CN109889251B - 一种控制卫星无线电测定信号播出时延的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种控制卫星无线电测定信号播出时延的方法和设备。包括：解码发送的信息，将所述信息进行电文组帧，并生成发送信道符号；计算待用专用段信息中发出信道符号的位置，将所述发送道符号替换发出信道符号，生成待用专用段信息；将所述待用专用段信息分别保存在缓冲池和寄存器；创建调制信号，从所述寄存器中调用所需待用专用段信息封装到所述调制信号中，将封装完整的调制信号播出。本发明使得卫星信号传递尤其是定位通信信息更加及时。对于时间的控制更加合理。
Description
技术领域
本发明涉及卫星导航信号调制领域，特别是指一种控制卫星无线电测定信号播出时延的方法和设备。
背景技术
RDSS在各个领域的应用也会越来越多，会有大量的RDSS用户机需要进行测试，测试中有一部分测试项是基于定位功能、通信功能的，这其中，外部传入专用段，将电文组帧然后再将组好的电文插入到即将发送的电文队列中占用的时间越长，则每测试一次定位或通信的功能所需要的时间越长，如果能降低这一段时间，则能降低测试一台设备所需的时间。
目前由于Windows是软实时系统，所以会出现500ms范围内的抖动，因此每次下发到设备端的电文都需要提前2s以上。网络传入突发专用段信息到信号源软件并进行电文编码，再将编码的电文替换已经编码电文顺序帧中，至少要延迟2s以上。整机测试可能要测试突发专用段信息正确性几千次以上，消耗的时间很多，降低这一延迟很有实际意义。
发明内容
有鉴于多次RDSS信号源外部传入专用段信息到信号播出的时间延长过多的问题，本发明的目的在于提出一种控制卫星无线电测定信号播出时延的方法和设备。
基于上述目的，本发明提供了一种控制卫星无线电测定信号播出时延的方法，包括：
解码发送的信息，将所述信息进行电文组帧，并生成发送信道符号；
计算待用专用段信息中发出信道符号的位置，用所述发送道符号替换发出信道符号，生成待用专用段信息；
将所述待用专用段信息分别保存在缓冲池和寄存器；
创建调制信号，从所述寄存器中调用所需待用专用段信息封装到所述调制信号中，将封装完整的调制信号播出。
所述解码发送的信息，将所述信息进行电文组帧，并生成发送信道符号，包括：
将所述发送的信息进行电文组帧，生成顺序帧电文，并将所述顺序帧电文保存在电文缓冲池中；从所述电文缓冲池中获取所需的顺序帧电文，生成发送信道符号。
所述计算待用专用段信息中发出信道符号的位置，将所述发送道符号替换发出信道符号，生成待用专用段信息，包括：
通过检查DSP缓冲池发出的信道符号数量，计算待用专用段信息中发出信道符号所在的位置，用所述发送信道符号替换所述发出道符号，生成替换后的待用专用段信息。
所述将所述待用专用段信息保存在缓冲池和寄存器，包括：
将所述待用专用段信息保存在缓冲池，所述缓冲池是DSP缓冲池；同时由FPGA创建申请电文，发送所述申请电文给DSP，从所述DSP缓冲池中获取所述待用专用段信息，并保存到寄存器中，所述寄存器为FPGA寄存器。
所述调制信号由信号输出口播发。
一种控制卫星无线电测定信号播出时延的设备，包括：
解码信息模块：解码发送的信息，将所述信息进行电文组帧，并生成发送信道符号；其中，将所述发送的信息进行电文组帧，生成顺序帧电文，并将所述顺序帧电文保存在电文缓冲池中；从所述电文缓冲池中获取所需的顺序帧电文，生成发送信道符号。
信道符号替换模块：计算待用专用段信息中发出信道符号的位置，将所述发送信道符号替换发出信道符号，生成待用专用段信息；其中，所述信道符号替换模块包括：通过检查DSP缓冲池发出的信道符号数量，计算待用专用段信息中发出信道符号所在的位置，用所述发送信道符号替换所述发出信道符号，生成替换后的待用专用段信息保存在DSP缓冲池。
待用专用段信息保存模块：将所述待用专用段信息分别保存在缓冲池和寄存器；其中，将所述待用专用段信息保存在缓冲池，所述缓冲池位于DSP缓冲池；同时由FPGA创建申请电文，发送所述申请电文给DSP，从所述DSP缓冲池中获取所述待用专用段信息，并保存到寄存器中，所述寄存器为FPGA寄存器。
