在许多实际应用的环境中，语音信号不可避免的会受到噪声、混响等干扰，这些干扰会影响语音信号的质量，这就需要语音增强处理，其目的是从带噪的语音信号中提取语音信息，获得高质量的语音信号。近年来，基于麦克风阵列的语音增强成为研究的热点。在此背景下，本文对基于麦克风阵列的语音增强进行了研究，主要工作如下：首先，分析了麦克风阵列的拓扑结构；研究了麦克风阵列信号产生的模型。分析了几种常用的语音增强方法，总结出它们各自的优缺点。其次，研究了基于广义旁瓣抵消结构的语音增强。对广义旁瓣抵消结构和原理进行了分析；研究了广义旁瓣抵消结构中几种时延估计法，在不同声学环境下，对它们的抗噪性和抗混响性进行了深入分析，总结各自的优缺点和适用场合。在不同噪声类型和信噪比条件下，分析了基于广义旁瓣抵消结构的语音增强的消噪性能。再次，研究了基于小波变换的语音增强。分析了它的去噪原理；重点对小波阈值去噪法的小波基、分解层数、阈值函数和阈值的选取进行了深入的讨论，并对阈值函数和阈值进行了改进。在不同噪声类型和信噪比条件下，分析了基于小波变换的语音增强的消噪性能。最后，研究了基于GSC和小波变换的后置语音增强。结合了广义旁瓣抵消法和小波阈值去噪法的优点，在小波阈值去噪部分加入清浊音的判断，设计了基于GSC和小波变换的后置语音增强法。在不同类型噪声和信噪比的条件下对广义旁瓣抵消法、小波阈值去噪法和本文设计的方法的消噪性能进行比较。在混响环境下，对这三种语音增强法的消噪性能进行比较。