CN107079800A - 一种屋顶绿化装置 - Google Patents

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罗章涛
肖璐
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Abstract

本发明属于绿化技术领域，具体涉及一种屋顶绿化装置，包括框架本体，所述框架本体上有花池和蓄水槽，所述花池周围设有溢水孔，在花池的底部连接下水道，在花池内部设有滴灌龙头；蓄水槽与滴灌龙头相连接等。本发明的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种使用方便，排储水效果好、减少人力物力，并且可以将多余的水循环利用，以此达到节约水资源的目的的屋顶绿化装置。

Description

一种屋顶绿化装置
技术领域
本发明属于绿化技术领域，具体涉及一种屋顶绿化装置。
背景技术
目前，屋顶绿化是一种融建筑艺术和绿化技术为一体的综合现代技术，它使建筑物的空间潜能与绿色植物的多种效益完美的结合在一起，并充分的发挥。现阶段在屋顶绿化装置中，滴灌龙头喷出的水不能实现循环利用，造成水资源的浪费。且需要大量的人力和物力，不能实现自动控制，护理成本较高。
综上所述，现在的技术存在的问题是：滴灌龙头喷出的水不能实现循环利用，造成水资源的浪费。且需要大量的人力和物力，不能实现自动控制，护理成本较高。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种屋顶绿化装置。
本发明是这样实现的，针对现有技术中存在的滴灌龙头喷出的水不能实现循环利用，造成水资源的浪费。且需要大量的人力和物力，不能实现自动控制，护理成本较高的问题，本发明包括框架本体，框架本体上有花池和蓄水槽，所述花池周围设有溢水孔，在花池的底部连接下水道，在花池内部设有滴灌龙头。蓄水槽与滴灌龙头通过导管相连接。导管上有小型水泵。滴灌龙头底部还设有智能控制单元。花池高约6CM的环保轻质砖围成，挡土又透水，蓄水池是在屋顶上用混凝土浇注的高约3CM的方框。
所述花池内部铺设有基质；
所述智能控制单元包括：
基质湿度监测系统，用于检测基质中的水分含量；将检测的数据通过无线传输给移动终端控制系统；
基质矿物质检测系统，用于检测基质中的绿植所需矿物质含量；将检测的数据通过无线传输给移动终端控制系统；
移动终端控制系统，将接收到的基质湿度监测系统、基质矿物质检测系统传输的数据进行处理并对滴灌龙头和肥料添加系统发出指令，令滴灌龙头进行灌水和肥料添加系统进行化肥的添加；
肥料添加系统，与移动终端控制系统无线连接，用于执行肥的添加动作；
所述屋顶绿化装置还包括：
蓄水过滤系统，与移动终端控制系统无线连接，用于对滴灌龙头、肥料添加系统流出的多余成份进行在过滤；所述蓄水过滤系统位于蓄水池的一侧；
所述基质湿度监测系统包括湿度监测传感器，所述湿度监测传感器的数字调制信号x(t)的分数低阶模糊函数表示为：
其中，τ为时延偏移，f为多普勒频移，0＜a,b＜α/2，x*(t)表示x(t)的共轭，当x(t)为实信号时，x(t)＜p＞＝|x(t)|＜p＞sgn(x(t))；当x(t)为复信号时，[x(t)]＜p＞＝|x(t)|p-1x*(t)；
所述基质矿物质检测系统内置有矿物质检测感应器，所述矿物质检测感应器的检测信号y(t)表示为：
y(t)＝X(t)+n(t)；
其中，X(t)为数字调制信号，n(t)为服从标准SαS分布的脉冲噪声，x(t)的解析形式表示为：
其中，N为采样点数，an为发送的信息符号，在MASK信号中，an＝0，1，2，…，M-1，M为调制阶数，an＝ej2πε/M，ε＝0,1,2,…,M-1，g(t)表示矩形
成型脉冲，Tb表示符号周期，fc表示载波频率，载波初始相位是在[0,2π]内均匀分布的随机数；
所述移动终端控制系统的时频重叠MASK的信号模型表示为：
其中，N为时频重叠信号的信号分量个数，n(t)是加性高斯白噪声，si(t)为时频重叠信号的信号分量，表示为式中Ai表示信号分量的幅度，ai(m)表示信号分量的码元符号，p(t)表示成型滤波函数，Ti表示信号分量的码元周期，fci表示信号分量的载波频率，表示信号分量的相位；
所述移动终端控制系统对得到的信号进行处理的方法包括：
(1)对接收信号s(t)进行非线性变换，按如下公式进行：
其中A表示信号的幅度，a(m)表示信号的码元符号，p(t)表示成形函数，fc表示信号的载波频率，表示信号的相位，通过该非线性变换后得到：
(2)构造n个信号的多径空间为：
Xref＝[Xref1Xref2...Xrefn]；
其中，Q为采样点数，K为最大时延，由最大探测距离Rmax/c得到，其中xreci(t)为参考信号，Rmax为最大探测距离，c为光速；
(3)然后利用最小二乘法原理抑制直达波及其多径，将求min||Ssur-Xref·α||2转化为求得出：
代入αestim，解得：
其中，Ssur为回波通道信号，α为自适应权值，αestim为α的估计值，为Xref的转置，Sother为回波通道中最终所剩的回波和噪声；
所述滴灌龙头，与移动终端控制系统无线连接，用于执行灌水动作。
进一步，所述基质矿物质检测系统内置有用于检测基质矿物质的基质矿物质监测器，所述基质矿物质监测器通过无线网络与移动终端控制系统连接；
基质矿物质监测器内置的信号接收子模块用于接收检测的信号s(t)广义二阶循环累积量按如下公式进行：
接收检测的信号s(t)的特征参数M2的理论值具体计算公式为：
经过计算可知，BPSK信号和MSK信号的均为1，QPSK、8PSK、16QAM和64QAM信号的均为0，由此可以用最小均方误差分类器将BPSK、MSK信号与QPSK、8PSK、16QAM、64QAM信号分开；对于BPSK信号而言，在广义循环累积量幅度谱上仅在载频位置存在一个明显谱峰，而MSK信号在两个频率处各有一个明显谱峰，由此可通过特征参数M2和检测广义循环累积量幅度谱的谱峰个数将BPSK信号与MSK信号识别出来；
检测广义循环累积量幅度谱的谱峰个数的具体方法如下：
首先搜索广义循环累积量幅度谱的最大值Max及其位置对应的循环频率α0，将其小邻域[α0-δ0,α0+δ0]内置零，其中δ0为一个正数，若|α0-fc|/fc＜σ0，其中δ0为一个接近0的正数，fc为信号的载波频率，则判断此信号类型为BPSK信号，否则继续搜索次大值Max1及其位置对应的循环频率α1；若|Max-Max1|/Max＜σ0，并且|(α0+α1)/2-fc|/fc＜σ0，则判断此信号类型为MSK信号。
进一步，所述肥料添加系统设置有电机控制模块；所述电机控制模块内置有同步正交跳频信号盲源分离模块；所述同步正交跳频信号盲源分离模块的跳频信号盲源分离方法包括：
利用含有M个阵元的阵列天线接收来自移动终端控制系统传输的多路跳频信号，对每一路接收信号进行采样，得到采样后的M路离散时域混合信号
