论中充分验证了的二阶干涉原理应用在声学中,实现了空气中对目标声源较为精确的定位;同时,围绕着声源被动定位系统的设计展开了研究,对影响系统定位性能的参数进行了具体分析。本文的主要研究内容如下:首先基于声场二阶干涉原理,提出声场二阶干涉定位法,并建立定位模型,通过相关函数的计算确认声源位置坐标,为后续的仿真与实验提供理论支撑。其次研究了接收到的声信号的处理方法:首先对接收到的声信号进行一系列的预处理,包括预滤波,预放大,加窗分帧,有效端点检测。然后根据二阶干涉定位模型,对声场二阶干涉原理进行仿真验证,并分析阵列结构参数(阵元间距,阵元空间分布形式,基阵间距)与声源参数(频率,信噪比,声源个数)对定位效果的影响。仿真结果表明:(1)二维平面阵列改善了一维直线阵只能在[0,180°]这一缺陷,实现对[0,360°]范围的全面定位。(2)阵元间距应在20-100cm范围内选择;一定范围内,基阵间距越大,可定位距离越远;阵元个数越多,定位效果越好,综合性能最优的阵列结构为不规则双五元阵。(3)声源信号为单频与混频时均可实现对声源的定位,频谱越宽,定位效果越好且可对双声源进行定位。信噪比为0dB时,仍可实现对声源点的定位。最后根据定位理论与仿真结果进行实验总体方案设计,进行不同参数下声源被动定位实验。实验结果与仿真结果一致:(1)双三元阵和双五元阵实现了在[0,360°]范围内对声源定位。不对称双五元阵可在基阵间距为7.5m,阵元间距100cm以内的参数条件下实现对71m远处声源的定位。(2)不对称双五元阵在声信号为混频与单频时也可对71m远的声源点定位,定位相对误差分别为1.4%,2.2%。信噪比减小一半可实现对52m远处声源的定位,相对误差为1.1%。本文基于声场二阶干涉定位原理设计了声源被动定位系统并分析了阵列结构与声源参数对系统的影响,为后续声源被动定位技术的研究奠定了基础。