CN108768505A - 一种物联网卫星广播数据获取方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种物联网卫星广播数据获取方法和装置，其中，物联网卫星广播数据获取方法包括：根据接收到的广播信号，对广播信号进行射频处理和模数转换处理，获取广播信号数据包；利用预存引导码对广播信号的引导段进行解调，获得解调后的引导段数据；对引导段数据进行同步，获取卫星编号，并依据卫星编号查询对应的信息码；然后利用信息码对广播信号数据包进行解调，获取广播段数据；对广播段数据进行同步，获取广播段数据包含的信息。通过本发明的技术方案，有利于减小地面终端获取广播信号的计算量，提高了地面终端对广播信号获取的响应速率，提高了地面终端数据与物联网系统中卫星数据进行同步的准确性，降低了地面终端数据同步的时延。

Description

一种物联网卫星广播数据获取方法和装置

技术领域

本发明涉及物联网卫星数据获取技术领域，具体而言，涉及一种物联网卫星广播数据获取方法和一种物联网卫星广播数据获取装置。

背景技术

天基数据综合采集系统通过物联网技术建立卫星与数据综合采集平台之间的通信，通过广播信道将卫星中的数据发送至地面数据站、地面终端和其他卫星，进而完成整个天基数据采集系统的信息同步。由于环境中存在多种广播信号的干扰，容易导致地面站、地面终端接收到的广播信号存在篡改、丢帧的现象，因此，需要对接收到的广播信号进行获取。

而相关技术中，对于广播信号的获取通常是在广播信号中插入获取位，通过对获取位的获取，判断接收到的广播信号是否为所需要接收的广播信号，因此，为了提高获取位的准确性，通常将广播信号中的获取位设置为较长的位数，对于任一需要同步的终端设备而言，不仅会接收到本系统中的广播信号，还会接收到干扰广播信号，随着终端设备接收到的广播信号数量的增加，对广播信号获取位的获取次数也逐步增加，进而提高了终端对获取位获取的计算量，也增加了对获取位获取的时长，不利于提高终端中信息同步的准确性。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中或相关技术中存在的技术问题之一。

针对上述问题，本发明提出了一种物联网卫星广播数据获取的方法，降低了广播数据获取过程的计算量，有利于提高对广播数据的获取速率，降低了广播数据同步过程中出现时延的可能性。

为了实现上述目的，本发明第一方面的技术方案提供了一种物联网卫星广播数据获取方法，包括：步骤10，对接收到的广播信号进行射频处理和数模转换处理，获取广播信号数据包；步骤20，根据预存引导码对广播信号数据包进行解调，获取广播信号数据包中的引导段数据；步骤30，获取引导段数据中的卫星编号；步骤40，根据卫星编号，查询卫星编号对应的信息码；步骤50，根据信息码，获取广播信号数据包中的广播段数据，其中，引导段数据长度为100bit，广播段数据包括帧计数、星上时间和数据信息，广播信号数据长度为500bit，数据信息长度为400bit。

在上述任一项技术方案中，优选地，步骤30具体包括：步骤31，根据预存引导段传输同步字，判断引导段数据是否能够同步；步骤32，当判定引导段数据能够同步时，获取卫星编号。

在上述任一项技术方案中，优选地，步骤50具体包括：步骤51，根据信息码，获取广播信号数据包中的第一信息数据段；步骤52，根据预存广播段传输同步字，判断第一信息数据段是否能够同步；步骤53，当判定第一信息数据段能够同步时，获取第一信息数据段中的数据，记作广播段数据。

