近年来,随着信号处理技术的发展,芯片的量产得以实现并且其成本有所降低,随之发展而来的应用传感器网络进行目标定位方案实现新的跨越,被广泛应用于生活、军事等各个领域。其中,利用麦克风声阵列传感器被动探测系统发展尤为迅速。该系统主要利用预先布置的麦克风阵列传感器被动式采集声源信号,并选用合适的算法实现对声源目标的探测和定位。本文以靶场弹着点定位问题为研究背景,主要讨论基于TDOA(Time Difference of Arrival)声学被动探测技术计算单个弹着点的位置、基于宽带信号DOA(Direction of arrival)测向技术实现信号源的测向和位置计算。其研究内容主要可以分为以下两个方面:1.针对实际靶场定位应用中麦克风阵列传感器硬件性能的误差以及环境所带来的干扰,本文首先针对弹着点信号进行滤波处理以及弹着点信号端点检测处理,在传统CHAN算法基础上提出一种基于拟牛顿算法的无需测速的TDOA弹着点定位算法;其次,采用K-均值聚类算法和高斯函数相结合的方法进行数据融合,消除虚假目标点;最后,针对单个弹着点定位方案,建立靶场网格模型,并对单个弹着点TDOA定位方案进行风速参数修正。实验表明,本文所提出的算法实现定位精度达到5米以内,基本能够满足靶场实际项目需求。2.针对单信号源选用TDOA算法解算流程较为复杂的问题。本文基于靶场网格模型,应用宽带DOA测向定位技术解决了单信号源测向定位问题。首先,由于各个麦克风阵列的接收信号是相干信号。因此,在相干信号子空间算法基础之上,对宽带波达方向测向算法进行修正,进一步提高算法的测向能力;其次,基于四个八元十字阵列接收的信号源数据,搭建多阵列概率密度函数的数据融合模型,能够更有效的消除阵列定向交汇所带来的虚假点的问题。实验表明,本文所提出的算法可以很好的解决弹着点的测向问题,实现定位测向精度达到1度以内,同样能够基本满足靶场实际项目需求。