CN113114339A - 星载导航接收机、零值信号增益控制方法及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种星载导航接收机、零值信号增益控制方法及存储介质，零值信号增益控制方法应用于星载导航接收机，星载导航接收机包括射频前端、模数转换器、数模转换器和信号处理模块。射频前端设置有用于接收上行模拟信号的天线；模数转换器与射频前端的输出端电连接，用于对射频前端输出的上行模拟信号和零值模拟信号进行采样并输出上行数字信号和第二零值数字信号；数模转换器与射频前端的输入端电连接，用于将第一零值数字信号转换成零值模拟信号并输出至射频前端；信号处理模块与模数转换器和数模转换器电连接，信号处理模块用于接收来自于模数转换器的上行数字信号和第二零值数字信号，并向数模转换器输出第一零值数字信号。

Description

星载导航接收机、零值信号增益控制方法及存储介质

技术领域

本发明涉及卫星通信领域，特别涉及一种星载导航接收机、零值信号增益控制方法及存储介质。

背景技术

星载导航接收机是完成卫星与卫星之间、卫星与地面之间进行通信的核心设备，是保证卫星受地面控制的关键设备，星载导航接收机在接收到地面发射的信号后，对整星进行相应的处理。卫星绕地面进行运动，对于MEO(Medium Earth Orbit，中地球轨道)卫星，其距离地球表面的距离不断发生变化，因此MEO卫星的星载导航接收机接收到地面信号的强度也随之发生变化，星载导航接收机的接收信号具有大动态范围，以北斗卫星的星载导航接收机为例，其接收信号的动态范围可以达到30dB(分贝)。

零值信号是星载导航接收机的重要设计。一方面，星载导航接收机可以通过零值信号监测射频前端的状态，对上行信号的正常接收进行射频链路的监测，因为上行信号与零值信号经过了相同的射频前端、模拟数字转换器，以及数字信号处理部分的数字下变频、抗干扰、二次量化等模块，如果零值信号正常，那么可以推断星载导航接收机的射频前端、模拟数字转换器以及部分数字信号处理模块工作在正常状态，反之，如果零值信号异常，那么可以判断星载导航接收机的射频前端、模拟数字转换器以及部分数字信号处理模块工作异常；另一方面，星载导航接收机可以通过零值信号提升接收性能，零值信号与上行信号经过了相同的射频前端通道以及部分数字信号处理模块，其中射频前端通道对温度较为敏感，其通道的群时延与温度有较大关系，而且抗干扰处理部分同样会对信号产生较大的畸变，由于零值信号的设计带宽与上行信号一致，因此射频前端通道与抗干扰处理部分对上行信号与零值信号的影响是相同的，因此可以利用零值信号的测量结果对上行信号的测量结果进行补偿，以进一步提升性能。

但是，零值信号也带来了问题，由于零值信号与上行信号的带宽、频点均一致，因此零值信号与上行信号之间会存在相互的多址干扰效应，即零值信号会影响上行信号的接收、上行信号同样会影响零值信号的接收。另外，由于受卫星绕地球运转的影响，上行信号强度普遍具有较大的动态范围，其动态范围可达30dB，假设在最低上行信号的电平下，零值信号与上行信号可以稳健接收，若零值信号的强度不发生改变，当上行信号达到最大电平时，相当于零值信号面临了一个30dBc干信比强度的同频宽带干扰，导致零值信号无法正常接收。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种星载导航接收机、零值信号增益控制方法及存储介质，能够减低上行信号与零值信号之间的相互干扰，增强上行信号与零值信号接收的可靠性与稳定性。

