位置服务（Location based service,LBS）相关技术的快速发展极大的推进了智慧城市的建设进程,随着机场、高铁站、购物中心等大型建筑综合体的内部空间日益庞大和复杂,室内定位导航、路径规划、虚拟现实等应用对室内空间地图位置服务产生了迫切需求。针对巨大的室内位置与地图服务需求,同步定位与建图技术（Simultaneous Localization and Mapping,SLAM）应运而生,其中基于声信号的SLAM技术由于价格低廉、测距精度高、设备兼容性好等优点受到了广泛的关注。针对目前声SLAM存在的室内混响条件下的一阶回波标记难题以及移动测量过程中观测误差和累计误差影响建图精度问题,本文主要研究在未知环境中的移动终端主动发送伪超声音频信号（16k Hz-24k Hz）,利用共址设置的多通道麦克风接收并提取经室内声场作用后的回波信号,结合声学空间特征及反射回波识别与提取技术、室内测距定位技术及多传感器融合技术,探索室内隐私环境下的空间轮廓地图快速构建的低成本解决方案。本文的主要研究内容如下:（1）基于多通道伪超声信号的空间感知方法研究多通道麦克风相较于单通道麦克风具有更好的空间感知能力,可以辨别声音的大小和方向乃至感知室内空间轮廓,研究多通道伪超声信号的空间感知方法将对后续室内空间轮廓构建具有重要的意义。多通道麦克风估计墙壁位置需要从麦克风接收的回波序列中标记出来自反射墙壁的一阶回波以测定自身相对反射体的位置,然而麦克风接收到的一阶回波的反射来源和到达次序并不一致,这就导致了一个回波标记难题（Echo Labelling Problem,ELP）。本研究针对该问题,提出一种RIR倒谱特征,该特征可从麦克风阵列接收声信号的室内脉冲响应（Room Impulse Responses,RIR）中提取,不仅可以辨识低阶回波信号,还可以区分出空间中不同材质的反射体。基于RIR倒谱的这一感知辨识特性,提出一种基于RIR倒谱的一阶回波标记算法,通过建立伪超声数据空间与室内空间几何特征的关联,实现多通道麦克风对空间声场的感知,提高了一阶回波的识别准确率。（2）伪超声室内空间轮廓重构技术研究伪超声信号在室内传播过程中,遇到障碍物会产生反射、衍射等多径效应,这类反射及多径传播在一定程度上反映了室内的空间布局和几何结构信息。移动终端通过对房间不同位置的声回波信号的采集以及对反射墙壁位置的估计可以实现对室内空间轮廓的重构。移动终端移动测量过程中,利用惯性传感器可以提供较好的瞬时定位精度,但长期移动测量中的累计误差会影响墙壁位置的准确估计。而基于声信号的位姿估计不存在误差累计且测距精度高,但由于声信号在室内传播过程中存在混响,会导致部分信号到达检测漏检或误检。针对上述问题,本研究综合利用惯性传感器与声传感器的互补性,提出了一种基于图优化的声SLAM方法。首先利用移动终端移动测量过程中,真实声源与一阶镜像声源位置之间的等腰梯形约束,提出一种基于等腰梯形约束的位姿估计方法估计移动终端的移动轨迹,该方法通过减小真实声源定位误差来减小室内几何轮廓的定位误差。然后,将机器人的位姿作为图的节点,位姿间的关系构成图的边,利用回环检测的约束反馈,通过全局优化的方式纠正机器人的位姿。最后,根据全局优化后的机器人轨迹以及RIR倒谱的反射体辨识特性绘制出房间几何轮廓图。实验表明,基于RIR倒谱特征和图优化方法的声SLAM系统可以准确的估计出移动终端的轨迹以及门、窗等在房间地图中的位置,其平均自定位误差为2.78cm,平均建图误差为4.13cm。