在上述任一项技术方案中，优选地，还包括：步骤60，判断帧计数是否连续；步骤70，当判定帧计数连续时，根据星上时间和数据信息更新终端同步信息。

在上述任一项技术方案中，优选地，还包括：步骤602，根据终端同步信息，获取卫星通信信息，其中，卫星通信信息包括信道信息和上下行信息速率。

本发明第二方面的技术方案提供了一种物联网卫星广播数据获取装置，包括：处理单元，用于对接收到的广播信号进行射频处理和数模转换处理，获取广播信号数据包；解调单元，用于根据预存引导码对广播信号数据包进行解调，获取广播信号数据包中的引导段数据；获取单元，用于获取引导段数据中的卫星编号；查询单元，用于根据卫星编号，查询卫星编号对应的信息码；获取单元还用于：根据信息码，获取广播信号数据包中的广播段数据，其中，引导段数据长度为100bit，广播段数据包括帧计数、星上时间和数据信息，广播信号数据长度为500bit，数据信息长度为400bit。

在上述任一项技术方案中，优选地，还包括：判断单元，用于根据预存引导段传输同步字，判断引导段数据是否能够同步；获取单元还用于：当判定引导段数据能够同步时，获取卫星编号。

在上述任一项技术方案中，优选地，获取单元还用于：根据信息码，获取广播信号数据包中的第一信息数据段；判断单元还用于：根据预存广播段传输同步字，判断第一信息数据段是否能够同步；获取单元还用于：当判定第一信息数据段能够同步时，获取第一信息数据段中的数据，记作广播段数据。

在上述任一项技术方案中，优选地，判断单元还用于：判断帧计数是否连续；物联网卫星广播数据获取装置还包括：更新单元，用于当判定帧计数连续时，根据星上时间和数据信息更新终端同步信息。

在上述任一项技术方案中，优选地，获取单元还用于：根据终端同步信息，获取卫星通信信息，其中，卫星通信信息包括信道信息和上下行信息速率。

有益效果：

本发明中的技术方案，先采用本地终端设备存储的预存引导码对广播信号数据包中的引导段进行解调，获取引导段中的卫星编号，然后依据卫星编号找到本地终端设备存储的卫星编号对应的信息码；再利用信息码解调出广播段数据。有利于减小地面终端解调广播信号的计算量，提高了地面终端对广播信号获取的响应速率，提高了地面终端数据与物联网系统中卫星数据进行同步的准确性，降低了地面终端数据同步的时延。并保证了地面终端可以区分和解调多颗卫星的广播信号。

本发明技术方案中，通过验证接收到的广播信号数据包中帧计数是否连续与卫星编号是否正确，有利于提高对广播信号数据包获取的准确性，降低了因信号干扰造成卫星同步数据丢包、被篡改的可能性，提高了地面终端根据接收到的卫星数据进行数据同步的可靠性，进而提高了地面终端获取卫星通信信息的准确性。通过获取星上时间信息，提高了星地时间同步的准确性，获取信道信息(如信道忙闲)和上下行信息速率，有利于提高地面终端进行星地通信的响应速率。

本发明技术方案中，通过设定广播信号数据包中的引导段数据，有利于降低地面终端在获取广播段数据过程中的解调时间，提高了地面终端对广播信号的同步速度。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明的一个实施例的物联网卫星广播数据获取装置的示意框图；

图2是根据本发明的一个实施例的终端的示意框图；

图3是根据本发明的一个实施例的物联网卫星广播数据获取方法的示意流程图。

图4是根据本发明的另一个实施例的物联网卫星广播数据获取方法的示意流程图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

在下面的描述中，阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

实施例一：

图1示出了根据本发明的一个实施例的物联网卫星广播数据获取装置的示意框图。

如图1所示，根据本发明的一个实施例的物联网卫星广播数据获取装置100，包括：处理单元102，用于对接收到的广播信号进行射频处理和数模转换处理，获取广播信号数据包；解调单元104，用于根据预存引导码对广播信号数据包进行解调，获取广播信号数据包中的引导段数据；获取单元106，用于获取引导段数据中的卫星编号；查询单元108，用于根据卫星编号，查询卫星编号对应的信息码；获取单元106还用于：根据信息码，获取广播信号数据包中的广播段数据，其中，引导段数据长度为100bit，广播段数据包括帧计数、星上时间和数据信息，广播信号数据长度为500bit，数据信息长度为400bit。

