针对传统的声发射源平面定位中各传感器灵敏度差异和门槛值设置不同对时差定位精度影响较大的问题，通过研究弹性波在薄板中传播的特性即Lamb板波频散特性，借用模态声发射的概念将单个传感器接收到的信号利用Gabor小波时频分析得到不同模态的峰值到达时间，并在引入速度因子概念的基础上，讨论了两种不同的声发射源平面定位方法，即同一频率不同模态的定位方法和同一模态不同频率的定位方法，试验证明两种方法都能得到模拟源的正确定位，不仅从根本上避免了传感器间灵敏度差异对时差定位精度的影响，而且还可以减少平面定位中传感器的数量，避免三角形定位中伪定位的出现，并适用于传统的声发射源平面定位中不易布置传感器阵列的结构健康无损监测。

针对混凝土结构损伤信号的特点，引入一种非平稳信号的时频分析新方法——希尔伯特-黄变换（Hilbert-Huang变换，简称HHT）用于混凝土结构损伤检测。该方法是通过经验模态分解（empirical mode decomposition，EMD）提取信号的固有模态函数（intrinsic mode function，IMF），再进行Hilbert变换，求瞬时频率、瞬时振幅，得到信号的Hilbert谱。试验中通过对无损伤和有损伤两种钢筋混凝土梁进行侧向激振检测，对无损伤信号和损伤信号谱特征进行比较分析，结果表明HHT方法能识别结构损伤，且优于常规的Fourier变换方法及小波变换（wavelet transform，WT）方法，值得推广。