基于超寬帶雷達(dá)傳感器的土壤信道估計(jì).pdf

1、土壤信息監(jiān)測(cè)是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。研究一種高性能、低成本的土壤信息采集技術(shù)對(duì)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、科技化至關(guān)重要。超寬帶雷達(dá)傳感器具有共享頻率資源、穿透能力強(qiáng)、低功耗等技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，并且多個(gè)雷達(dá)傳感器節(jié)點(diǎn)組成雷達(dá)傳感網(wǎng)絡(luò)，可實(shí)行區(qū)域化的土壤信息監(jiān)測(cè)。本文基于超寬帶雷達(dá)傳感器對(duì)土壤信道進(jìn)行估計(jì)。首先，通過(guò)對(duì)不同土壤環(huán)境下超寬帶雷達(dá)信號(hào)的傳播特性進(jìn)行分析，建立土壤信道模型；然后，對(duì)該環(huán)境下的信道沖激響應(yīng)與土壤濕度、pH值之間的關(guān)系進(jìn)行了研究。

2、　　具體工作及相應(yīng)的結(jié)論如下：
　　1.描述了本文土壤信道模型的研究方法和土壤信道數(shù)據(jù)的測(cè)量方法。分別對(duì)常用的幾種信道模型進(jìn)行了分析，選取了統(tǒng)計(jì)性建模作為本文的信道研究方法；對(duì)時(shí)域和頻域數(shù)據(jù)測(cè)量方法做了比較，并結(jié)合本文現(xiàn)有的研究基礎(chǔ)選取了時(shí)域測(cè)量法。
　　2.搭建實(shí)驗(yàn)環(huán)境和選取實(shí)驗(yàn)設(shè)備，為本文信道數(shù)據(jù)采集奠定基礎(chǔ)。以超寬帶雷達(dá)傳感器為平臺(tái)，分別對(duì)不同濕度值和 pH值的土壤采集了大量的雷達(dá)回波信號(hào)。
　　3.利用CLEA

3、N算法從雷達(dá)接收信號(hào)中提取出了不同濕度值、pH值土壤的信道沖激響應(yīng)。本文利用最大似然估計(jì)算法分別估計(jì)信道沖激響應(yīng)的幅度、簇時(shí)延和多徑時(shí)延數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分布模型的相應(yīng)參數(shù)值，并計(jì)算各參數(shù)對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)差值。
　　4.提出了針對(duì)本文實(shí)驗(yàn)條件下的pH值、濕度值土壤的信道沖激響應(yīng)幅度和時(shí)延特性的統(tǒng)計(jì)模型。通過(guò)比較統(tǒng)計(jì)模型的密度曲線和幅度、時(shí)延數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)直方圖與密度曲線間的RMSE值來(lái)分析各統(tǒng)計(jì)模型的擬合性能。本文通過(guò)獨(dú)立分析研究提出，廣義極值分布具