近年来,随着定位技术的不断发展,以全球导航卫星系统（GNSS）为代表的室外定位技术已经日趋成熟。然而在室内定位中,由于复杂的室内环境的干扰和建筑物墙体的遮挡,导致GPS的定位精度严重下降,因此,研究室内定位是有意义的。室内声源定位由于其不需要特定的信号收发设备的特点,成为了室内定位研究的重要组成部分。麦克风阵列因其不仅可以获得声音信号的时域信息,还可以获得声音信号的空域信息,可以进一步提高定位精度的优点,已成为室内声源定位的研究热点。本文分析了用于室内声源定位的基于相位变换加权的可控响应功率（Steer Response Power-Phase Transform,SRP-PHAT）定位算法的优缺点,针对该算法通常只适用于大孔径麦克风阵列的近场声源定位,且忽略阵列拓扑结构与阵列校准对室内声源定位精度影响的问题,研究了基于三维星型阵列拓扑的两级滤波融合的室内声源定位系统。首先,验证分析了不同维度的麦克风阵列拓扑对室内声源定位精度的影响,从阵元间距、阵元个数以及其他拓扑结构参数设置的角度,对SRP-PHAT算法定位精度的影响进行了实验分析。综合比较不同阵列拓扑结构下的定位精度与算法计算量,找出了适用于室内声源定位的小孔径麦克风阵列类型与参数设置。其次,分析了各个麦克风接收信号的频率响应一致性问题,针对各麦克风之间频率响应的非线型差异会对定位精度产生干扰的问题,使用基于多通道低通滤波与多通道自适应滤波的两级滤波融合的机制,消除各种环境下接收信号与实际信号之间频率响应的非线性差异,并通过仿真实验与实测实验分析了滤波前后各个麦克风频响曲线的差异性与定位精度的关系。实测结果表明:当声源与阵列距离在3m以内时,本系统平均定位误差在12cm左右,平均定位精度明显优于传统SRP-PHAT方法与GCC-qγβ方法。当声源与阵列距离达到6m时,本系统定位精度与GCC-qγβ方法持平,相比于传统SPR-PHAT方法,定位误差降低了48%。