进一步，对M路离散时域混合信号进行重叠加窗短时傅里叶变换，得到M个混合信号的时频域矩阵p＝0,1,…,P-1,q＝0,1,…,Nfft-1，其中P表示总的窗数，Nfft表示FFT变换长度；
对得到的跳频混合信号时频域矩阵进行预处理。
进一步，利用聚类算法估计每一跳的跳变时刻以及各跳对应的归一化的混合矩阵列向量、跳频频率；在p(p＝0，1，2，…P-1)时刻，对表示的频率值进行聚类，得到的聚类中心个数表示p时刻存在的载频个数，个聚类中心则表示载频的大小，分别用表示；对每一采样时刻p(p＝0，1，2，…P-1)，利用聚类算法对进行聚类，同样可得到个聚类中心，用表示；对所有求均值并取整，得到源信号个数的估计即：
找出的时刻，用ph表示，对每一段连续取值的ph求中值，用表示第l段相连ph的中值，则表示第l个频率跳变时刻的估计；根据估计得到的以及第四步中估计得到的频率跳变时刻估计出每一跳对应的个混合矩阵列向量具体公式为：
这里表示第l跳对应的个混合矩阵列向量估计值；估计每一跳对应的载频频率，用表示第l跳对应的个频率估计值，计算公式如下：
进一步，根据估计得到的归一化混合矩阵列向量估计时频域跳频源信号；
对不同跳频点之间的时频域跳频源信号进行拼接；估计第l跳对应的个入射角度，用表示第l跳第n个源信号对应的入射角度，的计算公式如下：
表示第l跳估计得到的第n个混合矩阵列向量的第m个元素，c表示光速，即vc＝3×108米/秒；判断第l(l＝2，3，…)跳估计的源信号与第一跳估计的源信号之间的对应关系，判断公式如下：
其中mn (l)表示第l跳估计的第mn (l)个信号与第一跳估计的第n个信号属于同一个源信号；将不同跳频点估计到的属于同一个源信号的信号拼接在一起，作为最终的时频域源信号估计，用Yn(p,q)表示第n个源信号在时频点(p,q)上的时频域估计值，p＝0,1,2,....,P，q＝0,1,2,...,Nfft-1，即：
根据源信号时频域估计值，恢复时域跳频源信号；
在步骤(B)中，(p，q)表示时频索引，具体的时频值为这里Nfft表示FFT变换的长度，p表示加窗次数，Ts表示采样间隔，fs表示采样频率，C为整数，表示短时傅里叶变换加窗间隔的采样点数，C＜Nfft，且Kc＝Nfft/C为整数，也就是说采用的是重叠加窗的短时傅里叶变换。
本发明智能控制单元集水分湿度、基质的营养成份进行智能化的控制，实时获取现场数据，解决了种植中遇到的困难；本发明在种植期间不破坏国土资源。把植物生长必需的矿物质组合成人工基质，以此来培育草种，极大地方便了绿色生产的需求；不仅不消耗土地资源，而且还可以用废弃物质作为人工基质的原料，属环保产品，基质由植物纤维、动物纤维、人造纤维等制成，搬动起来也很省事、省时，可以做到瞬间绿化，因此这是一个完全绿色的生产方式，对于保护国土资源有积极的意义。蓄水过滤系统实现了水的多次重复利用，更加的环保节能，具有深远的环保意义和实用性。
本发明集信号接收方法、测试、信号处理方法于一体，实现了功能多样化和完全智能化，提高了效率和节省了劳动力。
本发明基质矿物质检测系统、化肥添加系统的信号采集、处理基于一体，提高了控制的准确度，避免了资源的浪费。这是本发明的一关键点。
本发明可以解决现有技术中的不足，提供一种使用方便，排储水效果好、减少人力物力，智能控制并且可以将多余的水循环利用，以此达到节约水资源的目的的屋顶绿化装置。
附图说明
图1是是本发明实施例提供的屋顶绿化装置结构示意图。
图中：1、滴灌龙头；2、蓄水池；3、框架本体；4、下水道；5、小型水泵；6、花池；7、导管；8、智能控制单元。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
如图1所示：本发明实施例提供的屋顶绿化装置包括1、滴灌龙头，2、蓄水池，3、框架本体，4、下水道，5、小型水泵，6、花池，7、导管，8、智能控制单元。所述框架本体3包括花池6和蓄水槽2，所述花池6周围设有溢水孔，在花池6的底部连接下水道4，在花池内部设有滴灌龙头1。所述蓄水槽2与滴灌龙头1通过导管7相连接。导管上有小型水泵5。所述滴灌龙头底部还设有智能控制单元7。所述花池6高约6CM的环保轻质砖围成，挡土又透水；所述蓄水池是在屋顶上用混凝土浇注的高约3CM的方框。
所述花池内部铺设有基质；
所述智能控制单元包括：
基质湿度监测系统，用于检测基质中的水分含量；将检测的数据通过无线传输给移动终端控制系统；
基质矿物质检测系统，用于检测基质中的绿植所需矿物质含量；将检测的数据通过无线传输给移动终端控制系统；
移动终端控制系统，将接收到的基质湿度监测系统、基质矿物质检测系统传输的数据进行处理并对滴灌龙头和肥料添加系统发出指令，令滴灌龙头进行灌水和肥料添加系统进行化肥的添加；
肥料添加系统，与移动终端控制系统无线连接，用于执行肥的添加动作；
所述屋顶绿化装置还包括：
蓄水过滤系统，与移动终端控制系统无线连接，用于对滴灌龙头、肥料添加系统流出的多余成份进行在过滤；所述蓄水过滤系统位于蓄水池的一侧；
所述基质湿度监测系统包括湿度监测传感器，所述湿度监测传感器的数字调制信号x(t)的分数低阶模糊函数表示为：
其中，τ为时延偏移，f为多普勒频移，0＜a,b＜α/2，x*(t)表示x(t)的共轭，当x(t)为实信号时，x(t)＜p＞＝|x(t)|＜p＞sgn(x(t))；当x(t)为复信号时，[x(t)]＜p＞＝|x(t)|p-1x*(t)；
所述基质矿物质检测系统内置有矿物质检测感应器，所述矿物质检测感应器的检测信号y(t)表示为：
y(t)＝X(t)+n(t)；
其中，X(t)为数字调制信号，n(t)为服从标准SαS分布的脉冲噪声，x(t)的解析形式表示为：
其中，N为采样点数，an为发送的信息符号，在MASK信号中，an＝0，1，2，…，M-1，M为调制阶数，an＝ej2πε/M，ε＝0,1,2,…,M-1，g(t)表示矩形成型脉冲，Tb表示符号周期，fc表示载波频率，载波初始相位是在[0,2π]内均匀分布的随机数；
所述移动终端控制系统的时频重叠MASK的信号模型表示为：
其中，N为时频重叠信号的信号分量个数，n(t)是加性高斯白噪声，si(t)为时频重叠信号的信号分量，表示为式中Ai表示信号分量的幅度，ai(m)表示信号分量的码元符号，p(t)表示成型滤波函数，Ti表示信号分量的码元周期，fci表示信号分量的载波频率，表示信号分量的相位；
所述移动终端控制系统对得到的信号进行处理的方法包括：
(1)对接收信号s(t)进行非线性变换，按如下公式进行：
其中A表示信号的幅度，a(m)表示信号的码元符号，p(t)表示成形函数，fc表示信号的载波频率，表示信号的相位，通过该非线性变换后得到：
(2)构造n个信号的多径空间为：
Xref＝[Xref1 Xref2 ... Xrefn]；
其中，Q为采样点数，K为最大时延，由最大探测距离Rmax/c得到，其中xreci(t)为参考信号，Rmax为最大探测距离，c为光速；
(3)然后利用最小二乘法原理抑制直达波及其多径，将求min||Ssur-Xref·α||2转化为求得出：
代入αestim，解得：
