[0046] 贝lj :x(t) = s(t)+m(t)
[0047] y(t) = x(t-t〇)
[0048] 用所述x。(t)和所述y (t)进行伪码相关运算，得到所述x。(t)和所述y (t)的相关 函数 Rxy( τ )，
[0049] Rxy ( τ ) = Ε (y (t+ τ ) · χ。(t))
[0050] 所述Ε表示伪码相关运算，所述τ表示所述X()(t)的相位延迟量，测量出所述 Μτ)的极大值，所述Rxy(T)的极大值对应的τ值为τ。，设f为所述原始微波信号的频 率，则所述原始微波信号对应的相位移△ Φ的计算公式为：
[0051] Δφ = 2Jifx0〇
[0052] 所述的水分含量计算模块，用于设所述测量通道中的待测量水分的粮食的厚度为 Y、疏密度为P，待测量水分的粮食中的水分含量为X ;
[0053] 则：
[0056] 式中，kp k2、k3、k4均为设定的待测量水分的粮食的回归系数，解得待测量水分的 粮食中的水分含量X的计算公式为：
[0058] 由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明利用扩频技术实现的双 通道粮食水分测试方案可同时测试透视微波的相位延迟量和能量衰减值，再根据相位延迟 量和能量衰减值计算出粮食中的水分含量。本发明实施例屏蔽了密度变化对测量结果的影 响。从而避免了传统微波测试中需集成Y射线测容重（密度），简化了粮食水分测试仪的 设计，同时也降低了系统的管理成本（放射性元素需经公安部门批准）。同时利用该方案实 现的测水仪测试精度也要明显高于单参数测试仪。
【附图说明】
[0059] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用 的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本 领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他 的附图。
[0060] 图1为本发明实施例一提供的一种基于扩频的双通道粮食水分测量方法的实现 原理示意图；
[0061] 图2为本发明实施例一提供的一种基于扩频的双通道粮食水分测量方法的处理 流程图；
[0062] 图3为本发明实施例二提供的一种基于扩频的双通道粮食水分测量的结构示意 图，图中，微波信号调制模块31、微波信号传输模块32、微波信号解调模块33、能量衰减和 相位移计算模块34、水分含量计算模块35。
【具体实施方式】
[0063] 为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步 的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。
[0064] 实施例一
[0065] 本发明实施例利用扩频技术对发射的微波信号进行调制，调制后的微波信号透射 过待测物后，产生功率衰减和相位偏移。接收端利用扩频信号的接收技术，检测出功率衰减 值和相位偏移量。再经过数值计算，获得待测物的水分含量。
[0066] 该实施例提供的一种基于扩频的双通道粮食水分测量方法的实现原理示意图如 图1所示，具体处理流程图如图2所示，包括如下的处理步骤：
[0067] 步骤S210、利用伪随机序列信号对原始微波信号进行调制处理，得到伪码扩频微 波信号，将所述伪码扩频微波信号分别经过测量通道和参考通道进行传输，所述测量通道 中包含待测量水分的粮食。
[0068] 设置两路结构完全一致的通道：测试通道与参考通道，所述测试通道、参考通道中 都包括发送天线和接收天线，所述测量通道中包含待测量水分的粮食。测量通道中的微波 接收天线接收经过粮食堆衰减和延迟后的微波信号，而参考通道则为微波测量提供了一个 测试基准，从而减小由于信号源不稳定和外界干扰造成的测量误差。
