[发明专利]一种土壤湿度检测方法及装置

说明书

本申请公开了一种土壤湿度检测方法及装置，包括：土壤容器、毫米波雷达、数据捕捉模块、信号发射天线及信号接收天线，信号发射天线向土壤面发射线性调频发射信号，信号接收天线获取线性调频反射信号；毫米波雷达将上述两个信号合并成正交信号，并进行变频处理，获取中频抑制信号；数据捕捉模块对中频抑制信号进行合并处理，并进行快速傅里叶变换，获取频域图谱，频域图谱反映土壤面的反射能量信息，根据反射能量信息，便可获取土壤湿度信息。本申请解决了由于采用频域反射法对土壤湿度进行检测时，扫频信号的频率信息固定，得到的反射信息不够全面多样，不能达到连续测量的效果，造成土壤湿度的检测速度慢，检测效率不高的问题。

技术领域

本申请涉及土壤检测技术领域，尤其涉及一种土壤湿度检测方法及装置。

背景技术

土壤湿度是指土壤含水率，是土壤的重要物理参数。同时，土壤含水率也是农业生产条件中的一项关键指标，土壤含水率的大小对农作物的生长有至关重要的作用。所以，对土壤湿度进行检测具有重要意义。

目前，现有技术中常采用频域反射法(Frequency Domain Reflectometry，FDR)对土壤湿度进行检测，先向土壤表面发送特定频带的扫频信号，再获取土壤表面反射过来的反射信号，并对反射信号的频域信息进行分析，最终得出土壤湿度信息。频域反射法不直接接触土壤，不会对土壤造成破坏，且测量花费时间少，测量精度高、造价相对低廉，相比于其他方法优势明显，应用也较为广泛。

在采用频域反射法对土壤湿度进行检测时，需要采用某一特定频段的电磁脉冲、单一频率信号或多频率信号作为扫频信号对土壤进行频域反射检测，这些扫频信号的频率信息固定，得到的反射信息不够全面多样，不能达到连续测量的效果，造成土壤湿度的检测速度慢，检测效率不高。

发明内容

为了解决由于在采用频域反射法对土壤湿度进行检测时，需要采用某一特定频段的电磁脉冲、单一频率信号或多频率信号作为扫频信号对土壤进行频域反射检测，这些扫频信号的频率信息固定，得到的反射信息不够全面多样，不能达到连续测量的效果，造成土壤湿度的检测速度慢，检测效率不高的问题，本申请通过以下各个实施例公开了一种土壤湿度检测方法及装置。

本申请第一方面公开了一种土壤湿度检测方法，所述土壤湿度检测方法应用于一种土壤湿度检测装置，所述土壤湿度检测装置包括土壤容器、毫米波雷达及数据捕捉模块，其中，所述土壤容器与所述毫米波雷达之间通过固定支架连接，所述毫米波雷达贴近所述土壤容器的一侧设有信号发射天线及信号接收天线，所述毫米波雷达及所述数据捕捉模块之间通过数据线连接，所述一种土壤湿度检测方法包括：

所述信号发射天线向所述土壤容器的土壤面发射线性调频发射信号；

所述信号接收天线获取所述土壤面反射的线性调频反射信号；

所述毫米波雷达获取所述线性调频发射信号及所述线性调频反射信号，并将所述线性调频发射信号及所述线性调频反射信号进行合并，获取正交信号；

所述毫米波雷达对所述正交信号进行变频处理，并获取中频抑制信号；

所述数据捕捉模块对所述中频抑制信号进行合并处理，获取合并后的数据；

所述数据捕捉模块对所述合并后的数据做快速傅里叶变换，获取频域图谱；

所述数据捕捉模块根据所述频域图谱，获取所述土壤面的反射能量信息；

所述数据捕捉模块根据所述反射能量信息，获取所述土壤容器中土壤的土壤湿度信息。

可选的，所述数据捕捉模块对所述中频抑制信号进行合并处理，获取合并后的数据，包括：

所述数据捕捉模块读取所述中频抑制信号的二进制文件，并将所述二进制文件中的数据组合成十进制数据；