其中，Ssur为回波通道信号，α为自适应权值，αestim为α的估计值，为Xref的转置，Sother为回波通道中最终所剩的回波和噪声；
所述滴灌龙头，与移动终端控制系统无线连接，用于执行灌水动作。
进一步，所述基质矿物质检测系统内置有用于检测基质矿物质的基质矿物质监测器，所述基质矿物质监测器通过无线网络与移动终端控制系统连接；
基质矿物质监测器内置的信号接收子模块用于接收检测的信号s(t)广义二阶循环累积量按如下公式进行：
接收检测的信号s(t)的特征参数M2的理论值具体计算公式为：
经过计算可知，BPSK信号和MSK信号的均为1，QPSK、8PSK、16QAM和64QAM信号的均为0，由此可以用最小均方误差分类器将BPSK、MSK信号与QPSK、8PSK、16QAM、64QAM信号分开；对于BPSK信号而言，在广义循环累积量幅度谱上仅在载频位置存在一个明显谱峰，而MSK信号在两个频率处各有一个明显谱峰，由此可通过特征参数M2和检测广义循环累积量幅度谱的谱峰个数将BPSK信号与MSK信号识别出来；
检测广义循环累积量幅度谱的谱峰个数的具体方法如下：
首先搜索广义循环累积量幅度谱的最大值Max及其位置对应的循环频率α0，将其小邻域[α0-δ0,α0+δ0]内置零，其中δ0为一个正数，若|α0-fc|/fc＜σ0，其中δ0为一个接近0的正数，fc为信号的载波频率，则判断此信号类型为BPSK信号，否则继续搜索次大值Max1及其位置对应的循环频率α1；若|Max-Max1|/Max＜σ0，并且|(α0+α1)/2-fc|/fc＜σ0，则判断此信号类型为MSK信号。
进一步，所述肥料添加系统设置有电机控制模块；所述电机控制模块内置有同步正交跳频信号盲源分离模块；所述同步正交跳频信号盲源分离模块的跳频信号盲源分离方法包括：
利用含有M个阵元的阵列天线接收来自移动终端控制系统传输的多路跳频信号，对每一路接收信号进行采样，得到采样后的M路离散时域混合信号
进一步，对M路离散时域混合信号进行重叠加窗短时傅里叶变换，得到M个混合信号的时频域矩阵p＝0,1,…,P-1,q＝0,1,…,Nfft-1，其中P表示总的窗数，Nfft表示FFT变换长度；
对得到的跳频混合信号时频域矩阵进行预处理。
进一步，利用聚类算法估计每一跳的跳变时刻以及各跳对应的归一化的混合矩阵列向量、跳频频率；在p(p＝0，1，2，…P-1)时刻，对表示的频率值进行聚类，得到的聚类中心个数表示p时刻存在的载频个数，个聚类中心则表示载频的大小，分别用表示；对每一采样时刻p(p＝0，1，2，…P-1)，利用聚类算法对进行聚类，同样可得到个聚类中心，用表示；对所有求均值并取整，得到源信号个数的估计即：
找出的时刻，用ph表示，对每一段连续取值的ph求中值，用表示第l段相连ph的中值，则表示第l个频率跳变时刻的估计；根据估计得到的以及第四步中估计得到的频率跳变时刻估计出每一跳对应的个混合矩阵列向量具体公式为：
这里表示第l跳对应的个混合矩阵列向量估计值；估计每一跳对应的载频频率，用表示第l跳对应的个频率估计值，计算公式如下：
进一步，根据估计得到的归一化混合矩阵列向量估计时频域跳频源信号；
对不同跳频点之间的时频域跳频源信号进行拼接；估计第l跳对应的个入射角度，用表示第l跳第n个源信号对应的入射角度，的计算公式如下：
表示第l跳估计得到的第n个混合矩阵列向量的第m个元素，c表示光速，即vc＝3×108米/秒；判断第l(l＝2，3，…)跳估计的源信号与第一跳估计的源信号之间的对应关系，判断公式如下：
其中mn (l)表示第l跳估计的第mn (l)个信号与第一跳估计的第n个信号属于同一个源信号；将不同跳频点估计到的属于同一个源信号的信号拼接在一起，作为最终的时频域源信号估计，用Yn(p,q)表示第n个源信号在时频点(p,q)上的时频域估计值，p＝0,1,2,....,P，q＝0,1,2,...,Nfft-1，即：
根据源信号时频域估计值，恢复时域跳频源信号；
在步骤(B)中，(p，q)表示时频索引，具体的时频值为这里Nfft表示FFT变换的长度，p表示加窗次数，Ts表示采样间隔，fs表示采样频率，C为整数，表示短时傅里叶变换加窗间隔的采样点数，C＜Nfft，且Kc＝Nfft/C为整数，也就是说采用的是重叠加窗的短时傅里叶变换。
本发明的花池6填满种植土或基质，土上或基质上种植耐旱花草蔬菜，花池6内部安装有滴灌龙头1，可以实现对植物的喷灌。滴灌龙头1底部安装有智能控制单元，内部有一个识别芯片，可以实时监视花池水位的变化，智能控制单元通过导管连接小型水泵5，小型水泵5连接蓄水池2，小型水泵上面有接收装置，可以接收到智能控制单元的信号，当水位过高时，智能控制单元发出指令，小型水泵停止工作，滴灌龙头1停止喷灌。所述花池6周围设有溢水孔，在花池6的底部连接下水道4，当花池水位较高时，通过溢水孔及时将水排到蓄水池2中。达到节约水资源的目的。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种屋顶绿化装置，其特征在于，所述屋顶绿化装置包括框架本体，框架本体上有花池和蓄水槽，所述花池周围设有溢水孔，在花池的底部连接下水道，在花池内部设有滴灌龙头；
蓄水槽与滴灌龙头通过导管相连接；导管上有小型水泵；滴灌龙头底部还设有智能控制单元；
所述花池高6CM的环保轻质砖围成；
所述蓄水池是在屋顶上用混凝土浇注的高约3CM的方框；
所述花池内部铺设有基质；
所述智能控制单元包括：
基质湿度监测系统，用于检测基质中的水分含量；将检测的数据通过无线传输给移动终端控制系统；
基质矿物质检测系统，用于检测基质中的绿植所需矿物质含量；将检测的数据通过无线传输给移动终端控制系统；
移动终端控制系统，将接收到的基质湿度监测系统、基质矿物质检测系统传输的数据进行处理并对滴灌龙头和肥料添加系统发出指令，令滴灌龙头进行灌水和肥料添加系统进行化肥的添加；
肥料添加系统，与移动终端控制系统无线连接，用于执行肥的添加动作；
所述屋顶绿化装置还包括：
蓄水过滤系统，与移动终端控制系统无线连接，用于对滴灌龙头、肥料添加系统流出的多余成份进行在过滤；所述蓄水过滤系统位于蓄水池的一侧；
所述基质湿度监测系统包括湿度监测传感器，所述湿度监测传感器的数字调制信号x(t)的分数低阶模糊函数表示为：