调制信号模块：创建调制信号，从所述寄存器中调用所需待用专用段信息封装到所述调制信号中，将封装完整的调制信号播出。
从上面所述可以看出，本发明提供的一种控制卫星无线电测定信号播出时延的方法和设备。区别于传统降低信号延时的方法在信号源软件中完成，本发明在设备中的DSP模块中完成对信道编码的替换，很大程度上使得卫星信号传递尤其是定位、通信信息更加及时。对于时间延迟的控制更加合理。
附图说明
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。
图1为本发明实施例控制卫星无线电测定信号播出时延方法的流程示意图；
图2为本发明实施例控制卫星无线电测定信号播出时延方法的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
在北斗导航卫星系统中主要应用RDSS实现。由于现在操作系统，如windows和linux中的颤抖延时，对实时定位通信的延时影响很大。不同于传统在桌面操作系统需要延迟至少2s将突发专用段的信息编码进信号调制的信道编码队列的方法，本发明采用在设备端的DSP模块中采取信道编码替换的方法，降低时延，从而提高卫星定位、通信的及时性。
本发明一种控制卫星无线电测定信号播出时延的方法，支持多步骤并行，其流程如图1所示，包括以下步骤：
101步骤，在操作系统中创建电文缓冲池；将要发送的信息生成顺序帧电文，将所述顺序帧电文保存在所述电文缓冲池中；系统会持续的查询DSP缓冲池中是否有需要进行电文组帧信道编码的发送专用段信息，如果有则从所述电文缓冲池中获取所需的顺序帧电文，生成发送信道符号，并将所述信道符号发送给DSP。
102步骤，当所述DSP接收到所述信道符号后，通过检查所述DSP缓冲池发出的信道符号数量，计算待用专用段信息中发出信道符号所在的位置，用所述发送信道符号替发出换道符号，将替换后的专用段信息保存在所述DSP缓冲池。在DSP中进行信道符号的替换操作，使信号发送时间的可控性更高，同时降低硬件响应时间。
103步骤，在所述FPGA创建申请电文，发送所述申请电文给所述DSP，从所述DSP缓冲池中获取待用专用段信息，保存到FPGA寄存器。本步骤进一步缩短响应时间。
104步骤，在所述FPGA创建调制信号，所述调制信号从所述FPGA寄存器中调用所述待用专用段信息进行封装，将封装完整的调制信号经由信号输出口播发。
本发明在另一个实施例中，如图2所示：
信号源软件创建RDSS电文缓冲区B1，生成顺序帧电文，并将顺序帧电文保存在电文缓冲区B1中。设备端DSP模块创建接收信号源软件下发的信道编码的信道编码缓冲区B2。信号源软件创建RDSS突发专用段信息缓冲区B3，创建网络服务端，等待外部连接和接收数据线程Thread1；Thread1接收到突发专用段数据后存到专用段信息缓冲区B3中。信号源软件创建突发专用段组帧线程Thread2，Thread2不间断的去检查B2中是否有需要进行电文组帧信道编码的突发专用段，如果有则进行电文组帧、信道编码为信道符号SYM1，并将SYM1发送给设备DSP模块。
DSP创建接收处理SYM1的线程Thread3,Thread3等待接收Thread2发送的数据，DSP收到SYM1后，通过检查缓冲区B2发出了多少信道符号给FPGA计算下一个专用段所在位置，用SYM1替换专用段信道符号数据。
创建FPGA申请电文的线程Thread4，Thread4等待FPGA申请信道编码，然后从B2中获取信道编码，写入FPGA模块的寄存器。
FPGA创建调制信号线程Thread5，Thread5向DSP模块发送申请信道编码，DSP填写信道编码，获得信道编码封装后调制信号被播发。
本发明应用于北斗2的RDSS的每个子帧是31.25ms计算，最低延迟是31.25ms，相比较原来的2s来说，延迟降低了98.43%，计算方法：
(2000-31.25)ms/2000ms=98.43%
本发明应用于北斗3的RDSS是每个子帧125ms，最低延迟是125ms，延迟时间降低了93.75%，计算方法：
(2000-125)ms/(2000)ms=93.75%
综合上所述，本发明至少能够降低延迟时间93.75%，对减少用户机完成整个测试的时间有很明显的作用。
本发明是一种控制卫星无线电测定信号播出时延的设备，包括：
