【技术实现步骤摘要】
多模式兼容GNSS-R土壤湿度微波遥感装置及其使用方法
本专利技术涉及土壤湿度测量
，具体涉及一种多模式兼容GNSS-R土壤湿度微波遥感装置及其使用方法。
技术介绍
土壤水分是水循环平衡的重要组成部分，土壤水分影响地表到大气的感热和潜热通量。在大尺度范围内，这些通量会影响天气模式，在局部地区，地表水分的可获得性对植物生长至关重要。土壤水分也影响干旱和降雨，在气候变化中起着重要作用。因此监测土壤水分的长期变化对碳循环和农业具有重要意义。现有土壤湿度监测手段主要可分为接触式测量手段与非接触式测量手段。其中接触式测量手段最精确、稳定，但其测量过程会破坏土壤结构，并且通常情况下这些测量仅能够代表测量点周围十几平方厘米面积范围的土壤湿度，无法代表大面积的土壤湿度；非接触式测量手段主要包括主动与被动星载微波遥感手段，其实现了大面积非接触式测量，但是时间空间分辨率较差，且研制与维护成本很高。随着全球导航卫星系统(GNSS)的发展，诞生了GNSS-R(GNSS-Reflectometry)遥感技术，该技术利用的是GNS...
【技术保护点】
1.一种多模式兼容GNSS-R土壤湿度微波遥感装置，其特征在于，包括以下部件：/n直射RHCP天线，用于接收GNSS直射信号；/n反射RHCP天线，用于接收土壤反射的GNSS信号的右旋分量；/n反射LHCP天线，用于接收土壤反射的GNSS信号的左旋分量；/n合路器，用于将来自直射RHCP天线、反射RHCP天线以及反射LHCP天线的信号进行加和；/n开关，用于实现受控开合与受控切换，从而能使能直射RHCP天线、反射RHCP天线以及反射LHCP天线与相应的处理通道；/n前置放大器，用于对直射RHCP天线、反射RHCP天线以及反射LHCP天线捕捉到的模拟射频信号进行功率放大与噪声...
【技术特征摘要】
1.一种多模式兼容GNSS-R土壤湿度微波遥感装置，其特征在于，包括以下部件：
直射RHCP天线，用于接收GNSS直射信号；
反射RHCP天线，用于接收土壤反射的GNSS信号的右旋分量；
反射LHCP天线，用于接收土壤反射的GNSS信号的左旋分量；
合路器，用于将来自直射RHCP天线、反射RHCP天线以及反射LHCP天线的信号进行加和；
开关，用于实现受控开合与受控切换，从而能使能直射RHCP天线、反射RHCP天线以及反射LHCP天线与相应的处理通道；
前置放大器，用于对直射RHCP天线、反射RHCP天线以及反射LHCP天线捕捉到的模拟射频信号进行功率放大与噪声抑制；
下变频模块，用于将模拟射频信号下变频至模拟中频信号；
采样量化模块，用于将模拟中频信号转换为数字中频信号；
捕获与闭环跟踪模块，用于处理GNSS直射数字中频信号，实现对接收信号参数的测量与导航电文的解调，同时将测得的信号参数如频率、相位等输出给开环跟踪模块以辅助反射信号跟踪；
开环跟踪模块，实现对GNSS反射数字中频信号的跟踪与相关功率的测量；
定位解算与控制模块，利用捕获与闭环跟踪模块的输出信息进行装置位置计算与卫星位置计算、根据预设参数控制开关的开合与切换实现不同工作模式的灵活切换；
土壤湿度反演模块，利用测得的干涉信号或者分立信号实现土壤湿度测量。
2.根据权利要求1所述的多模式兼容GNSS-R土壤湿度微波遥感装置，其特征在于，直射RHCP天线为全向天线，反射RHCP天线为高增益窄波束天线,反射LHCP天线为高增益窄波束天线。
3.一种采用多模式兼容GNSS-R土壤湿度微波遥感装置的使用方法，其特征在于，包括以下工作模式：
单天线干涉模式，在该模式下定位解算与控制模块控制相关的开关以禁用反射RHCP天线与反射LHCP天线，仅使能直射RHCP天线工作，此时干涉信号依次经过前置放大模块、下变频模块、采样量化模块、捕获与闭环跟踪模块而得到干涉信号功率信息，此后定位解算与控制模块利用干涉信号...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨东凯，汉牟田，常海宁，
申请(专利权)人：山东航向电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37
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