<mrow> <mi>&amp;chi;</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>&amp;tau;</mi> <mo>,</mo> <mi>f</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <msubsup> <mo>&amp;Integral;</mo> <mrow> <mo>-</mo> <mi>&amp;infin;</mi> </mrow> <mi>&amp;infin;</mi> </msubsup> <msup> <mrow> <mo>&amp;lsqb;</mo> <mi>x</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>+</mo> <mi>&amp;tau;</mi> <mo>/</mo> <mn>2</mn> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;rsqb;</mo> </mrow> <mrow> <mo>&lt;</mo> <mi>a</mi> <mo>&gt;</mo> </mrow> </msup> <msup> <mrow> <mo>&amp;lsqb;</mo> <msup> <mi>x</mi> <mo>*</mo> </msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>-</mo> <mi>&amp;tau;</mi> <mo>/</mo> <mn>2</mn> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;rsqb;</mo> </mrow> <mrow> <mo>&lt;</mo> <mi>b</mi> <mo>&gt;</mo> </mrow> </msup> <msup> <mi>e</mi> <mrow> <mo>-</mo> <mi>j</mi> <mn>2</mn> <mi>&amp;pi;</mi> <mi>f</mi> <mi>t</mi> </mrow> </msup> <mi>d</mi> <mi>t</mi> <mo>;</mo> </mrow>
其中，τ为时延偏移，f为多普勒频移，0＜a,b＜α/2，x*(t)表示x(t)的共轭，当x(t)为实信号时，x(t)＜p＞＝|x(t)|＜p＞sgn(x(t))；当x(t)为复信号时，[x(t)]＜p＞＝|x(t)|p-1x*(t)；
所述基质矿物质检测系统内置有矿物质检测感应器，所述矿物质检测感应器的检测信号y(t)表示为：
y(t)＝X(t)+n(t)；
其中，X(t)为数字调制信号，n(t)为服从标准SαS分布的脉冲噪声，x(t)的解析形式表示为：
<mrow> <mi>X</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mo>&amp;lsqb;</mo> <munderover> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>n</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>N</mi> </munderover> <msub> <mi>a</mi> <mi>n</mi> </msub> <mi>g</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>-</mo> <msub> <mi>nT</mi> <mi>b</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;rsqb;</mo> <msup> <mi>e</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mn>2</mn> <msub> <mi>&amp;pi;f</mi> <mi>c</mi> </msub> <mi>t</mi> <mo>+</mo> <msub> <mi>&amp;phi;</mi> <mi>n</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </msup> <mo>;</mo> </mrow>
其中，N为采样点数，an为发送的信息符号，在MASK信号中，an＝0，1，2，…，M-1，M为调制阶数，an＝ej2πε/M，ε＝0,1,2,…,M-1，g(t)表示矩形成型脉冲，Tb表示符号周期，fc表示载波频率，载波初始相位是在[0,2π]内均匀分布的随机数；
所述移动终端控制系统的时频重叠MASK的信号模型表示为：
<mrow> <mi>x</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <munderover> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>N</mi> </munderover> <msub> <mi>s</mi> <mi>i</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <mi>n</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>;</mo> </mrow>
其中，N为时频重叠信号的信号分量个数，n(t)是加性高斯白噪声，si(t)为时频重叠信号的信号分量，表示为式中Ai表示信号分量的幅度，ai(m)表示信号分量的码元符号，p(t)表示成型滤波函数，Ti表示信号分量的码元周期，fci表示信号分量的载波频率，表示信号分量的相位；
所述移动终端控制系统对得到的信号进行处理的方法包括：
(1)对接收信号s(t)进行非线性变换，按如下公式进行：
<mrow> <mi>f</mi> <mo>&amp;lsqb;</mo> <mi>s</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;rsqb;</mo> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mi>s</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>*</mo> <mi>l</mi> <mi>n</mi> <mo>|</mo> <mi>s</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>|</mo> </mrow> <mrow> <mo>|</mo> <mi>s</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>|</mo> </mrow> </mfrac> <mo>=</mo> <mi>s</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mi>c</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>;</mo> </mrow>
其中A表示信号的幅度，a(m)表示信号的码元符号，p(t)表示成形函数，fc表示信号的载波频率，表示信号的相位，通过该非线性变换后得到：
