随着语音交互技术和智能硬件的发展,智能语音终端设备越来越多地进入人们的生活中。在绝大多数的智能语音设备中,声学信号处理都是重中之重的,其性能将直接影响用户听觉体验或系统识别性能。而回声抵消算法是整个声学信号处理中最重要的技术难点之一,它需要将扬声器耦合的回声信号从麦克风拾取的信号中消除掉,同时还需要尽可能地保留近端说话人的语音,以此来提高语音终端产品的双工特性。本文主要研究了面向智能硬件设备的回声抵消算法,在学习前人工作和传统算法的基础上,以嵌入式DSP硬件为算法落地平台,采用理论建模、软件仿真和软硬件联调等方法,分别深入研究了基于自适应滤波的回声消除方案和基于谱修正技术的回声抑制方案,并提出了一些改进策略。同时,针对宽带智能语音终端产品,综合考虑了计算复杂度和回声抵消性能,提出了基于AEC与AES协同的宽带回声抵消方案,并设计和实现了一套基于嵌入式平台的语音通信系统,具体主要研究工作如下:1.研究了回声抵消器的基本工作原理和声学回声的产生机制,并分别研究和分析了两类常用算法的原理及数学实现过程,即基于自适应滤波的回声消除算法和基于谱修正技术的回声抑制算法,并对常用的回声抵消器的质量评估方法进行了归纳总结;2.提出了一种改进的基于频域最优变步长的自适应回声消除算法。首先研究了自适应滤波器中的最优步长理论,随后对基于状态空间模型的FDAF算法进行了详细的研究。其次重点研究了一种声学路径突变的判决因子,并将判决因子通过非线性函数映射到模型参数中。再次进行了稳态分析,从数学模型上解释了原始算法的缺陷和所提算法的有效性。最后,通过实验验证了所提算法的有效性,并分析了计算复杂度;3.提出了一种基于维纳滤波的低复杂度回声抑制算法。首先以基本维纳滤法为出发点,研究了基于先验信回比估计的参变维纳滤波器,并提出了基于后验信回比和双讲判决因子的参数自适应策略。仿真实验表明,所提算法能有效地提高单远端的回声抑制程度,并同时保证双讲时的语音质量;4.提出了一种基于AEC与AES协同的宽带回声抵消算法。首先研究了双通道正交滤波器组,其次研究了基于AEC与AES的协同算法框架,分别研究了基于分块State-Space FDAF的低频带回声消除算法和基于维纳滤波的全频段后置回声抑制算法。仿真结果表明所提算法能以较低的计算复杂度实现宽带音频系统的回声消除;5.设计并实现了一种基于嵌入式DSP平台的语音通信系统。在完成算法仿真并取得较好实验结果的基础上,借助自研的TI-C6748 DSP硬件平台,针对宽带语音通话场景,设计了完整的音频算法引擎,最终实现了一套实时语音通话的软硬件系统。实验结果表明,该系统可以满足常规的实时语音通话需求,能够较好地应用在基于TI-C67xDSP的智能语音终端产品中。