语音信号处理是一门新兴的涉及面很广的交叉学科，是许多信息领域应用的核心技术之一。语音信号是一种复杂的非线性、非平稳信号，近几年来发展并完善起来的各种非线性计算理论逐步引入到语音处理中，弥补了传统线性处理技术的不足。形态滤波器作为非线性滤波领域的最重要和发展最为迅速的一个分支，近年来，在图像处理、生物医学等方面取得了成功的应用。同样，数学形态学也可能成为语音信号处理领域中一种有效的非线性方法。本文主要致力于形态学在数字语音信号处理中的应用算法研究，提出了两种形态学滤波算法，其一是采用正负两种抛物线型结构元素构造的多结构元素形态滤波器，主要用于对被高斯白噪声或正负脉冲噪声污染的语音信号的滤波增强，这是一种新的非线性语音增强算法。其二是采用圆盘形结构元素设计的用于基音周期轨迹平滑的形态学滤波器。上述两种形态滤波器分别通过仿真实验和数据分析，并同传统的方法进行对比，实验结果表明这种基于形态学的非线性语音处理方法是可行的。在语音的滤波增强中，尤其对于正负脉冲噪声的滤除，这种形态学算法具有独特的优势。同时，形态学的基音轨迹平滑算法能在平滑噪声的同时很好地保持基音轨迹的细节特征。由于形态学具有算法简单、效果直观和运算速度快等优点，很有可能成为一种新的非线性语音处理方法。