<mrow> <mi>f</mi> <mo>&amp;lsqb;</mo> <mi>s</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;rsqb;</mo> <mo>=</mo> <mi>s</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mfrac> <mrow> <mi>l</mi> <mi>n</mi> <mo>|</mo> <mi>A</mi> <mi>a</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>m</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>|</mo> </mrow> <mrow> <mo>|</mo> <mi>A</mi> <mi>a</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>m</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>|</mo> </mrow> </mfrac> <mo>;</mo> </mrow>
(2)构造n个信号的多径空间为：
其中，Q为采样点数，K为最大时延，由最大探测距离Rmax/c得到，其中xreci(t)为参考信号，Rmax为最大探测距离，c为光速；
(3)然后利用最小二乘法原理抑制直达波及其多径，将求min||Ssur-Xref·α||2转化为求得出：
代入αestim，解得：
<mrow> <msub> <mi>S</mi> <mrow> <mi>o</mi> <mi>t</mi> <mi>h</mi> <mi>e</mi> <mi>r</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mi>s</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mi>u</mi> <mi>r</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <msub> <mi>X</mi> <mrow> <mi>r</mi> <mi>e</mi> <mi>f</mi> </mrow> </msub> <msub> <mi>&amp;alpha;</mi> <mrow> <mi>e</mi> <mi>s</mi> <mi>t</mi> <mi>i</mi> <mi>m</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mi>S</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mi>u</mi> <mi>r</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>X</mi> <mrow> <mi>r</mi> <mi>e</mi> <mi>f</mi> </mrow> </msub> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msubsup> <mi>X</mi> <mrow> <mi>r</mi> <mi>e</mi> <mi>f</mi> </mrow> <mi>H</mi> </msubsup> <msub> <mi>X</mi> <mrow> <mi>r</mi> <mi>e</mi> <mi>f</mi> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mrow> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msup> <msub> <mi>X</mi> <mrow> <mi>r</mi> <mi>e</mi> <mi>f</mi> </mrow> </msub> <msub> <mi>S</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mi>u</mi> <mi>r</mi> </mrow> </msub> <mo>;</mo> </mrow>
其中，Ssur为回波通道信号，α为自适应权值，αestim为α的估计值，为Xref的转置，Sother为回波通道中最终所剩的回波和噪声；
所述滴灌龙头，与移动终端控制系统无线连接，用于执行灌水动作。
2.如权利要求1所述的屋顶绿化装置，其特征在于，所述基质矿物质检测系统内置有用于检测基质矿物质的基质矿物质监测器，所述基质矿物质监测器通过无线网络与移动终端控制系统连接；
基质矿物质监测器内置的信号接收子模块用于接收检测的信号s(t)广义二阶循环累积量按如下公式进行：
<mrow> <msubsup> <mi>GC</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mo>,</mo> <mn>20</mn> </mrow> <mi>&amp;beta;</mi> </msubsup> <mo>=</mo> <msubsup> <mi>GM</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mo>,</mo> <mn>20</mn> </mrow> <mi>&amp;beta;</mi> </msubsup> <mo>;</mo> </mrow>
接收检测的信号s(t)的特征参数M2的理论值具体计算公式为：
<mrow> <msubsup> <mi>GC</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mo>,</mo> <mn>20</mn> </mrow> <mi>&amp;beta;</mi> </msubsup> <mo>=</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mi>N</mi> </mfrac> <munderover> <mo>&amp;Sigma;</mo> <mrow> <mi>k</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>N</mi> </munderover> <mi>a</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mi>a</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>)</mo> </mrow> <msup> <mrow> <mo>|</mo> <mi>l</mi> <mi>n</mi> <mo>|</mo> <mi>a</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>|</mo> <mo>|</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>;</mo> </mrow>
