由于宽带信号具备携带目标信息量大、混响相关性弱、有利于目标检测及信号参数估计与目标提取等诸多独到之处,所以宽带信号处理研究成为信号处理领域中的重要研究方向,宽带波束形成技术成为阵列信号处理领域内的一个研究热门,广泛应用在通讯、声纳、雷达等领域。本文在分析、总结国内外研究的基础上,针对宽带信号处理问题,详细讨论了宽带波束形成,深入研究了宽带频率不变波束形成技术。主要内容包括:1、首先详细介绍几种常用的宽带波束形成算法,然后基于宽带波束形成算法提出具有维纳后置滤波的最小二乘波束形成混响抑制算法。该算法将混响后的语音信号分为直达部分和混响部分得到维纳后置滤波器增益估计;针对语音信号在低频部分噪声相干性较强,利用最小二乘波束形成算法进行分频处理,最后求解最优权值。2、为了达到信号无失真传输的目的,使得阵列响应不受信号频率变化的影响,研究宽带频率不变波束形成,主要包括:LCMV-FIB和LS-FIB,对以上2种算法进行理论分析、最优权值公式推导和计算机MATLAB仿真。重点介绍了基于FIR滤波器的频率不变波束形成算法,该算法利用FIR滤波器阵列属性和麦克风均匀线阵列的对称属性,确定算法的频率不变范围并得到近似恒定波束宽度的阵列响应;针对相邻截止频率之间波束宽度的波动较大问题,设计了参考波束并利用最小二乘法获得最优权值;最后将最优加权值进行归一化,获得了均匀增益。3、典型的瞬态干扰,如敲门声和键盘敲击,具有时间短、频域广泛分布,突发性等特点。本文中提出了一种基于对数谱估计的LCMV-FIB语音增强算法,用来抑制瞬态干扰和伪平稳背景噪声。该算法包括两个阶段:第一阶段,利用LCMV-FIB算法无失真接收语音信号并对语音信号进行空域滤波;第二个阶段,利用优化修正对数谱估计算法抑制与理想信号来自同一方向的残余噪声,达到语音增强的目的。仿真波形图和语音质量评价指标表明该算法具有较好的鲁棒性,对瞬态干扰和背景噪声能够有效抑制,达到语音增强的目的。