Розроблено методи часової компресії, кодування та поновлення мовних сигналів з застосуванням їх нестаціонарних моделей та запропоновано структуру процесорів з метою реалізації даних методів. Доведено, що розроблена методика подання мовних сигалів у вигляді квазістаціонарних марковських випадкових процесів найбільш повно відповідає задачам компресії. На її основі отримано та досліджено ефективні алгоритми оптимального кодування мовних сигналів. Розроблено структури спецпроцесорів для часової компресії квазістаціонарних мовних сигналів та поновлення даних сигналів після компресії, що працюють у режимі реального часу. Їх застосування поліпшило технічні характеристики методів компресії та поновило мовні сигнали у системах передачі та керування.