经过计算可知，BPSK信号和MSK信号的均为1，QPSK、8PSK、16QAM和64QAM信号的均为0，由此可以用最小均方误差分类器将BPSK、MSK信号与QPSK、8PSK、16QAM、64QAM信号分开；对于BPSK信号而言，在广义循环累积量幅度谱上仅在载频位置存在一个明显谱峰，而MSK信号在两个频率处各有一个明显谱峰，由此可通过特征参数M2和检测广义循环累积量幅度谱的谱峰个数将BPSK信号与MSK信号识别出来；
检测广义循环累积量幅度谱的谱峰个数的具体方法如下：
首先搜索广义循环累积量幅度谱的最大值Max及其位置对应的循环频率α0，将其小邻域[α0-δ0,α0+δ0]内置零，其中δ0为一个正数，若|α0-fc|/fc＜σ0，其中δ0为一个接近0的正数，fc为信号的载波频率，则判断此信号类型为BPSK信号，否则继续搜索次大值Max1及其位置对应的循环频率α1；若Max-Max1|/Max＜σ0，并且|(α0+α1)/2-fc|/fc＜σ0，则判断此信号类型为MSK信号。
3.如权利要求1所述的屋顶绿化装置，其特征在于，所述肥料添加系统设置有电机控制模块；所述电机控制模块内置有同步正交跳频信号盲源分离模块；所述同步正交跳频信号盲源分离模块的跳频信号盲源分离方法包括：
利用含有M个阵元的阵列天线接收来自移动终端控制系统传输的多路跳频信号，对每一路接收信号进行采样，得到采样后的M路离散时域混合信号
4.如权利要求3所述的屋顶绿化装置，其特征在于，对M路离散时域混合信号进行重叠加窗短时傅里叶变换，得到M个混合信号的时频域矩阵 其中P表示总的窗数，Nfft表示FFT变换长度；
对得到的跳频混合信号时频域矩阵进行预处理。
5.如权利要求3所述的屋顶绿化装置，其特征在于，利用聚类算法估计每一跳的跳变时刻以及各跳对应的归一化的混合矩阵列向量、跳频频率；在p(p＝0，1，2，…P-1)时刻，对表示的频率值进行聚类，得到的聚类中心个数表示p时刻存在的载频个数，个聚类中心则表示载频的大小，分别用表示；对每一采样时刻p(p＝0，1，2，…P-1)，利用聚类算法对进行聚类，同样可得到个聚类中心，用表示；对所有求均值并取整，得到源信号个数的估计即：
<mrow> <mover> <mi>N</mi> <mo>^</mo> </mover> <mo>=</mo> <mi>r</mi> <mi>o</mi> <mi>u</mi> <mi>n</mi> <mi>d</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mi>p</mi> </mfrac> <munderover> <mo>&amp;Sigma;</mo> <mrow> <mi>p</mi> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mrow> <mi>P</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </munderover> <msub> <mover> <mi>N</mi> <mo>^</mo> </mover> <mi>p</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>;</mo> </mrow>
找出的时刻，用ph表示，对每一段连续取值的ph求中值，用表示第l段相连ph的中值，则表示第l个频率跳变时刻的估计；根据估计得到的以及第四步中估计得到的频率跳变时刻估计出每一跳对应的个混合矩阵列向量具体公式为：
<mrow> <msub> <mover> <mi>a</mi> <mo>^</mo> </mover> <mi>n</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>l</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <mfrac> <mn>1</mn> <mrow> <msub> <mover> <mi>p</mi> <mo>&amp;OverBar;</mo> </mover> <mi>h</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mfrac> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <munderover> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>p</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <mi>p</mi> <mo>&amp;NotEqual;</mo> <msub> <mi>p</mi> <mi>h</mi> </msub> </mrow> <mrow> <msub> <mover> <mi>p</mi> <mo>&amp;OverBar;</mo> </mover> <mi>h</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </munderover> <msubsup> <mi>b</mi> <mrow> <mi>n</mi> <mo>,</mo> <mi>p</mi> </mrow> <mn>0</mn> </msubsup> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <mi>l</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mfrac> <mn>1</mn> <mrow> <msub> <mover> <mi>p</mi> <mo>&amp;OverBar;</mo> </mover> <mi>h</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>l</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <msub> <mover> <mi>p</mi> <mo>&amp;OverBar;</mo> </mover> <mi>h</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>l</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mfrac> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <munderover> