基于偽隨機(jī)序列調(diào)制近紅外光測(cè)量植物葉片水分含量的研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著科技與晝濟(jì)的高速發(fā)展，人們對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的要求越來(lái)越高。如何在水資源缺乏的背景下，實(shí)時(shí)掌握周?chē)h(huán)境變化引起植物水分含量發(fā)生變化，并實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)灌溉，進(jìn)而提高植物的產(chǎn)量與質(zhì)量，顯得尤為重要。由于葉片是植物的主要含水器官，因此，可以通過(guò)測(cè)量植物葉片水分含量達(dá)到監(jiān)測(cè)植物生長(zhǎng)狀況和實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)灌溉的目的?；诖?，本論文開(kāi)展了新型便攜式、高精度的植物葉片水分含量測(cè)量裝置的研究與設(shè)計(jì)。
　　本文在分析了現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外植物葉片水分含量測(cè)量方法的優(yōu)劣

2、勢(shì)后，提出了一種基于偽隨機(jī)M序列調(diào)制近紅外光測(cè)量植物葉片水分含量的測(cè)量系統(tǒng)。首先，對(duì)水分測(cè)量的基本理論做了介紹；其次，詳細(xì)研究了偽隨機(jī)M序列調(diào)制近紅外光檢測(cè)原理；最后，設(shè)計(jì)了基于STM32F103主控制器的便攜式、高精度植物葉片水分含量測(cè)量?jī)x。
　　為了實(shí)現(xiàn)該測(cè)量?jī)x的水分含量測(cè)量功能，在硬件部分，設(shè)計(jì)了基本的光源分布結(jié)構(gòu)、電源模塊、前置放大電路、濾波放大電路、解調(diào)電路、數(shù)據(jù)采集電路和TFT顯示電路等；在軟件部分，采用C語(yǔ)言在Kei

3、14環(huán)境下，編寫(xiě)了實(shí)現(xiàn)偽隨機(jī)M調(diào)制序列、ADC數(shù)據(jù)釆集存儲(chǔ)、相關(guān)計(jì)算和顯示等程序；
　　在實(shí)驗(yàn)研究中，首先設(shè)計(jì)了Matlab仿真實(shí)驗(yàn)，選擇了調(diào)制信號(hào)周期為N=255的偽隨機(jī)M序列，此時(shí)系統(tǒng)對(duì)噪聲和干擾的抑制效果最好；其次，設(shè)計(jì)了檢測(cè)儀相應(yīng)的數(shù)據(jù)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)，同時(shí)對(duì)比了直流法、PWM調(diào)制法、偽隨機(jī)M序列調(diào)制法三種不同光源激勵(lì)方式下植物葉片水分含量測(cè)量的輸出特性和重復(fù)性；最后分析了植物樣本和環(huán)境光等因素對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明偽隨機(jī)