据统计,人类日常生活中的沟通大约有75%左右是通过语言来完成的。语言作为人类特有的功能,不但是相互传递信息的主要手段,也是人们最理想的人机交互方式之一。本文首先通过实验举例,阐述了提取语音特征的基本过程,论述了HMM算法和DTW算法实现语音识别的基本原理。然后分析了男女声的频谱差异及规律,设计了基于RSC4128的家用机器人语音人机交互系统。在系统的硬件设计方面设计了低功耗的工作模式;双通道输入模拟信号;双晶振提供时钟周期;外扩4Mbit程序存储器和2Mbit数据存储器用以支持特定人与非特定人识别;采用PWM输出,直接驱动喇叭输出语音。非特定人识别的语音模板利用T2SI技术制作,节约了成本。对于硬件电路内部噪音以及从麦克风输入的外界噪声进行的抗干扰设计则提高了系统的识别率。此外,介绍了语音系统软件设计的基本思想及流程。并按照系统的功能结构介绍了实现各功能子程序的流程及原理。最后通过建立家用机器人语音控制及交互实验系统,对不同说话人、不同说话风格进行识别率实验、特定人识别率实验、系统功能演示等一系列实验,评估了系统各项性能指标;并且分析了影响系统性能的各种因素,验证了系统在安静语音环境,朗读风格的发音下具有最好的识别效果和可靠性,识别率达到90%以上;同时通过对不同噪音环境下系统识别率实验和机器人运动控制实验,验证了系统具有较好的抗噪性,适用于家用服务机器人的室内噪声环境。