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>p</mi> <mo>=</mo> <msub> <mover> <mi>p</mi> <mo>&amp;OverBar;</mo> </mover> <mi>h</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>l</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <mi>p</mi> <mo>&amp;NotEqual;</mo> <msub> <mi>p</mi> <mi>h</mi> </msub> </mrow> <mrow> <msub> <mover> <mi>p</mi> <mo>&amp;OverBar;</mo> </mover> <mi>h</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>l</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </munderover> <msubsup> <mi>b</mi> <mrow> <mi>n</mi> <mo>,</mo> <mi>p</mi> </mrow> <mn>0</mn> </msubsup> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <mi>l</mi> <mo>&gt;</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mo>,</mo> <mi>n</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <mn>2</mn> <mo>,</mo> <mn>...</mn> <mo>,</mo> <mover> <mi>N</mi> <mo>^</mo> </mover> </mrow>
这里表示第l跳对应的个混合矩阵列向量估计值；估计每一跳对应的载频频率，用表示第l跳对应的个频率估计值，计算公式如下：
<mrow> <msub> <mover> <mi>f</mi> <mo>^</mo> </mover> <mrow> <mi>c</mi> <mo>,</mo> <mi>n</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>l</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <mfrac> <mn>1</mn> <mrow> <msub> <mover> <mi>p</mi> <mo>&amp;OverBar;</mo> </mover> <mi>h</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mfrac> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <munderover> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>p</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <mi>p</mi> <mo>&amp;NotEqual;</mo> <msub> <mi>p</mi> <mi>h</mi> </msub> </mrow> <mrow> <msub> <mover> <mi>p</mi> <mo>&amp;OverBar;</mo> </mover> <mi>h</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </munderover> <msubsup> <mi>f</mi> <mi>o</mi> <mi>n</mi> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>p</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <mi>l</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mfrac> <mn>1</mn> <mrow> <msub> <mover> <mi>p</mi> <mo>&amp;OverBar;</mo> </mover> <mi>h</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>l</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <msub> <mover> <mi>p</mi> <mo>&amp;OverBar;</mo> </mover> <mi>h</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>l</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mfrac> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <munderover> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>p</mi> <mo>=</mo> <msub> <mover> <mi>p</mi> <mo>&amp;OverBar;</mo> </mover> <mi>h</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>l</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <mi>p</mi> <mo>&amp;NotEqual;</mo> <msub> <mi>p</mi> <mi>h</mi> </msub> </mrow> <mrow> <msub> <mover> <mi>p</mi> <mo>&amp;OverBar;</mo> </mover> <mi>h</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>l</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </munderover> <msubsup> <mi>f</mi> <mi>o</mi> <mi>n</mi> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>p</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <mi>l</mi> <mo>&gt;</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mo>,</mo> <mi>n</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <mn>2</mn> <mo>,</mo> <mn>...</mn> <mo>,</mo> <mover> <mi>N</mi> <mo>^</mo> </mover> <mo>.</mo> </mrow>
