技术领域
[0001] 本
发明涉及卫星通信技术领域，特别是涉及一种
卫星信号接收处理系统及处理方法。
背景技术
[0002] 卫星信号是通过卫星发射的携带有信息的信号，地面测试人员可以接收卫星信号并对卫星信号进行处理，基于处理结果对卫星信号进行分析。
[0003] 现有的卫星
信号处理方法，通常是在室外采集卫星信号后，将卫星信号以数据形式存储起来，然后再在实验室通过处理设备读取先前存储的卫星信号数据，进而对卫星信号数据进行处理及分析。
[0004] 然而，
发明人在实现本发明的过程中发现，
现有技术至少存在如下问题：现有的卫星信号处理方法，一方面由于卫星信号需要先采集及存储，再进行处理，使得卫星信号的接收与处理过程分离，无法满足测试人员对卫星信号的实时分析需求；另一方面，测试人员无法在第一时间查看卫星信号的处理结果，造成用户体验不佳。
发明内容
[0005] 本发明
实施例的目的在于提供一种卫星信号接收处理系统及处理方法，以实现卫星信号的接收与处理过程同步进行，从而满足测试人员对卫星信号的实时分析需求。具体技术方案如下：
[0006] 一种卫星信号接收处理系统，所述系统包括：
滤波器，第一低噪
放大器，
混频器，第二低噪放大器，
数模转换器，以及
可视化信号处理模
块；
[0007] 其中，所述滤波器用于去除所接收卫星信号中的
干扰信号，得到第一处理信号；所述卫星信号中携带有信息，所述信息以数据包的形式保存；所述干扰信号为预设的非目标接收频段信号；
[0008] 所述第一低噪放大器用于放大所述第一处理信号，得到第二处理信号，所述第二处理信号的
信噪比高于所述第一处理信号的信噪比；
[0009] 所述混频器用于降低所述第二处理信号的
频率，得到第三处理信号，所述第三处理信号的频率低于所述第二处理信号的频率；
[0010] 所述第二低噪放大器用于放大所述第三处理信号，得到第四处理信号；
[0011] 所述
数模转换器用于将所述第四处理信号转换为第五处理信号，其中，所述第四处理信号为
模拟信号，所述第五处理信号为二进制
数字信号；
[0012] 所述可视化信号处理模块用于接收并处理所述第五处理信号，并将处理结果以可视化的方式进行显示；
[0013] 其中，所述可视化信号处理模块，包括：
[0014] 滤波子模块，用于对所述第五处理信号进行滤波处理，得到第六处理信号，所述第六处理信号为二进制数字信号；
[0015] 信号同步子模块，用于对所述第六处理信号进行同步处理，并从所述第六处理信号中得到数据包；
[0016]
基带处理子模块，用于对所述数据包进行解码处理，并从所述数据包中得到第一数字序列；
[0017] 数据分析子模块，用于将所述第一数字序列与第二数字序列进行比对，生成分析结果；其中，所述第二数字序列为：卫星原始发射信号中携带的数字序列；
[0018] 显示子模块，用于显示所述分析结果，所述分析结果中包括：所述卫星信号的误比特率，数据吞吐量以及
波形。
[0019] 可选地，所述基带处理子模块，具体用于：
[0020] 对所述数据包进行解调处理，和/或解扰处理，和/或解交织处理。
[0021] 可选地，所述系统还包括：
[0022] 接收模块，用于接收多个频段的卫星信号，所述频段包括：特高频UHF频段，超高频SHF频段和极高频EHF频段。
[0023] 可选地，所述信号同步子模块为自相关信号同步器或者互相关信号同步器；
[0024] 所述自相关信号同步器，用于利用所述第六处理信号中携带的同步序列，对所述第六处理信号进行自相关同步处理，并确定所述第六处理信号中各数据包的包头
位置；基于所确定的各数据包的包头位置，从所述第六处理信号中提取各数据包；
[0025] 所述互相关信号同步器，用于利用预设的本地同步序列，对所述第六处理信号进行互相关同步处理，并确定所述第六处理信号中各数据包的包头位置；基于所确定的各数据包的包头位置，从所述第六处理信号中提取各数据包。
[0026] 可选地，所述混频器，具体用于：
[0027] 基于图形化界面获取用户输入的混频频率参数；
[0028] 利用所述混频频率参数对所述第二处理信号进行降频处理。
[0029] 可选地，所述第二低噪放大器，具体用于：
[0030] 基于图形化界面获取用户输入的增益参数；
[0031] 利用所述增益参数对所述第三处理信号进行放大处理。
[0032] 本发明实施例还提供了一种卫星信号接收处理方法，所述方法包括：
[0033] 去除所接收卫星信号中的干扰信号，得到第一处理信号；其中，所述卫星信号中携带有信息，所述信息以数据包的形式保存；所述干扰信号为预设的非目标接收频段信号；
[0034] 放大所述第一处理信号，得到第二处理信号，所述第二处理信号的信噪比高于所述第一处理信号的信噪比；