其中，按照数据传输协议，将物联网广播信号数据包划分为引导段数据帧N1、广播段数据帧N2，引导段数据帧N1可以分为载波同步/位同步字、传输同步字和卫星编号。其中，载波同步/位同步字为52bit十六进制编码“AA”或者“FF”，传输同步字为“1ACFFC1D”。其中，广播信号数据包的划分如表1所示。

表1

通过对引导段数据的进行解析和同步，获得引导段数据的卫星编号，基于卫星编号获取存储在终端中对应卫星的信息码，根据该卫星的信息码，解调出广播段数据帧中的帧计数、星上时间和数据信息。

具体地，解调单元104通过终端保存的预设引导码对广播数据包中的引导段数据进行解调，获得引导段数据N1，然后获取单元106依据终端保存的引导段传输同步字对引导段数据N1做同步，获得卫星编号，查询单元108基于卫星编号找到终端中存储的对应于该卫星编号的信息码。然后此卫星的信息码送入获取单元106，获取单元106再依据该卫星的信息码，获取广播信号数据包中的广播段数据。

在上述任一项实施例中，优选地，还包括：判断单元110，用于根据预存引导段传输同步字，判断引导段数据是否能够同步；获取单元106还用于：当判定引导段数据能够同步时，获取卫星编号。

具体地，在解调单元104解调出引导段数据N1之后，将引导段数据N1发送至判断单元110，判断单元根据终端中存储的预存引导段传输同步字，判断解调出的引导段数据N1是否能够同步，若能同步，则获取单元106获取卫星编号，若不能同步，则放弃接收到的广播信号数据包。

在上述任一项实施例中，优选地，获取单元106还用于：根据信息码，获取广播信号数据包中的第一信息数据段；判断单元110还用于：根据预存广播段传输同步字，判断第一信息数据段是否能够同步；获取单元106还用于：当判定第一信息数据段能够同步时，获取第一信息数据段中的数据，记作广播段数据。

具体地，当判断单元110判定第一信息数据段能够同步时，获取单元106获取广播段数据，当判断单元110判定第一信息数据段不能够同步时，则放弃接收到的广播信号数据包。

在上述任一项实施例中，优选地，判断单元110还用于：判断帧计数是否连续；物联网卫星广播数据获取装置100还包括：更新单元112，用于当判定帧计数连续时，根据星上时间和数据信息更新终端同步信息。

具体地，获取单元106获取广播段数据中的帧计数、星上时间和数据信息之后，判断单元110根据获取的帧计数，判断帧计数是否连续，当判定帧计数连续时，判断单元110将判断结果发送至更新单元112，更新单元112根据星上时间和数据信息，更新物联网卫星广播数据获取装置100中的终端同步信息，提高了更新终端同步信息的准确性和可靠性。

通过判断帧计数是否连续，判断卫星与终端之间的通信是否可靠，如果某一编号卫星的广播信号出现丢帧，即帧计数不连续，则表明该卫星与终端之间通信质量不佳，该卫星不适合进行通信，终端则选取其余卫星进行通信。

在上述任一项实施例中，优选地，获取单元106还用于：根据终端同步信息，获取卫星通信信息，其中，卫星通信信息包括信道信息和上下行信息速率。

进一步地，当终端接收到多个卫星的卫星通信信息后，可以根据卫星通信信息中的信道信息和上下行信息速率，选择适合终端进行通信的卫星进行通信。

其中，处理单元102、解调单元104、获取单元106、查询单元108、判断单元110和更新单元112可以为中央处理器CPU、微控制器MCU或数字信号处理器DSP等具有数据处理功能的电子器件。

