發(fā)布時間：2020-11-01 09:17

　　 土壤濕度作為全球大氣環(huán)境變化的主要原因之一,一直受到各領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。尤其是土壤學領(lǐng)域。土壤濕度不僅關(guān)系著農(nóng)作物的生長發(fā)育,還掌握著農(nóng)田水管理、產(chǎn)量估計以及旱情預警等方面的重要信息。開展大規(guī)模的土壤濕度試驗研究,是國情的需要,也是發(fā)展的必然要求。全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)反射信號(Global Navigation Satellite System-Reflection,GNSS-R)包含了地面土壤的物理信息。本論文中根據(jù)當前理論研究成果和試驗條件,計劃并開展了有關(guān)GNSS-R技術(shù)測量土壤濕度的試驗。整個研究過程包括四個方面:(1)設(shè)計新型的延遲映射軟件接收機獲取直射、反射信號的相關(guān)功率值,以及自主開發(fā)水分儀采集單點土壤濕度數(shù)據(jù);(2)探討以歸一化功率作為指示因子表現(xiàn)信號的相關(guān)值變化的有效性;(3)找到合適的反演模型并結(jié)合試驗數(shù)據(jù)分析反演效果;(4)考慮反演過程中對精度影響較大的因素并給出解決方案。通過對比處理結(jié)果和水分儀的測量數(shù)據(jù),證明設(shè)計的延遲映射軟件接收機利用雙通道分開處理模式可有效獲取衛(wèi)星的直射與反射信號;將反射率做歸一化處理,同時根據(jù)不同的環(huán)境選擇合適的濕度模型有利于提高反演精度,其研究成果可應(yīng)用于土壤濕度的進一步研究及其他領(lǐng)域研究中。
【學位單位】：武漢工程大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2017
【中圖分類】：S152.71;S127
【部分圖文】：

圖 2-1 DMR 軟件接收機的結(jié)構(gòu)圖是接收信號的設(shè)備。上天線，即 RHCP 天線，架設(shè)于衛(wèi)星發(fā)射的直射信號；下天線，即 LHCP 天線，架設(shè)于捕捉地面的反射信號。因為是相互獨立地進行信號

圖 2-2 單通道接收信號過程示意圖如圖 2-2 所示，輸入信號經(jīng)過射頻前端下變頻后獲得了中頻信號ntermediate Frequency，IF）。接收該 IF 信號需要經(jīng)過搜索捕獲和跟個步驟。每次搜索是將某顆衛(wèi)星的輸入信號與本地信號進行相關(guān)計根據(jù)相關(guān)結(jié)果判定該衛(wèi)星是否“可視”，整個過程需要遍歷 32 顆

GNSS 反射信號測試中，往往將 GPS 接收機的反射信 GPS 導航信號GPSυ 當作地表反射率soilυ 的值，也稱歸一化況，接收機不會架設(shè)的太高，一般為 1~4 米。衛(wèi)星的距離距離，發(fā)射的電磁波傳播路程長，可認為獲取的直射信號入射信號（即到達土地表面的直射信號）等價。以這一假為 GPS 接收機捕捉的直達信號功率dP 與目標接收到的 GP率iP 無異，GPS 接收機捕捉的反射信號功率rP 則與目標土號功率sP 類似；則有如式（3-1）的歸一化等式，需要說明目標反射率又稱即地表反射率soilυ[46]。isdrGPSobjPPPPυ = υ==一化功率建模
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本文編號：2865328