[0035] 降低所述第二处理信号的频率，得到第三处理信号，所述第三处理信号的频率低于所述第二处理信号的频率；
[0036] 放大所述第三处理信号，得到第四处理信号；
[0037] 将所述第四处理信号转换为第五处理信号，其中，所述第四处理信号为模拟信号，所述第五处理信号为二进制数字信号；
[0038] 接收并处理所述第五处理信号，并将处理结果以可视化的方式进行显示。
[0039] 可选地，所述接收并处理所述第五处理信号，并将处理结果以可视化的方式进行显示的步骤，包括：
[0040] 对所述第五处理信号进行滤波处理，得到第六处理信号，所述第六处理信号为二进制数字信号；
[0041] 对所述第六处理信号进行同步处理，并从所述第六处理信号中得到数据包；
[0042] 对所述数据包进行解码处理，并从所述数据包中得到第一数字序列；
[0043] 将所述第一数字序列与第二数字序列进行比对，生成分析结果；其中，所述第二数字序列为：卫星原始发射信号中携带的数字序列；
[0044] 显示所述分析结果，所述分析结果中包括：所述卫星信号的误比特率，数据吞吐量以及波形。
[0045] 可选地，所述对所述数据包进行解码处理的步骤，包括：
[0046] 对所述数据包进行解调处理，和/或解扰处理，和/或解交织处理。
[0047] 可选地，在去除所接收卫星信号中的干扰信号之前，所述方法还包括：
[0048] 接收多个频段的卫星信号，所述频段包括：特高频UHF频段，超高频SHF频段和极高频EHF频段。
[0049] 本发明实施例提供的一种卫星信号接收处理系统及处理方法，在接收卫星信号后，能够直接对卫星信号进行滤波、放大、解码等处理，并将处理结果以可视化的方式进行显示，由于不再需要对卫星信号进行先采集再处理的操作过程，因此能够使卫星信号的接收与处理过程保持同步，从而满足测试人员对卫星信号的实时分析需求，并且，由于处理结果能够直接以可视化方式进行显示，因此能够使测试人员在第一时间直观地查看卫星信号处理结果，从而提高用户体验。当然，实施本发明的任一产品或方法必不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
[0050] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0051] 图1为本发明实施例提供的一种卫星信号接收处理系统的结构示意图；
[0052] 图2为本发明实施例提供的一种卫星信号接收处理方法的流程示意图；
[0053] 图3为本发明实施例中步骤S106的一种流程示意图；
[0054] 图4为本发明实施例提供的一种
电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0055] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0056] 如图1所示，本发明实施例提供了一种卫星信号接收处理系统，该系统包括：
[0057] 滤波器1，第一低噪放大器2，混频器3，第二低噪放大器4，数模转换器5，以及可视化信号处理模块6。
[0058] 其中，滤波器1用于去除所接收卫星信号中的干扰信号，得到第一处理信号。所说的卫星信号可以为卫星发射的、携带有数据信息的信号，所说的干扰信号可以是指预设的非目标接收频段信号，例如，预设的目标接收频段信号为S频段信号，即2～4GHz频段的信号，则滤波器可以滤除所接收卫星信号中2～4GHz频段之外的信号，从而得到S频段信号，所得到的信号即为第一处理信号。
[0059] 第一低噪放大器2用于放大第一处理信号，从而得到第二处理信号，以提高信号的信噪比，也即，第二处理信号的信噪比高于第一处理信号的信噪比。
[0060] 混频器3用于降低第二处理信号的频率，得到第三处理信号，因此，第三处理信号的频率低于第二处理信号的频率。
[0061] 作为本发明实施例一种可选的实施方式，上述混频器可以通过获取用户的混频频率参数，然后利用混频频率参数对第二处理信号进行混频处理。
[0062] 可见，本发明实施例的混频器的混频频率参数可以根据用户输入的配置信息进行调试、设置和配置，从而得到用户希望的信号频率，提高用户体验的同时，还能避免仪器测量带来的误差。具体地，可以基于图形化界面获取用户输入的混频频率参数，从而进一步提高使用便利性。需要说明的是，混频器的混频原理为现有技术，本发明实施例在此不再赘述。
[0063] 第二低噪放大器4用于放大第三处理信号，得到第四处理信号。
[0064] 作为本发明实施例一种可选的实施方式，上述第二低噪放大器可以获取用户的增益参数，然后利用增益参数对第三处理信号进行放大处理，即，第二低噪放大器可以为增益可控低噪放大器。
