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本文以无线地下传感器网络（Wireless Underground Sensor Network, WUSN）为研究对象，旨在揭示电磁波在耕作层土壤中传输的一般特性，为进一步研究与搭建无线地下传感器网络提供基础支撑。论文以土壤含水率为测试对象，利用所开发的低功耗无线地下传感器网络节点，通过计算机模拟、室内屏蔽测试、大田地下实测，对不同节点射频频率、土壤含水率、传感器节点在地下埋藏深度与水平距离等条件下电磁波的传输特性进行了研究，建立了电磁波属性、土壤属性以及实验环境属性等参数的二维、三维关系模型，提出了一般性的计算机模拟、室内理想环境下以及大田实测的WUSN电磁波在土壤中的传输特性。论文取得以下初步研究成果：（1）初步明确了节点频率、节点埋藏深度、水平节点间距离、土壤含水率等因素为电磁波在土壤中传输的主要影响因素研究了农业无线地下传感器网络体系结构、类型和通信方式。确定了在无线地下传感器网络节点频率为240MHz、433MHz和868MHz、节点埋藏深度在10cm至100cm范围、节点间水平距离在100cm至1000cm之间、土壤含水率在5%至30%之间变化的情况下，无线地下传感器网络电磁波在土壤介质中的通信是可行的。（2）建立了WUSN节点透地传输的基本特性参数关系针对地上汇聚节点不同布置情况下的地上-地下和地下-地上透地通信方式，分析了节点埋藏深度和土壤含水率对通信的综合影响，得出了水平节点间距离和土壤含水率与通信接收信号强度和误码率的二维关系。（3）建立了WUSN节点之间地下传输的基本特性参数关系在无线地下传感器网络节点间的地下通信中，节点埋藏深度、水平节点间距离和土壤含水率对接收信号强度的影响均呈二次关系，通信误码率在不同情况下呈指数、线性和二次关系变化。（4）建立了特定频率下的WUSN电磁波在土壤中传输的基本特性WUSN节点频率在433MHz时，研究了节点埋藏深度、水平节点间距离和土壤含水率对通信的综合影响，得出了节点埋藏深度、水平节点间距离和土壤含水率与通信接收信号强度和误码率的三维关系，建立了电磁波在土壤中传输的基本特性。农业无线地下传感器网络是一个新的研究方向，关于电磁波在农田地下土壤中的透地传输、地下传输以及地下组网的研究尚处于初步阶段，尤其是无线地下传感器网络电磁波在土壤介质中的传输特性及多因素综合影响规律可供研究的内容很多，本文对此仅是探索性研究，主要研究成果是在实验室内获得，今后需要在大田中进行进一步的研究。