西瓜是我国重要的经济作物之一,其生育期短,产量高,经济效益好,已成为农村产业结构调整、农民增收致富的首选经济作物。当前西瓜生产已向着规模化、基地化、产业化和外向型方向发展,西瓜大市场、大流通的局面已初步形成。在这种形式下,西瓜生产应根据市场的远近、运输距离、贮藏时间等确定采收的适宜时期。另一方面,在市场对品质要求越来越高的情况下,西瓜的分级、贮藏、运输、销售过程中也需要准确判断其成熟度。但目前西瓜的成熟度的鉴定仍然采用传统的算、看、听、测等方法,这些方法都难以对西瓜成熟度做出精确判断,且依赖于个人经验,在大规模检测中费工费时,很难适应当今西瓜生产和销售的需要。因此,准确、快速、简便的西瓜成熟度无损检测技术对西瓜适期采收,避免生瓜上市以及采后分级贮运、销售各环节都具有重大理论和实践意义。本文通过分析不同成熟度西瓜样本的拍击音频信号,并借鉴国内外的先进技术和经验,提取了和西瓜成熟度密切相关的几种特征,并从中找出一个相关性最高的特征完成对西瓜成熟度的无损检测。主要的研究内容和研究成果包括:1、建立了音频采集装置。利用一台便携式PC和一个PC机用驻极体麦克风建立了简便、快捷、成本小的音频采集装置;2、创建了基于Windows的GUI音频采集分析系统,采集了23个西瓜样本的连续三次拍击音频信号,并将采集的音频信号以.wav格式保存到计算机中,试验用样本品种为目前北方地区种植面积最广的薄皮、有籽京欣大西瓜;3、研究了西瓜样本音频信号的小波去噪方法,同时采用短时能量和过零率方法对各样本的连续三次拍击音频信号进行端点检测,提取每个样本的单次拍击分段信号作为最小信号分析单元,这样23个样本的三次拍击音频信号被分成了3组,第一组对应23个样本的第一次击打信号,以此类推;4、提取了每个样本分析单元的特征值,共提取了6种,包括4种在其他研究中通常使用的特征:功率谱峰值频率、对称度、衰减时间和通带能量,为了获得更高的成熟度检测准确率,本文提出了两种新的特征:美尔倒谱系数和通带能量向量;5、采用了F比(或D比)方法对上述6种特征进行了评价研究,其中本文提出的通带能量向量特征的D比分析结果值(2.0456)远大于其他特征,说明此特征和西瓜的成熟度具有高度的相关性;6、研究了使用概率神经网络(PNN)检测成熟度的方法;用第一组23个通带能量向量特征值对PNN进行训练,使用训练后的网络对另外两组样本的46个特征值进行成熟度检测,检测成功率为86.96%,高于人工无损检测成熟度71.5%的匹配率。