[0065] 可见，本发明实施例的第二低噪放大器的增益参数可以根据用户输入的配置信息进行行调试、设置和配置，从而得到用户希望的增益值，提高用户体验的同时，还能避免仪器测量带来的误差。具体地，可以基于图形化界面获取用户输入的增益参数，从而进一步提高使用便利性。需要说明的是，低噪放大器的信号放大原理为现有技术，本发明实施例在此不再赘述。
[0066] 数模转换器5用于将第四处理信号转换为第五处理信号，也就是说，转换前的第四处理信号为模拟信号，转换后的第五处理信号为数字信号，具体可以为二进制的数字信号。
[0067] 可视化信号处理模块6用于接收并处理第五处理信号，例如，进一步的滤波处理，信号同步处理，以及基带信号处理等处理过程，然后可以将处理结果以可视化的方式进行显示，能够使测试人员在第一时间直观地查看卫星信号的处理结果，从而提高用户体验。
[0068] 其中，可视化信号处理模块6可以包括：
[0069] 滤波子模块601，用于对第五处理信号进行滤波处理，得到第六处理信号，第六处理信号为二进制数字信号。
[0070] 本发明实施例中，滤波子模块可以为
数字滤波器，基于冲激响应原理对第五处理信号进行数字滤波，从而得到滤波后的信号，即第六处理信号，其中，第六处理信号也为二进制数字信号。示例性地，假设第五处理信号为X(t)，则可以将X(t)通过冲击响应为h(z)的滤波子模块，该滤波器的滤波参数h(z)可以通过用户预设，可选地，采用低通数字滤波器，从而去除系统中
电路带来的噪声影响，得到第六处理信号Y(t)，表示为：
[0071]
[0072] 其中，k表示离散抽样点，h(k)表示滤波器的冲击响应，t表示时间延迟，X(t-k)表示
输入信号。
[0073] 信号同步子模块602，用于对第六处理信号进行同步处理，并从第六处理信号中得到数据包。
[0074] 卫星信号中的数据信息通常以数据包的形式发送，因此接收系统可以在接收卫星信号后获取其中的数据包。
[0075] 本发明实施例中，信号同步子模块，例如可以为信号同步器，可以用于获取第六处理信号中的数据包。有的卫星信号中包含
同步信号，同步信号中携带有同步序列信息，可以用于确定数据包的位置，有的卫星信号中不包含同步信号，接收系统可以通过预先存储的本地同步序列，获取卫星信号中的数据包。
[0076] 因此，作为本发明实施例一种可选的实施方式，信号同步子模块可以为自相关信号同步器或者互相关信号同步器。
[0077] 其中，自相关信号同步器，用于利用第六处理信号中携带的同步序列，对第六处理信号进行自相关同步处理，并确定第六处理信号中各数据包的包头位置，然后基于所确定的各数据包的包头位置，从第六处理信号中提取各数据包。也就是说，自相关同步器可以将接收到的信号进行自相关，在自相关的归一化
功率谱密度函数中会存在一个峰值，通过该峰值便可以确定数据包的包头位置，因此可以根据同步序列的长度得到卫星信号的数据包Y′(t)。自相关的过程表示为：
[0078]
[0079] 式中，表示离散时间点，τ表示自相关变量，RY(τ)表示自相关函数，Y(t+τ)表示输入的离散信号，Y*(t)dt表示输入信号的共轭。
[0080] 互相关信号同步器，用于利用预设的本地同步序列，对第六处理信号进行互相关同步处理，并确定第六处理信号中各数据包的包头位置，然后基于所确定的各数据包的包头位置，从第六处理信号中提取各数据包。也就是说，互相关同步器可以中预先存入一个本地同步序列M(t)，将得到的第六处理信号(数字信号)Y(t)进行互相关，互相关的功率谱密度函数同样会存在一个峰值，通过该峰值便可以确定数据包的包头位置，因此可以根据本地序列M(t)的长度确定卫星信号的数据包Y′(t)。互相关同步的过程表示为：
[0081]
[0082] 式中，表示离散时间点，τ表示互相关变量，RMY(τ)表示互相关函数，Y(t)表示输入信号，M(t+τ)表示本地同步序列。
[0083] 基带处理子模块603，可以用于对数据包进行解码处理，并从数据包中得到第一数字序列。
[0084] 本发明实施例中，通过信号同步子模块得到的数据包通常为原始数据包，为了得到数据包中的信息，基带处理子模块可以对数据包进行解码处理。
[0085] 可选地，可以根据数据包是否经过调制，加扰编码，以及交织编码，对数据包进行相应的解调处理，和/或解扰处理，和/或解交织处理，从而从数据包中得到第一数字序列，所说的第一数字序列可以为数据包中以数字序列形式保存的数据。
[0086] 数据分析子模块604，可以用于将第一数字序列与第二数字序列进行比对，生成分析结果。所说的第二数字序列可以是指卫星原始发射信号中携带的数字序列。也即，可以将从数据包中解析得到的数字序列与卫星原始发射信号中的数字序列进行比对，分析两个数字序列中的异同，从而得出分析结果，例如，卫星信号的误比特率，数据吞吐量以及卫星信号的，其中数据吞吐量可以为上行数据和下行数据的总量。
