随着移动互联网技术的发展,利用手机端网络进行语音通信正成为未来发展的趋势。SIP是下一代网络的核心媒体通信协议,因而对基于SIP的实时语音通信系统的研究与开发具有实际意义和潜在的商业价值。本文在对SIP协议进行深入研究的基础上,采用客户端/服务器模式开发了实时语音通信系统。对系统的总体通信架构、系统协议栈及系统软件模块进行了设计。完成客户端应用管理模块、媒体处理模块、用户代理模块及SIP协议栈的开发。在系统服务器端,使用Opensips安装和部署服务器,实现了SIP注册服务器、代理服务器以及重定向服务器的功能。对基于SIP的语音通信系统应用存在的问题进行研究,并提出优化方案。对SIP加密存在的问题,采用ZRTP加密方案,通过在媒体流端使用SAS值和HMAC序列保证通话安全;此方案不存在第三方攻击,不涉及目前存在的公钥基础设施PKI的部署及管理问题。设计多语音编解码方案解决SIP终端语音通信的兼容性问题;实现多语音编解码优先级功能,通过此功能的设置可优先使用用户终端平台定制的编解码进行语音通信。采用最新的WebRTC技术,将滤波器与当前流行的NLMS算法在移动终端平台进行融合消除声学回音;设计NLP非线性滤波器直接对自适应滤波器系数进行优化处理,达到消除残余声学回音的目的。最后在手机终端平台下对系统进行功能与优化性能测试,测试结果表明开发的系统符合预期要求。