[发明专利]一种基于GNSS干涉功率峰谷值的土壤湿度测量方法

摘要

一种基于GNSS干涉功率峰谷值的土壤湿度测量方法，其步骤如下：1：信号接收处理；2：相关功率估计；3：剔除直射天线增益的影响；4：剔除直射信号的影响；5：归一化干涉功率降噪；6：提取归一化干涉功率峰谷值，估计反射系数；7：介电常数反演；根据反射系数与土壤相对介电常数和卫星仰角的关系，反演土壤相对介电常数；8：土壤湿度反演；根据土壤相对介电常数与土壤湿度间的关系，反演土壤湿度；通过以上步骤本发明给出了利用该峰谷值进行土壤相对介电常数与土壤湿度反演的方法，很大程度上减少了测量过程对经验模型的依赖，其算法复杂度低，时间分辨率高，普适性强。

主权项

1.一种基于GNSS干涉功率峰谷值的土壤湿度测量方法，其特征在于：步骤如下:步骤1：信号接收处理单根低增益RHCP天线接收直射信号与土壤反射信号，信号通过射频模块下变频到数字中频信号，经接收机捕获跟踪后，从相关器输出相关值；步骤2：相关功率估计通常相关器输出含有较大噪声，为了更加准确的估计相关功率，运用一定的信号估计算法估计相关功率，形成相关功率观测值序列；步骤3：剔除直射天线增益的影响取卫星上升段0～90度范围内的相关功率观测值，从中剔除天线增益对干涉信号的影响；所述的天线增益是通过测量及仿真得到；步骤4：剔除直射信号的影响估计直射信号功率，然后从步骤3得到的观测值序列中将其剔除，得到含有噪声的归一化干涉功率；步骤5：归一化干涉功率降噪取步骤4中卫星低仰角范围内的归一化干涉功率观测值序列进行滤波或降噪，得到最终用于反演的归一化干涉功率；步骤6：提取归一化干涉功率峰谷值，估计反射系数运用峰谷值搜索算法搜索归一化干涉功率的峰谷值，利用这些功率值和对应的卫星仰角与天线增益信息计算反射系数；步骤7：相对介电常数反演根据反射系数与土壤相对介电常数和卫星仰角的关系，反演土壤相对介电常数；步骤8：土壤湿度反演根据土壤相对介电常数与土壤湿度间的关系，反演土壤湿度。