[0087] 显示子模块605，可以以可视化的形式显示分析结果，例如，显示卫星信号的误比特率，数据吞吐量，显示卫星信号的卫星信号的。
[0088] 作为本发明实施例一种可选的实施方式，本发明实施例的卫星信号接收处理系统还可以包括接收模块7，例如，卫星接收天线，可以用于接收多个频段的卫星信号，频段包括：UHF(Ultra High Frequency，特高频)频段，SHF(Super High Frequency，超高频)频段和EHF(Extremely High Frequency，极高频)频段。
[0089] 本发明实施例提供的一种卫星信号接收处理系统，在接收卫星信号后，能够直接对卫星信号进行滤波、放大、解码等处理，并将处理结果以可视化的方式进行显示，由于不再需要对卫星信号进行先采集再处理的操作过程，因此能够使卫星信号的接收与处理过程保持同步，从而满足测试人员对卫星信号的实时分析需求，并且，由于处理结果能够直接以可视化方式进行显示，因此能够使测试人员在第一时间直观地查看卫星信号处理结果，从而提高用户体验。
[0090] 如图2所示，本发明实施例还提供了一种卫星信号接收处理方法，该方法过程包括：
[0091] S101，去除所接收卫星信号中的干扰信号，得到第一处理信号；其中，卫星信号中携带有信息，信息以数据包的形式保存；干扰信号为预设的非目标接收频段信号。
[0092] S102，放大第一处理信号，得到第二处理信号，第二处理信号的信噪比高于第一处理信号的信噪比。
[0093] S103，降低第二处理信号的频率，得到第三处理信号，第三处理信号的频率低于第二处理信号的频率。
[0094] S104，放大第三处理信号，得到第四处理信号。
[0095] S105，将第四处理信号转换为第五处理信号，其中，第四处理信号为模拟信号，第五处理信号为二进制数字信号。
[0096] S106，接收并处理第五处理信号，并将处理结果以可视化的方式进行显示。
[0097] 可选地，如图3所示，本发明实施例中，步骤S106还可以包括：
[0098] S1061，对第五处理信号进行滤波处理，得到第六处理信号，第六处理信号为二进制数字信号。
[0099] S1062，对第六处理信号进行同步处理，并从第六处理信号中得到数据包。
[0100] S1063，对数据包进行解码处理，并从数据包中得到第一数字序列。
[0101] S1064，将第一数字序列与第二数字序列进行比对，生成分析结果；其中，第二数字序列为：卫星原始发射信号中携带的数字序列。
[0102] S1065，显示分析结果，分析结果中包括：卫星信号的误比特率，数据吞吐量以及波形。
[0103] 可选地，在步骤S101之前，本发明实施例的方法还可以包括：接收多个频段的卫星信号，频段包括：特高频UHF频段，超高频SHF频段和极高频EHF频段。
[0104] 可选地，上述步骤S1062具体可以为：利用第六处理信号中携带的同步序列，对第六处理信号进行自相关同步处理，并确定第六处理信号中各数据包的包头位置；基于所确定的各数据包的包头位置，从第六处理信号中提取各数据包；
[0105] 或者，
[0106] 利用预设的本地同步序列，对第六处理信号进行互相关同步处理，并确定第六处理信号中各数据包的包头位置；基于所确定的各数据包的包头位置，从第六处理信号中提取各数据包。
[0107] 可选地，上述步骤S1063具体可以为：对数据包进行解调处理，和/或解扰处理，和/或解交织处理。
[0108] 本发明实施例提供的一种卫星信号接收处理方法，在接收卫星信号后，能够直接对卫星信号进行滤波、放大、解码等处理，并将处理结果以可视化的方式进行显示，由于不再需要对卫星信号进行先采集再处理的操作过程，因此能够使卫星信号的接收与处理过程保持同步，从而满足测试人员对卫星信号的实时分析需求，并且，由于处理结果能够直接以可视化方式进行显示，因此能够使测试人员在第一时间直观地查看卫星信号处理结果，从而提高用户体验。
[0109] 本发明实施例还提供了一种电子设备，如图4所示，包括处理器201、通信
接口202、
存储器203和通信总线204，其中，处理器201，
通信接口202，存储器203通过通信总线204完成相互间的通信，
[0111] 处理器201，用于执行存储器203上所存放的程序时，实现如下步骤：
[0112] 去除所接收卫星信号中的干扰信号，得到第一处理信号；其中，卫星信号中携带有信息，信息以数据包的形式保存；干扰信号为预设的非目标接收频段信号。
[0113] 放大第一处理信号，得到第二处理信号，第二处理信号的信噪比高于第一处理信号的信噪比。
