为迎接智能时代的来临,人机交互、智能家居、汽车噪声源识别等领域对声源定位技术提出了更高、更全面的要求,传统的远场信号波达方向估计无法精确定位此类近场环境中的声源。目前,以三维多重信号分类算法(MUSIC)为代表的空间谱估计方法是近场声源识别与定位领域的研究热点,具有定位精度高、抗噪能力强和稳定性好等优点。但是,其较高的计算复杂度和较差的实时性限制了它的工程应用。因此,快速近场三维MUSIC算法的研究具有重要的理论和工程应用价值。本文主要研究内容如下:首先,研究了基于平面波和球面波信号的声源定位方法并推导了远场二维MUSIC定位算法;同时引入距离衰减因子,建立了近场三维MUSIC定位算法;基于移动传声器阵列,建立了空间聚焦的近场声源定位算法。分析了各定位算法的计算复杂度和实时性;其次,为克服上述定位算法实时性差的缺点,提出了一种基于蝙蝠算法的近场MUSIC三维多声源定位算法(3D-BMUSIC)。新算法具有模型简单、收敛速度快和控制参数少等优点,可有效降低谱峰搜索的计算复杂度,提升算法的计算速度,提高定位算法精度;研究表明:其计算时间仅为三维MUSIC算法的2%左右;最后,利用窄带近场多声源定位实验验证算法的有效性。实验表明:近场三维MUSIC算法的计算复杂度较高,算法实时性较差;基于空间聚焦的近场声源定位算法的分辨率较低;3D-BMUSIC算法具有优秀的全局和局部搜索能力,可有效地提升近场多声源定位的分辨率和实时性。本文探讨了近场多声源的空间定位问题。推导了近场多声源信号接收模型,建立了近场多源三维MUSIC定位方法;基于蝙蝠算法,提出了快速三维声源定位算法,新算法具有定位准确、分辨率高、实时性好等优点,具有较好的理论和工程应用价值。