在农业科学、水文科学和气象科学等领域中,土壤含水量是一个十分重要的指标。本文以土壤含水量的测量为研究对象,研究一种基于时域反射法、小时间测量方法和窄脉冲产生技术的土壤含水量测量方法,并搭建了实验平台。在此平台上完成测试实验,论证时域反射法的可行性。论文探讨了土壤介电常数与土壤含水量关系的理论公式与经验公式,研究时域反射法测量土壤含水量的原理和方法。研究并设计了小时间间隔测量系统,采用ADμC812单片机并结合高度集成的先进时间间隔测量芯片(TDC-GP2),解决了纳秒级时间间隔测量的难题；设计了窄脉冲发生电路,采用超宽带频域技术(UWB)中的窄脉冲发生技术实现纳秒级可调的高频窄脉冲。对设计的测量系统中各模块分别进行测试,测试结果表明时间间隔测量系统可将时间误差控制在0.294ns以内；窄脉冲发生电路可产生上升沿小于1000ps且脉宽可调的符合测量所需的高频窄脉冲。系统实验对理论预期值与实际测量值进行了比较,并对其产生的误差进行了分析,分析结果表明基于时域反射法测量土壤含水量的方法在土壤含水量测量中具有速度快,操作简便,精确度高等优点,能实现土壤含水量的测量要求。