[0114] 降低第二处理信号的频率，得到第三处理信号，第三处理信号的频率低于第二处理信号的频率。
[0115] 放大第三处理信号，得到第四处理信号。
[0116] 将第四处理信号转换为第五处理信号，其中，第四处理信号为模拟信号，第五处理信号为二进制数字信号。
[0117] 接收并处理第五处理信号，并将处理结果以可视化的方式进行显示。
[0118] 本发明实施例提供的一种电子设备，在接收卫星信号后，能够直接对卫星信号进行滤波、放大、解码等处理，并将处理结果以可视化的方式进行显示，由于不再需要对卫星信号进行先采集再处理的操作过程，因此能够使卫星信号的接收与处理过程保持同步，从而满足测试人员对卫星信号的实时分析需求，并且，由于处理结果能够直接以可视化方式进行显示，因此能够使测试人员在第一时间直观地查看卫星信号处理结果，从而提高用户体验。
[0119] 上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral Component Interconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry Standard Architecture，简称EISA)总线等。该通信总线可以分为
地址总线、
数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
[0120] 通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
[0121] 存储器可以包括
随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)，也可以包括
非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
[0122] 上述的处理器可以是通用处理器，包括
中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是
数字信号处理器(Digital Signal Processing，简称DSP)、
专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程
门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他
可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立
硬件组件。
[0123] 本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质内存储有计算机程序，用以执行如下步骤：
[0124] 去除所接收卫星信号中的干扰信号，得到第一处理信号；其中，卫星信号中携带有信息，信息以数据包的形式保存；干扰信号为预设的非目标接收频段信号。
[0125] 放大第一处理信号，得到第二处理信号，第二处理信号的信噪比高于第一处理信号的信噪比。
[0126] 降低第二处理信号的频率，得到第三处理信号，第三处理信号的频率低于第二处理信号的频率。
[0127] 放大第三处理信号，得到第四处理信号。
[0128] 将第四处理信号转换为第五处理信号，其中，第四处理信号为模拟信号，第五处理信号为二进制数字信号。
[0129] 接收并处理第五处理信号，并将处理结果以可视化的方式进行显示。
[0130] 本发明实施例提供的一种计算机可读存储介质，在接收卫星信号后，能够直接对卫星信号进行滤波、放大、解码等处理，并将处理结果以可视化的方式进行显示，由于不再需要对卫星信号进行先采集再处理的操作过程，因此能够使卫星信号的接收与处理过程保持同步，从而满足测试人员对卫星信号的实时分析需求，并且，由于处理结果能够直接以可视化方式进行显示，因此能够使测试人员在第一时间直观地查看卫星信号处理结果，从而提高用户体验。
[0131] 对于方法/电子设备/存储介质实施例而言，由于其基本相似于系统实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见系统实施例的部分说明即可。
[0132] 需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0133] 本
说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
[0134] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何
修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。