[0069] 在发送端，微波信号源输出等幅度的原始微波信号，将原始微波信号与伪随机序 列信号进行相乘调制处理，将原始微波信号的频谱扩展到很宽的频带上，得到伪码扩频微 波信号。由于伪随机序列信号与所述测试通道、参考通道中的干扰信号的不相关，干扰信 号在接收端被扩展，落入信号频带内的干扰信号极少，从而提高了系统的输出信噪（干）比 (信噪比提高1000倍，30dB)，实现了提高信号幅度测量精度的目的。
[0070] 利用功分器将所述伪码扩频微波信号分成两路伪码扩频微波信号，所述测量通道 中的发射天线将一路伪码扩频微波信号在所述测量通道中进行发射，所述参考通道中的发 射天线将一路伪码扩频微波信号在所述参考通道中进行发射。
[0071] 步骤S220、利用所述伪随机序列信号对所述测量通道的输出信号进行解调处理得 到测试信号，利用所述伪随机序列信号对所述参考通道的输出信号进行解调处理得到参考 信号。
[0072] 变换成功率相等的测试通路信号和参考通路信号。测试通路信号经发射天线、待 测物、接收天线后，由模拟射频模块将射频信号变换到模拟中频信号。而参考通道信号经隔 离器、射频滤波器后，也变换到模拟中频信号。两路模拟中频信号经A/D采样后，输入到扩 频基带信号处理模块。基带处理模块将输入的A/D采样信号进行数字下变频，伪码捕获、载 波同步、码同步、伪码匹配相关后，利用本地时钟系统获得两路伪码信号的相位差和功率衰 减值，最终得到待测物的含水量。
[0073] 所述测量通道中的接收机捕获到所述测量通道的输出信号，由模拟射频模块将测 量通道的输出信号变换到模拟中频信号。所述参考通道中的接收机捕获到所述参考通道的 输出信号，参考通道的输出信号经隔离器、射频滤波器后，也变换到模拟中频信号。两路模 拟中频信号经A/D采样后，得到数字采样信号。
[0074] 利用所述伪随机序列信号对所述测量通道的数字采样信号进行所述相乘调制处 理对应的相关解调处理得到测试信号，利用所述伪随机序列信号对所述参考通道的数字采 样信号进行所述相乘调制处理对应的相关解调处理得到参考信号。
[0075] 步骤S230、根据所述测试信号和参考信号的幅度差值得到所述原始微波信号对应 的能量衰减Λρ，根据所述测试信号的互相关函数计算出所述原始微波信号对应的相位移 Δ φ 0
[0076] 测量出所述测试信号的幅度峰值为Pl，测量出所述参考信号的幅度峰值为ρ2，则 所述原始微波信号对应的能量衰减Λρ的计算公式为：
[0077] Δρ = [ρ「ρ2]。
[0078] 设所述测量通道中的发射机发射的微波信号为s (t)，所述测试信号为X (t)，所述 测量通道的噪声干扰信号为m(t)，所述伪随机序列信号为X。(t)，所述X (t)的接收时间和 所述s(t)的发射时间之间的时间差为t。，所述s(t)和所述m(t)互不相关；
[0079] 贝lj :x(t) = s(t)+m(t)
[0080] y (t) = x (t~t0)
[0081] 用所述X(：(t)和所述y(t)进行伪码相关运算，得到所述X(](t)和所述y(t)的相关 函数 Rxy( τ )。
[0082] Rxy ( τ ) = E (y (t+ τ ) · X。⑴）
[0083] 所述E表示伪码相关运算，所述τ表示所述X()(t)的相位延迟量，测量出所述 Μτ)的极大值，所述Rxy(T)的极大值对应的τ值为τ。，设f为所述原始微波信号的频 率，则所述原始微波信号对应的相位移△ Φ的计算公式为：
[0084] Δφ = 2 η f τ 0〇
[0085] 小麦着水仪微波水分检测设备的探道宽度一般为0. 1-0. 15m，粮食的相对介电常 数约为2. 3-5,水的相对介电系数约为80。因此微波信号透射过粮食后的相位延迟量最小 为：
[0087] 为了实现对微波信号的相位进行精确测试，测试系统的相位测量精度需高于最小 相位延迟量一个数量级，即需达到〇. 〇5ns。本发明实施例中的扩频信号的解扩接收本质是 时间积累，因此同时可实现能量信号的高精度测量。
[0088] 步骤S240、根据所述能量衰减Λρ、相位移Λ φ计算出所述测量通道中的待测量 水分的粮食中的水分含量。
[0089] 应用微波技术测量粮食中的水分含量，就是通过测量在粮食中传播的微波的衰减 和相移来实现的。要消除单参数测量中，密度变化对测量结果的影响，就需要对衰减和相 移同时进行测量。我