油菜大田环境下WSN信道损耗特性建模：优化与应用

本文研究主要关注油菜大田环境下无线传感器网络（WSN）的信道传播损耗特性建模。随着现代农业对精准农业技术的需求增长，传统的移动信道模型在特定农业环境中可能无法准确反映实际无线通信性能。因此，研究者针对油菜生长过程中的大田环境，提出了一种创新的建模方法。 研究团队首先选择了油菜作为研究对象，因为其种植周期具有代表性，能反映大田环境下信道特性变化。他们将油菜的生长周期划分为三个典型测试场景，分别对应于播种、生长期和收获期。通过在这些阶段使用两种不同载波频率的无线传感器节点，实地测量了大田中的信号损耗值，以获取详尽的数据样本。 利用最小二乘法，研究人员对这些数据进行了拟合建模，结果发现，油菜大田环境下的WSN信道传播损耗特性与传统的移动信道模型（如自由空间模型、COST231模型和Egli模型）存在显著差异。这表明，对于这类特定环境，多斜率对数阴影衰落经验模型更能精确地描绘信道特性。 为了验证所提出的模型的有效性，研究团队将新模型的节点有效传播距离和路径损耗预测值与经典模型进行了对比分析。结果显示，新模型的预测值与实际测量数据非常接近，这意味着它能更准确地预测信号在大田环境中的传输行为，这对于优化和设计高能源效率的现场感知业务系统至关重要。 因此，本文的研究成果不仅填补了农业环境下WSN信道特性建模的空白，也为后续的无线通信设备选型、网络部署以及信号处理算法设计提供了重要的理论支持。同时，这项研究也为其他作物生长环境下的无线通信提供了有价值的参考案例，进一步推动了无线传感器网络在农业领域的广泛应用。