声发射技术是一种动态的、限制性条件较少的无损检测技术,在故障诊断和结构健康监测中占有重要地位,有着广泛的应用前景。声发射现象的产生是由于材料或结构内部应力超过材料的屈服极限进入塑性或产生缺陷时以应力波的形式释放应变能,因此通过对声发射源位置的确定可以判断出材料内部出现塑性变形和破裂的地方,从而为材料或结构的安全使用提供有效的预警。常用的声发射源定位方法是时差定位法,而岩石声发射信号是一种非平稳的复杂瞬态信号,这将严重影响对信号到达不同传感器的时间的读取。同时,不同的定位算法也将影响到声发射源定位的精度。针对这些问题,进行了岩石单轴压缩条件下的声发射试验,基于获取的大量声发射数据进行理论分析。首先,采用改进的小波包分层幂指数阈值去噪方法,解决了声发射信号去噪时易发生信号成分丢失的问题,并与传统的软、硬阈值去噪方法对比,验证了该去噪方法的有效性;其次,将最小二乘法和粒子群优化算法相结合,构建最小二乘—粒子群定位方法,有效减小了迭代次数,提高了求解效率;再次,考虑到岩石中的缺陷和破裂过程中出现的裂纹将造成波速的变化,采用将波速限定在扰动范围内的定位方法,提高了波速受到扰动情况下的定位精度;然后,针对传统定位得到的点位置精度较差问题,采用区间优化算法进行声发射源定位,得到了更接近真实声发射源的区间解;最后,采用最大似然—AIC的两阶段到时提取方法,提高了到时读取的精度,并结合声发射实验数据对所提出的定位方法进行了验证。本文的研究对声发射信号的离线处理和损伤监测的在线分析具有重要的理论意义,对于促进声发射检测技术的应用具有重要的现实意义。