在现代战争中，狙击手以其诡秘的行踪和高效的杀伤效率威胁着士兵的生命，反狙击手探测系统能够帮助士兵对狙击手快速定位并进行反击，对保障士兵生命和军队信息化建设具有重要意义。本文以狙击手探测系统的研制为背景，设计实现了一种可以探测射击者位置的枪声定位系统。首先，对超音速弹丸击发时产生的弹丸激波和膛口波的物理现象作了分析，构建了小口径武器射击后的激波和膛口波传播模型，并以此设计了目标测距算法。本文研究了空间任意四元阵的测向原理，为DSP实现测向提供理论基础。论文设计的枪声定位系统是基于正四面体阵列，采用TMS320F28335作为信号处理芯片，其整个硬件平台放置在传声器阵列的基座里，具有体积小，重量轻，移动方便等特点。硬件平台由信号调理和信号处理两部分构成。传声器的输出信号经四路调理电路的放大滤波处理后，送入A/D转换器，实现模拟信号到数字信号的转换；信号处理平台进行枪声事件检测、信号识别、时延估计和定位解算，并将结果发送到移动显示平台。本文着重论述了硬件平台和软件算法的设计与实现，并在第五章中对系统做了整体测试。当声源距传声器阵列300米时，测量结果显示方位角均方差在3°以内，证明定位系统拥有良好的方位测向可重复性，说明系统硬件平台稳定可靠，定位算法合理可行。