图2示出了根据本发明的一个实施例的终端的示意框图。

如图2所示，根据本发明的一个实施例的终端200，包括物联网卫星广播数据获取装置100。

实施例二：

图3是根据本发明的一个实施例的物联网卫星广播数据获取方法的示意流程图。

如图3所示，根据本发明的一个实施例的物联网卫星广播数据获取方法，包括：

步骤10，对接收到的广播信号进行射频处理和数模转换处理，获取广播信号数据包；

步骤20，根据预存引导码对广播信号数据包进行解调，获取广播信号数据包中的引导段数据；

其中，预存引导码可以为m码，存储于本地终端设备中。

步骤30，获取引导段数据中的卫星编号；

优选地，步骤30具体包括：

步骤31，根据预存引导段传输同步字，判断引导段数据是否能够同步；

其中，预存引导段传输同步字存储于本地终端设备中。

步骤32，当判定引导段数据能够同步时，获取卫星编号。

具体地，获取引导段数据后，利用预设传输同步字对引导段数据进行同步，若能够同步，则获得引导段数据中的卫星编号，以便依据卫星编号获取广播段数据调试所用的信息码，该信息码存储于本地终端设备中，若不能够同步，则放弃接收到的该广播信号。

步骤40，根据卫星编号，查询卫星编号对应的信息码；

其中，信息码可以为gold码，存储于本地终端设备中。

步骤50，根据信息码，获取广播信号数据包中的广播段数据，其中，引导段数据长度为100bit，广播段数据包括帧计数、星上时间和数据信息，广播信号数据长度为500bit，数据信息长度为400bit。

优选地，步骤50具体包括：

步骤51，根据信息码，获取广播信号数据包中的第一信息数据段；

步骤52，根据预存广播段传输同步字，判断第一信息数据段是否能够同步；

步骤53，当判定第一信息数据段能够同步时，获取第一信息数据段中的数据，记作广播段数据。

在本实施例中，还包括：

步骤60，判断帧计数是否连续，若是，执行步骤70，若否，放弃接收到的广播信号；

在该步骤60中还包括：步骤602，根据终端同步信息，获取卫星通信信息，其中，卫星通信信息包括信道信息和上下行信息速率。

具体地，通过判断帧计数是否连续，判断卫星与终端之间的通信是否可靠，如果某一编号卫星的广播信号容易丢帧，即帧计数不连续，则表明该卫星与终端之间通信质量不佳，该卫星不适合进行通信，终端则选取其余卫星进行通信。

步骤70，当判定帧计数连续时，根据星上时间和数据信息更新终端同步信息。

具体地，当用户终端需要发送数据到卫星，用户终端根据卫星编号和更新后的终端同步信息中的卫星位置、信道忙闲等选择最适合通信的卫星进行通信。

实施例三：

图4示出了根据本发明的另一个实施例的物联网卫星广播数据获取方法的示意流程图。

如图4所示，根据本发明的另一个实施例的物联网卫星广播数据获取方法，包括：

步骤402，根据接收到的广播信号，对广播信号进行射频处理和数模转换处理，获取广播信号数据包；

步骤404，依据引导码解调获取广播信号数据包中的引导段数据，其中，引导码可以为m码也可以为gold码；

步骤406，判断引导段数据是否能够同步，若是，执行步骤408，若否，放弃该广播信号，结束，其中，信息码为gold码；

步骤408，获取广播段数据调制所用的信息码；

步骤410，依据信息码解调获取广播信号数据包中的广播段数据；

步骤412，判断广播段数据是否能够同步，若是，执行步骤414，若否，放弃该广播信号，结束；

步骤414，根据广播信息确定终端的动作。

以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，本发明提出了一种物联网卫星广播数据获取方法和装置，其中，物联网卫星广播数据获取方法包括：根据接收到的广播信号，对广播信号进行射频处理和数模转换处理，获取广播信号数据包；获取广播信号数据包中的引导码数据；根据引导码数据，解析广播信号数据包，并获取广播信号数据包中的位同步码数据；当判定位同步码数据与预设位同步码数据相同时，获取广播信号数据包中的广播段数据。通过本发明的技术方案，有利于减小地面终端获取广播信号的计算量，提高了地面终端对广播信号获取的响应速率，提高了地面终端数据与物联网系统中卫星数据进行同步的准确性，降低了地面终端数据同步的时延。

