基于超寬帶雷達(dá)傳感器的土壤信道估計.pdf

1、土壤信息監(jiān)測是實現(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)對實現(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、低功耗等技術(shù)優(yōu)點，并且多個雷達(dá)傳感器節(jié)點組成雷達(dá)傳感網(wǎng)絡(luò)，可實行區(qū)域化的土壤信息監(jiān)測。本文基于超寬帶雷達(dá)傳感器對土壤信道進行估計。首先，通過對不同土壤環(huán)境下超寬帶雷達(dá)信號的傳播特性進行分析，建立土壤信道模型；然后，對該環(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)的測量方法。分別對常用的幾種信道模型進行了分析，選取了統(tǒng)計性建模作為本文的信道研究方法；對時域和頻域數(shù)據(jù)測量方法做了比較，并結(jié)合本文現(xiàn)有的研究基礎(chǔ)選取了時域測量法。
　　2.搭建實驗環(huán)境和選取實驗設(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，分別對不同濕度值和 pH值的土壤采集了大量的雷達(dá)回波信號。
　　3.利用CLEA

3、N算法從雷達(dá)接收信號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算法分別估計信道沖激響應(yīng)的幅度、簇時延和多徑時延數(shù)據(jù)統(tǒng)計分布模型的相應(yīng)參數(shù)值，并計算各參數(shù)對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)差值。
　　4.提出了針對本文實驗條件下的pH值、濕度值土壤的信道沖激響應(yīng)幅度和時延特性的統(tǒng)計模型。通過比較統(tǒng)計模型的密度曲線和幅度、時延數(shù)據(jù)的統(tǒng)計直方圖與密度曲線間的RMSE值來分析各統(tǒng)計模型的擬合性能。本文通過獨立分析研究提出，廣義極值分布具