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1、西安科技大学硕士学位论文FDR土壤墒情传感器的研究与实现专业名称：电子与通信工程作者姓名：阮磊指导教师：张晓莉论文题目：FDR土壤墒情传感器的研究与实现工程领域：电子与通信工程硕士生：阮磊（签名）__________指导教师：张晓莉（签名）__________摘要丰富而准确的土壤墒情信息对研究水循环变化规律、水资源合理利用、农林牧业精准灌溉和抗旱救灾等工作发挥重要作用。而现今我国土壤墒情检测主要依靠经验估计，墒情信息获取难度大且准确性差。随着数据通信技术的发展，将无线通信技术、计算机网络及土壤检测技术结合起来实现对土壤墒情的
2、准确智能检测是大势所趋。本文对比了国内外土壤墒情检测方法的优劣，选定频域反射法（FDR）为土壤墒情检测实现方法，以S3C2440A为嵌入式处理器，Linux为嵌入式操作系统提出了土壤墒情传感器的设计方案。该传感器由模拟信号输入模块、信号处理模块、显示模块、存储模块、通信模块和供电单元组成，模拟信号输入模块实现墒情信息与电信号的转换，由LC谐振电路、128分频电路、波形转换电路、滤波电路和信号放大电路组成。在嵌入式Linux平台上，完成u-boot的修改，kernel的定制和root的构建，并将其移植到传感器上。基于Linux软件开发环境实现传
3、感器驱动和测试功能。对FDR土壤墒情传感器进行实地测试，测试结果表明，该传感器能够准确测量、显示土壤墒情，并且将其通过3G模块，以PDU格式发送至终端设备，具有高精度、高灵敏性、高实时性和操作便捷等特点。关键词：频域反射法；嵌入式系统；PDU；3G模块研究类型：应用研究型Subject：ResearchandimplementationofFDRsoilmoisturesensorSpecialty：ElectronicandCommunicationEngineeringName：RuanLei(Signature)Instructor：Z
4、hangXiaoli(Signature)ABSTRACTRichandaccuratesoilmoistureinformationplaysanimportantroletothestudyofchangelawonwatercycle,rationalutilizationofwaterresources,precisionirrigationonagriculture,forestryandanimalhusbandryanddroughtreliefwork.Butnowsoilmoisturedetectionreliesmain
5、lyontheempiricalestimates,havinggreatdifficultiesandpooraccuracyinsoilmoistureinformationacquisitioninChina.Withthedevelopmentofdatacommunicationtechnology,thegeneraltrendistocombinethewirelesscommunicationtechnology,computernetworksandsoildetectiontechnology,torealizedetec
6、tionofsoilmoistureinformation.ThispapercomparesdifferentsoildetectionmethodsinChinaandabroad,choosesfrequencydomainreflectometry(FDR)torealizethesoilmoisturedetection,andproposesthedesignschemeforsoilmoisturesensorwithS3C2400AastheembeddedprocessorandLinuxastheembeddedopera
7、tingsystem.Thesensoriscomposedofanalogsignalinputmodule,signalprocessingmodule,displaymodule,memorymodule,communicationmoduleandpowersupplyunit.Theanalogsignalinputmoduleimplementstheconversionofmoisturetoelectricsignal,whichconsistsLCresonancecircuit,128frequencydividingci
8、rcuit,waveformconversioncircuit,filteringcircuitandsignalamplificationcircuit.Thep
