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龙图腾网获悉山东大学申请的专利一种基于FPGA+DSP架构的GNSS-R土壤湿度实时反演方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119619182B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-10发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510152090.4，技术领域涉及：G01N22/04；该发明授权一种基于FPGA+DSP架构的GNSS-R土壤湿度实时反演方法是由高凡;李宵;钟圳尧;钱程;徐天河设计研发完成，并于2025-02-12向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于FPGA+DSP架构的GNSS-R土壤湿度实时反演方法在说明书摘要公布了：本发明提供了一种基于FPGA+DSP架构的GNSS‑R土壤湿度实时反演方法，属于地表典型参数反演领域；该方法包括：接收GNSS直射与反射信号，对信号滤波放大后与本振信号进行混频下变频；下变频后的信号经低通滤波滤除高频成分，并进行ADC采样；采样后的信号进行复相位旋转下变频与相关处理，得到五路相关输出；利用相关值得到的功率比结合Topp模型得到土壤湿度的实时结果，并与土壤湿度计现场采集的真值相比较以检验数据结果的可靠性。利用该技术可以实时化进行土壤湿度监测，该方法功耗低、运行效率高，为农业发展、粮食生产提供了实时可行的监控手段。

本发明授权一种基于FPGA+DSP架构的GNSS-R土壤湿度实时反演方法在权利要求书中公布了：1.一种基于FPGA+DSP架构的GNSS-R土壤湿度实时反演方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、基于FPGA+DSP架构搭建导航卫星接收机基带处理平台：该平台包括：右旋GNSS天线，斜向上，接收导航卫星直射信号；左旋GNSS天线，斜向下，接收导航卫星反射信号；GNSS天线通过射频线连接FPGA+DSP实时处理设备进行处理；土壤湿度计现场采集多处土壤湿度值并取平均，作为真值进行对照；S2、基于FPGA+DSP的导航卫星信号的快速捕获；快速捕获模块基于主时钟运行时域上的分段相关累积以及频域上的DFT变换来进行信号的搜索，模块分成22个通道进行并行码相位搜索，每个通道共用实时缓存的数据；S3、通道基带信号处理；通过对中频信号进行复相位旋转下变频、窄相关运算，得到五路的相关值输出，再经由Topp模型得到实时的土壤湿度数值，并与土壤湿度计现场采集的真值相比较以检验数据结果的可靠性；其中，通道基带信号处理的步骤如下：（1）由60MHz的系统主时钟输入驱动，调用载波NCO生成本地1561.098MHz振荡信号，与输入的正交信号混频完成数字下变频；（2）在进行窄相关时，选定14码片时间间隔进行相关运算，即本地生成超前、超前即时、即时、即时滞后、滞后五路伪码序列，相关运算后输出五路输出；（3）在对导航卫星反射信号进行处理时，选择直射通道中信噪比（SNR）最高的2个通道进行开环跟踪处理，为了防止频繁换星，规定当第3颗星大于前2颗星中任1颗3dB时才换星，多普勒频率偏移为15路，采用非间隔分布，分别为0Hz，±25Hz，±50Hz，±100Hz，±200Hz，±300Hz，±400Hz和±500Hz，通过60MHz主时钟驱动降速得到4MHz速率时钟使能信号，再通过选择器依次选择15路数据流通过累加器的运算并依此缓存累加结果，在下一个轮询时钟到来后再把之前缓存的结果调出来并参与相应通道的累加运算；（4）利用Topp模型对相关结果进行土壤湿度反演，基于相关输出得到的反射率，可以得到土壤介电常数为：；其中，为土壤介电常数，为卫星高度角，为功率比，进一步通过Topp模型得到实时化的土壤湿度数据：。

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