在现代战争和非战争军事行动中,狙击手以其隐蔽性、灵活性和巨大的点杀伤能力,成为战场的幽灵,在重要目标上给予对手以致命杀伤和强大的心理震慑作用。因此,反狙击手探测系统对于保障军民生命安全具有重要意义。本文以狙击枪声定位为背景,利用麦克风阵列时延估计定位技术,对互谱采用频域滤波、互谱相位进行最小二乘直线拟合的方式,研究提升了枪声空间定位的准确度。主要工作如下:1.分析了麦克风阵列的空间模型,包括远场模型和近场模型,对互相关的定义、基本互相关和广义互相关的演变过程进行了介绍,在此基础上,将PHAT(Phase Transform)和SCOT(Smoothed Coherence Transform)加权结合,提出了一种抗噪能力更强的PHAT/SCOT联合加权算法;2.针对分数阶时延估计,介绍了常用的时域线性插值、多项式拟合算法以及相应的最小二乘原理,并根据两路信号的互谱相位跟频率的线性关系,提出一种基于互谱相位拟合的时延估计算法;3.设计空间正四面体阵列模型,按照先整数后分数的步骤综合得到整体时延,重点是利用互谱相位拟合算法,即对互谱进行频域滤波得到低频有用信号、对互谱相位采用最小二乘直线拟合的方式,得到较为精确的分数时延值;然后通过几何定位法对枪声进行了准确的定向;最后,通过双阵列配合对距离坐标修正,获得更加准确的距离精度。仿真数据表明,当枪声距离阵列中心500米左右时,利用双阵列互谱相位拟合算法定位,距离平均误差达到1.11米,方位角平均误差达到0.01°,俯仰角平均误差达到0.02°。