随着民用航空的迅猛发展,飞机数量日趋增多,飞行流量不断加大。若同一时间同一空域的飞机航线密集,很容易造成空中交通拥堵,严重时可能诱发事故。因此,对民航管制的要求也越来越高,需要提供可靠的通信连接进行密切监控。民用航空的通信手段主要以甚高频(Very High Frequency,VHF)为主,它保证了飞机与飞机或地面之间能够完成话音通信、信息传输以及实时监控,在中短距离内具有良好的效果。但是由于VHF频段等的特殊性,很容易遭受到众多未知干扰的侵袭。同时,空间电磁环境也因部分空域的对外开放及资源的紧张而愈发恶劣,导致VHF通信的干扰问题日趋加重。例如,在语音通信过程中,噪声干扰甚至语音失真的现象时有发生,致使飞行员和管制员之间的交流受阻,严重影响飞行的安全。因此,本文将主要抑制VHF语音通信过程中存在的噪声干扰并实现语音增强。论文有如下主要工作:第一,参考语音信号处理技术并结合VHF语音信号的特征参数,详细阐述了噪声估计的相关内容和语音增强的过程,为后续开展该研究场景下噪声干扰的分析及抑制工作提供了理论基础和思路。第二,提出了一种利用信号特性检测并抑制地空通信系统中脉冲噪声的算法。该算法结合了语音信号的自相关特性和该场景下脉冲噪声持续时间的特点,设置最短时间门限,抑制脉冲噪声。不仅改善了通话质量,而且提高了话音端点检测的准确性。实验结果表明:该方法效果明显,不会出现语音失真和脉冲噪声明显残留的现象,并且没有涉及频域变换,因此时间复杂度较低,十分符合空中交通管制系统对实时性的要求。第三,提出了一种基于改进功率谱减法的VHF语音增强算法。通过改进的语音存在概率(Speech Presence Probability,SPP)对噪声进行自适应跟踪,在非平稳环境中有良好的噪声估计效果。首先,利用时域的特征能量与频域的特征谱熵之间的比值-能熵比作为新的特征来构建其与SPP的正比关系,从而得到当前语音帧的SPP估计值,并用双平滑系数对该值进行平滑;其次,结合时间递归平均算法得到估计的噪声功率谱,再应用谱减法实现语音增强。仿真实验从主观听觉感受及客观评价标准均验证了算法的有效性;而对于地空通信环境下伴有严重背景噪音的语音信号,增强处理后的语音质量也明显提高,有效地解决了空中交通管制系统中VHF语音通信存在的噪声干扰问题。