基于麦克风阵列的语音增强技术将语音信号处理与阵列信号处理结合，实现了在复杂语音环境下抑制干扰信号和噪声信号，最大限度提取期望源的语音信息。球麦克风阵列具有其独特的空间对称特性，可以更好地应用于三维空间波束形成、声源定位、噪声控制以及声场空间特性分析等领域。其中，基于球麦克风阵列的语音信号增强算法已成为近几年语音信号处理领域的研究热点。阵列韧性表现为系统在复杂环境下的抗干扰能力及容错能力，它是衡量波束形成性能的重要指标。论文介绍了语音信号处理与阵列信号处理的相关基础知识，通过对现有球麦克风阵列波束形成方法的研究讨论，总结和分析了常用球麦克风阵列处理的理论与方法。这些方法包括常规波束形成、延时-求和波束形成、切比雪夫波束形成、最小方差无失真波束形成和多约束优化控制的韧性波束形成。考虑到波束形成语音增强方法的目的是保证期望源语音信号位于波束图主瓣内，干扰信号和噪声信号尽可能的位于旁瓣甚至零陷方向，以达到最大的语音增强效果。论文在已知期望源波达方向信息的前提下，引入白噪声增益保证阵列的韧性，并通过对主瓣方向和旁瓣方向增益的线性约束，提出一种基于线性约束的韧性球麦克风阵列波束形成方法，以实现对主瓣宽度和旁瓣零陷进行权衡控制。仿真实验结果表明，该方法在保证阵列韧性和主瓣无失真输出的同时，获得了较好的旁瓣控制。