随着社会经济和科学技术的不断发展,人们对安防产品的要求不再局限于视频图像的监控采集,而是在越来越多的公众场所和安防系统要求集成音频,对较远距离可疑人物的语音信号进行采集。近年来,数字信号处理技术和阵列信号处理技术取得飞速发展,特别是麦克风阵列可大大提高语音信号拾取性能,在智能家居、人机交互等领域有逐步取代单通道语音信号拾取的趋势。本文针对安防背景,对远距离条件下的目标声源语音信号拾取问题设计了一个完整的语音增强系统,主要工作如下:(1)对TDOA、MUSIC、SRP-PHAT、DS等传统声源定位技术进行归纳总结,对比分析各算法的优缺点,研究了一种远距离条件下基于压缩感知理论的声源方位估计方法,并对SRP-PHAT、DS、CS-OMP、FCS-OMP在不同信噪比下的方位估计性能进行对比和评估。(2)介绍固定波束形成语音增强方法、GSC方法、Zelinski后置滤波语音增强方法的基本原理,并归纳总结各算法的运算复杂度、降噪性能。考虑硬件实现的局限性,选取固定波束形成算法作为系统语音增强算法。(3)基于STM32嵌入式处理器设计实现一个远距离麦克风阵列语音增强系统,并进行室外远距离目标声源语音信号拾取实验,验证本文系统对远距离语音拾取的可行性。