声光电磁是信息的三种载体,微弱语音的获取和理解是声信号处理研究重点之一。在户外环境,伴随几何衰减,远场语音信号面临各种各样的干扰和噪声影响。因此,本文围绕如何减小噪声、抑制干扰、增强语音信号,并保证语音的可懂度,基于空-时联合处理进行研究。面对远场微弱语音信号,基于平面波传播模型,设计和构建大孔径的麦克风阵列采集语音信号,通过波束形成技术增强语音信号。进一步研究最小方差无失真响应(Minumum Variance Distortionless Response,MVDR)波束形成和广义旁瓣自适应抵消器用于抑制干扰、增强语音的信干噪比。同时,开发宽带频域不变波束形成器,旨在增强语音信号、减小语音信号的失真。户外语音信号增强面临风噪声的影响。研究表明风噪声具有和语音信号类似的非平稳特性。为了消除风噪声的影响,本文根据语音信号的清浊音特性,在时频域上,提出一种基于顺序高斯混合模型的语音端点检测方法区分噪声和信号,然后通过一种改进的相干梳状滤波器去除风噪声、实现语音增强。最后,设计和搭建了一个远程语音信号采集处理系统,实现了语音信号采集和语音增强。在户外远距离语音信号增强实验结果表明,本文提出的空-时域联合处理的方法可以提高语音信号的信噪比和可懂度,从而为后续的语音识别奠定基础。