土壤不同频率无线地下传感器网络信号传播特性试验
本文关键词：土壤不同频率无线地下传感器网络信号传播特性试验
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【摘要】：为探究土壤环境中无线地下传感器网络节点部署要求、信号传输及其应用环境的特性,分别以240、433和868 MHz为载波频率,研究了无线信道下地上至地下、地下至地上和地下至地下3种通信方式中无线射频信号的传播特性和节点埋藏深度、水平节点间距离以及土壤含水率等影响因素之间的关系,获得了接收信号强度、误码率等数据,并进行了统计分析。试验结果表明,节点埋藏深度和土壤含水率对AG-UG和UG-AG通信中RSSI和BER影响的24种模型拟合优度,R2最大为0.997,最小为0.910。水平节点间距离和土壤含水率对UG-UG通信中RSSI和BER影响的12种模型拟合优度,R2最大为0.971,最小为0.866。此外,建立了433 MHz频率下RSSI变化的三维曲面,可直观反映土壤环境下无线信号的传播特性,并采用SPSS软件对模型进行了验证。AG-UG和UG-AG通信中,拟合优度R2最小为0.954,最大为0.998,均方根误差RMSE在0.729~3.198 d Bm之间。UG-UG通信中,拟合优度R2最小为0.854,最大为0.960。均方根误差RMSE在3.238~6.553 d Bm之间。验证试验结果表明,该模型可以较好地预测不同条件通信中的接收信号强度,为土壤环境中无线地下传感器网络的部署和系统的建立提供了技术支持。
【作者单位】： 西北农林科技大学水利与建筑工程学院;西北农林科技大学中国旱区节水农业研究院;
【关键词】： 土壤 无线传感器网络 试验 射频频率 信号衰减
【基金】：新世纪优秀人才支持计划资助项目(NECT-12-0473) 中国博士后科学基金资助项目(2014M552495)
【分类号】：TN929.5;TP212.9;S126
【正文快照】： 引言针对农业地域分散、地形多变、环境条件不同等特点,多方位、网络化、准确、快速、有效地采集作物生长环境变量信息的方法,是农业环境信息技术研究领域要解决的首要问题之一[1-5]。无线传感器网络技术的出现和应用是解决该问题的主要技术手段。无线地下传感器网络(Wireless
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本文编号：811225
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