语言交流是人类最自然方便的沟通方式之一。而在现实环境中通话双方容易受到背景噪声的影响，特别是在工厂、矿山、机场等特殊场合，强烈的背景噪声严重影响通话质量，让语言交流变得困难。研究实时语音增强系统的目的就是针对这类强噪声环境，使用合适的算法在可靠的硬件系统上实时的处理语音信号，尽可能地降低背景噪声，提高语音可懂度，从而达到语音增强的目的。根据研究内容，论文可以分成两大部分。第一部分是算法研究和仿真。首先给出了语音信号处理的基本理论，它是研究和实现语音增强算法的基础。然后详细讨论了谱减法和基于最小均方误差法的原理，及其几种经典的改进算法。在此基础上，论文指出了传统短时谱估计增强算法产生语音畸变的问题，提出了一种失真控制下的语音增强新算法。该算法首先讨论了语音畸变的客观度量参数，并根据这一参数得到抑制语音畸变的约束条件；然后结合人耳听觉掩蔽特性和无语音概率(SAP)参数，修正最小均方误差对数谱估计函数；最后联立约束条件和估计函数，得到增强后的语音，从而实现在噪声抑制和语音畸变之间的折衷，改善了语音增强的效果。最后在多种噪声环境下，对基本谱减法、最小对数谱均方误差谱减算法和本文提出的算法进行了MATLAB仿真，结果表明，新算法相对于其他谱减法在相同的信噪比(SNR)和去噪度条件下，语音畸变度最小且几乎察觉不到音乐噪声。论文的第二部分是讨论系统硬件平台设计和算法移植。首先介绍了以TMS320VC5502型号数字信号处理器(DSP)为核心硬件系统平台，重点探讨了语音采集/回放模块、外部存储芯片与DSP的接口电路，然后讨论了外设底层驱动程序的设计和算法在C55x系列DSP上的移植与优化。最后的系统测试表明本系统可以实时的处理带噪语音信号，对背景噪声起到很好的抑制作用，达到了语音增强的目的。