移动通信中，语音通信的音质好坏是终端性能重要指标之一，直接影响用户的体验。全球各大移动通信终端厂家为此做出了巨大的努力，如苹果公司通过采用双麦克技术提升手机的语音质量，欧洲电信运营商沃达丰增加相应的测试用例，加强了语音质量的测试。因此对手机话音增强系统的研究具有重要的现实意义。手机音质是一个整体的概念，其具体分析指标有噪声、响度、频响、回声与失真等，终端上将改善音质的部分统称为话音增强系统。　　 本文以CTA音频测试为参考标准，在TD-SCDMA手机话音增强系统中设计了噪声抑制(NS)、自动增益控制(AGC)、话音均衡(EQ)与声学回声消除(AEC)等四个功能模块。论文首先对传统语音增强技术中的噪声抑制进行了仔细研究，分析了经典算法的优缺点，并在此基础上，提出一种适用于移动通信的语音增强方法，即基于最小值跟踪的改进型维纳滤波算法。通过仿真分析表明该算法较传统维纳滤波算法其信噪比提升了4dB，且信号失真度小。为了进一步消除残留噪声与抑制饱和失真，本论文参考经典AGC算法，并结合设计需求，提出了一种改进自动增益控制算法，经仿真测试验证其对残留噪声的抑制作用明显，使信噪比进一步提高了6dB左右，并且对饱和失真的抑制作用也非常显著。最后，论文对EQ与AEC模块的算法方案做了简单的分析讨论。算法方案选定之后，在Verisilicon公司的zsp800芯片平台上对话音增强系统进行了实现，用以提升TD-SCDMA手机终端的话音质量。经资源占用评估与分析，该话音增强系统的时间与空间开销均满足工程实现要求。为验证话音增强系统设计的正确性，采用CTA音频测试方法对手机终端的各项音频指标进行全面测试，测试结果表明九项指标全部通过，且具有较高的冗余度，话音增强效果达到商用标准。