6.如权利要求5所述的屋顶绿化装置，其特征在于，根据估计得到的归一化混合矩阵列向量估计时频域跳频源信号；
对不同跳频点之间的时频域跳频源信号进行拼接；估计第l跳对应的个入射角度，用表示第l跳第n个源信号对应的入射角度，的计算公式如下：
<mrow> <msub> <mover> <mi>&amp;theta;</mi> <mo>^</mo> </mover> <mi>n</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>l</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mrow> <mi>M</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </mfrac> <munderover> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>m</mi> <mo>=</mo> <mn>2</mn> </mrow> <mi>M</mi> </munderover> <msup> <mi>sin</mi> <mrow> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msup> <mo>&amp;lsqb;</mo> <mfrac> <mrow> <mi>a</mi> <mi>n</mi> <mi>g</mi> <mi>l</mi> <mi>e</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mover> <mi>a</mi> <mo>^</mo> </mover> <mrow> <mi>n</mi> <mo>,</mo> <mi>m</mi> </mrow> </msub> <mo>(</mo> <mi>l</mi> <mo>)</mo> <mo>/</mo> <msub> <mover> <mi>a</mi> <mo>^</mo> </mover> <mrow> <mi>n</mi> <mo>,</mo> <mi>m</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>(</mo> <mi>l</mi> <mo>)</mo> <mo>)</mo> </mrow> <mo>*</mo> <mi>c</mi> </mrow> <mrow> <mn>2</mn> <mi>&amp;pi;</mi> <msub> <mover> <mi>f</mi> <mo>^</mo> </mover> <mrow> <mi>c</mi> <mo>,</mo> <mi>n</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>l</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mi>d</mi> </mrow> </mfrac> <mo>&amp;rsqb;</mo> <mo>,</mo> <mi>n</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <mn>2</mn> <mo>,</mo> <mn>...</mn> <mo>,</mo> <mover> <mi>N</mi> <mo>^</mo> </mover> </mrow>
表示第l跳估计得到的第n个混合矩阵列向量的第m个元素，c表示光速，即vc＝3×108米/秒；判断第l(l＝2，3，…)跳估计的源信号与第一跳估计的源信号之间的对应关系，判断公式如下：
<mrow> <msup> <msub> <mi>m</mi> <mi>n</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>l</mi> <mo>)</mo> </mrow> </msup> <mo>=</mo> <munder> <mrow> <mi>arg</mi> <mi>min</mi> </mrow> <mi>m</mi> </munder> <mrow> <mo>|</mo> <mrow> <msubsup> <mover> <mi>&amp;theta;</mi> <mo>^</mo> </mover> <mi>m</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>l</mi> <mo>)</mo> </mrow> </msubsup> <mo>-</mo> <msubsup> <mover> <mi>&amp;theta;</mi> <mo>^</mo> </mover> <mi>n</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> </msubsup> </mrow> <mo>|</mo> </mrow> <mo>,</mo> <mi>n</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <mn>2</mn> <mo>,</mo> <mo>...</mo> <mo>,</mo> <mover> <mi>N</mi> <mo>^</mo> </mover> <mo>;</mo> </mrow>
其中mn (l)表示第l跳估计的第mn (l)个信号与第一跳估计的第n个信号属于同一个源信号；将不同跳频点估计到的属于同一个源信号的信号拼接在一起，作为最终的时频域源信号估计，用Yn(p,q)表示第n个源信号在时频点(p,q)上的时频域估计值，p＝0,1,2,....,P，q＝0,1,2,...,Nfft-1，即：
根据源信号时频域估计值，恢复时域跳频源信号；
在步骤(B)中，(p，q)表示时频索引，具体的时频值为这里Nfft表示FFT变换的长度，p表示加窗次数，Ts表示采样间隔，fs表示采样频率，C为整数，表示短时傅里叶变换加窗间隔的采样点数，C＜Nfft，且Kc＝Nfft/C为整数，也就是说采用的是重叠加窗的短时傅里叶变换。
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