解码信息模块：解码发送的信息，将所述信息进行电文组帧，并生成发送信道符号；其中，将所述发送的信息进行电文组帧，生成顺序帧电文，并将所述顺序帧电文保存在电文缓冲池中；从所述电文缓冲池中获取所需的顺序帧电文，生成发送信道符号。
信道符号替换模块：计算待用专用段信息中发出信道符号的位置，将所述发送道符号替换发出信道符号，生成待用专用段信息；其中，通过检查DSP缓冲池发出的信道符号数量，计算待用专用段信息中发出信道符号所在的位置，用所述发送信道符号替换所述发出道符号，生成替换后的待用专用段信息保存在DSP缓冲池。
待用专用段信息保存模块：将所述待用专用段信息分别保存在缓冲池和寄存器；其中，通过检查DSP缓冲池发出的信道符号数量，计算待用专用段信息中发出信道符号所在的位置，用所述发送信道符号替换所述发出道符号，生成替换后的待用专用段信息保存在DSP缓冲池。
调制信号模块：创建调制信号，从所述寄存器中调用所需待用专用段信息封装到所述调制信号中，将封装完整的调制信号播出。
上述实施例的装置用于实现前述实施例中相应的方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。
本发明的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、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 (7)
1.一种控制卫星无线电测定信号播出时延的方法，其特征在于，包括：
解码发送的信息，将所述信息进行电文组帧，并生成发送信道符号；
将所述发送信道符号发送给DSP模块，当所述DSP模块接收到所述发送信道符号后，通过检查DSP缓冲池发出的信道符号数量，计算待用专用段信息中发出信道符号的位置，用所述发送信道符号替换发出信道符号，生成待用专用段信息；
将所述待用专用段信息分别保存在DSP缓冲池和寄存器；
创建调制信号，从所述寄存器中调用所需待用专用段信息封装到所述调制信号中，将封装完整的调制信号播出。
2.根据权利要求1所述的控制卫星无线电测定信号播出时延的方法，其特征在于，所述解码发送的信息，将所述信息进行电文组帧，并生成发送信道符号，包括：
将所述发送的信息进行电文组帧，生成顺序帧电文，并将所述顺序帧电文保存在电文缓冲池中；从所述电文缓冲池中获取所需的顺序帧电文，生成发送信道符号。
3.根据权利要求1所述的控制卫星无线电测定信号播出时延的方法，其特征在于，所述将所述待用专用段信息保存在DSP缓冲池和寄存器，包括：
由FPGA创建申请电文，发送所述申请电文给DSP模块，从所述DSP缓冲池中获取所述待用专用段信息，并保存到寄存器中，所述寄存器为FPGA寄存器。
4.根据权利要求1所述的控制卫星无线电测定信号播出时延的方法，其特征在于，所述调制信号由信号输出口播发。
5.一种控制卫星无线电测定信号播出时延的设备，包括：
解码信息模块：解码发送的信息，将所述信息进行电文组帧，并生成发送信道符号；
信道符号替换模块：将所述发送信道符号发送给DSP模块，当所述DSP模块接收到所述发送信道符号后，通过检查DSP缓冲池发出的信道符号数量，计算待用专用段信息中发出信道符号的位置，将所述发送信道符号替换发出信道符号，生成待用专用段信息；
待用专用段信息保存模块：将所述待用专用段信息分别保存在DSP缓冲池和寄存器；
调制信号模块：创建调制信号，从所述寄存器中调用所需待用专用段信息封装到所述调制信号中，将封装完整的调制信号播出。
6.根据权利要求5所述的一种控制卫星无线电测定信号播出时延的设备，其特征在于，所述解码信息模块包括：将所述发送的信息进行电文组帧，生成顺序帧电文，并将所述顺序帧电文保存在电文缓冲池中；从所述电文缓冲池中获取所需的顺序帧电文，生成发送信道符号。
7.根据权利要求5所述的一种控制卫星无线电测定信号播出时延的设备，其特征在于，所述待用专用段信息保存模块包括：由FPGA创建申请电文，发送所述申请电文给DSP模块，从所述DSP缓冲池中获取所述待用专用段信息，并保存到寄存器中，所述寄存器为FPGA寄存器。
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