土壤信息监测是实现农业发展的基础。研究一种高性能、低成本的土壤信息采集技术对实现农业现代化、科技化至关重要。超宽带雷达传感器具有共享频率资源、穿透能力强、低功耗等技术优点,并且多个雷达传感器节点组成雷达传感网络,可实行区域化的土壤信息监测。本文基于超宽带雷达传感器对土壤信道进行估计。首先,通过对不同土壤环境下超宽带雷达信号的传播特性进行分析,建立土壤信道模型;然后,对该环境下的信道冲激响应与土壤湿度、p H值之间的关系进行了研究。具体工作及相应的结论如下:1.描述了本文土壤信道模型的研究方法和土壤信道数据的测量方法。分别对常用的几种信道模型进行了分析,选取了统计性建模作为本文的信道研究方法;对时域和频域数据测量方法做了比较,并结合本文现有的研究基础选取了时域测量法。2.搭建实验环境和选取实验设备,为本文信道数据采集奠定基础。以超宽带雷达传感器为平台,分别对不同湿度值和p H值的土壤采集了大量的雷达回波信号。3.利用CLEAN算法从雷达接收信号中提取出了不同湿度值、p H值土壤的信道冲激响应。本文利用最大似然估计算法分别估计信道冲激响应的幅度、簇时延和多径时延数据统计分布模型的相应参数值,并计算各参数对应的标准差值。4.提出了针对本文实验条件下的p H值、湿度值土壤的信道冲激响应幅度和时延特性的统计模型。通过比较统计模型的密度曲线和幅度、时延数据的统计直方图与密度曲线间的RMSE值来分析各统计模型的拟合性能。本文通过独立分析研究提出,广义极值分布具有最佳的信道冲激响应幅度、簇时延数据密度包络曲线,并且对于多径时延数据,对数逻辑斯分布密度曲线拟合性能最佳。泊松分布不适合本文实验条件下的时延数据统计分布。5.本文研究分析了信道冲激响应与土壤p H、湿度之间的关系,提出了一种土壤湿度、p H值的测量方法。结果显示:在本文实验条件下,幅度和时延统计模型参数基本不受土壤湿度值的影响,CIR多径时延统计模型?参数与p H有着较好的相关性,其他情况下p H值对统计模型的参数影响较小。