本发明中的步骤可根据实际需求进行顺序调整、合并和删减。

本发明装置中的单元可根据实际需求进行合并、划分和删减。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所有的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种物联网卫星广播数据获取方法，其特征在于，包括：

步骤10，对接收到的广播信号进行射频处理和数模转换处理，获取广播信号数据包；

步骤20，根据预存引导码对所述广播信号数据包进行解调，获取所述广播信号数据包中的所述引导段数据；

步骤30，获取所述引导段数据中的所述卫星编号；

步骤40，根据所述卫星编号，查询所述卫星编号对应的所述信息码；

步骤50，根据所述信息码，获取所述广播信号数据包中的广播段数据，

其中，所述引导段数据长度为100bit，所述广播段数据包括帧计数、星上时间和数据信息，所述广播信号数据长度为500bit，所述数据信息长度为400bit。

2.根据权利要求1所述的物联网卫星广播数据获取方法，其特征在于，所述步骤30具体包括：

步骤31，根据预存引导段传输同步字，判断所述引导段数据是否能够同步；

步骤32，当判定所述引导段数据能够同步时，获取所述卫星编号。

3.根据权利要求1所述的物联网卫星广播数据获取方法，其特征在于，所述步骤50具体包括：

步骤51，根据所述信息码，获取所述广播信号数据包中的第一信息数据段；

步骤52，根据预存广播段传输同步字，判断所述第一信息数据段是否能够同步；

步骤53，当判定所述第一信息数据段能够同步时，获取所述第一信息数据段中的数据，记作所述广播段数据。

4.根据权利要求1所述的物联网卫星广播数据获取方法，其特征在于，还包括：

步骤60，判断所述帧计数是否连续；

步骤70，当判定所述帧计数连续时，根据所述星上时间和所述数据信息更新所述终端同步信息。

5.根据权利要求4所述的物联网卫星广播数据获取方法，其特征在于，所述步骤60中，还包括：

步骤602，根据所述终端同步信息，获取卫星通信信息，

其中，所述卫星通信信息包括信道信息和上下行信息速率。

6.一种物联网卫星广播数据获取装置，其特征在于，包括：

处理单元，用于对接收到的广播信号进行射频处理和数模转换处理，获取广播信号数据包；

解调单元，用于根据预存引导码对所述广播信号数据包进行解调，获取所述广播信号数据包中的引导段数据；

获取单元，用于获取所述引导段数据中的卫星编号；

查询单元，用于根据所述卫星编号，查询所述卫星编号对应的信息码；

所述获取单元还用于：根据所述信息码，获取所述广播信号数据包中的广播段数据，

其中，所述引导段数据长度为100bit，所述广播段数据包括帧计数、星上时间和数据信息，所述广播信号数据长度为500bit，所述数据信息长度为400bit。

7.根据权利要求6所述的物联网卫星广播数据获取装置，其特征在于，还包括：

判断单元，用于根据预存引导段传输同步字，判断所述引导段数据是否能够同步；

所述获取单元还用于：当判定所述引导段数据能够同步时，获取所述卫星编号。

8.根据权利要求7所述的物联网卫星广播数据获取装置，其特征在于，

所述获取单元还用于：根据所述信息码，获取所述广播信号数据包中的第一信息数据段；

所述判断单元还用于：根据预存广播段传输同步字，判断所述第一信息数据段是否能够同步；

所述获取单元还用于：当判定所述第一信息数据段能够同步时，获取所述第一信息数据段中的数据，记作所述广播段数据。

9.根据权利要求7所述的物联网卫星广播数据获取装置，其特征在于，

所述判断单元还用于：判断所述帧计数是否连续；

所述物联网卫星广播数据获取装置还包括：

更新单元，用于当判定所述帧计数连续时，根据所述星上时间和所述数据信息更新所述终端同步信息。

10.根据权利要求6所述的物联网卫星广播数据获取装置，其特征在于，

所述获取单元还用于：根据所述终端同步信息，获取卫星通信信息，

其中，所述卫星通信信息包括信道信息和上下行信息速率。