根据本发明第一方面实施例的星载导航接收机，包括：

射频前端，设置有天线，所述天线用于接收地面站向卫星发送的上行模拟信号；

模数转换器，与所述射频前端的输出端电连接，用于对所述射频前端输出的上行模拟信号和零值模拟信号进行采样并输出上行数字信号和第二零值数字信号；

数模转换器，与所述射频前端的输入端电连接，用于将第一零值数字信号转换成所述零值模拟信号并输出至所述射频前端；

信号处理模块，与所述模数转换器和所述数模转换器电连接，所述信号处理模块用于接收来自于所述模数转换器的所述上行数字信号和所述第二零值数字信号，并向所述数模转换器输出第一零值数字信号。

根据本发明第一方面实施例的星载导航接收机，至少具有如下有益效果：

射频前端的输出端依次与模数转换器和信号处理模块电连接，信号处理模块的输出端依次与数模转换器和射频前端的输入端电连接，射频前端将从天线接收到的上行模拟信号和从射频前端的输入端接收到的零值模拟信号输出至模数转换器，模数转换器将上行模拟信号转换为上行数字信号和第二零值数字信号，并输出至信号处理模块。信号处理模块对第二零值数字信号进行解调，并通过对比解调后的第二零值数字信号与信号处理模块所生成的原始零值信号是否一致来判断射频前端、模数转换器和信号处理模块的部分功能是否工作正常；信号处理模块对上行数字信号进行解调，并从解调后的上行数字信号中提取出电文数据和上行功率值，信号处理模块根据上行功率值，对原始零值信号进行功率调制，并向数模转换器输出功率调制后的第一零值数字信号，数模转换器将第一零值数字信号转换成零值模拟信号并输入至射频前端，从而使零值模拟信号的功率跟随上行模拟信号的功率而变化，防止上行模拟信号与零值模拟信号之间的互相干扰，增强了对上行模拟信号和零值模拟信号接收的可靠性与稳定性。

进一步地，所述射频前端还包括合路器，所述合路器设置有第一输入端和第二输入端，所述第一输入端与所述天线电连接，所述第二输入端与所述数模转换器电连接。

进一步地，所述射频前端还包括上变频器和下变频器，所述合路器的输出端、所述下变频器和所述模数转换器依次电连接，所述数模转换器、所述上变频器和所述第二输入端依次电连接。

进一步地，所述上变频器用于将低于一百兆赫兹的中频信号转化为高于一吉赫兹的高频信号，所述下变频器用于将高于一吉赫兹的高频信号转化为低于一百兆赫兹的中频信号。

进一步地，所述信号处理模块包括现场可编程逻辑阵列芯片和数字信号处理芯片，所述可编程逻辑阵列芯片与所述数字信号处理芯片电连接，所述可编程逻辑阵列芯片与所述模数转换器的输出端和所述数模转换器的输入端电连接，所述可编程逻辑阵列芯片用于对数字信号进行调制、解调和功率值提取，所述数字信号处理芯片用于控制可编程逻辑阵列芯片。

根据本发明第二方面实施例的零值信号增益控制方法，应用于星载导航接收机，所述星载导航接收机包括射频前端、模数转换器、数模转换器和信号处理模块，所述射频前端设置有天线，所述模数转换器与所述射频前端的输出端电连接，所述数模转换器与所述射频前端的输入端电连接，所述信号处理模块与所述模数转换器和所述数模转换器电连接；

所述零值信号增益控制方法包括：

所述信号处理模块向所述数模转换器发送经过调制的且功率值为初始功率值的第一零值数字信号；

所述数模转换器响应于所述第一零值数字信号，将所述第一零值数字信号转化为零值模拟信号并发送至所述射频前端的输入端；

所述射频前端响应于所述零值模拟信号和来自所述天线的上行模拟信号，并将所述零值模拟信号和所述上行模拟信号合路传输至所述模数转换器；

所述模数转换器响应于所述零值模拟信号和所述上行模拟信号，将所述零值模拟信号和所述上行模拟信号转换成第二零值数字信号和上行数字信号，并将所述第二零值数字信号和所述上行数字信号发送至所述信号处理模块；

所述信号处理模块对所述第二零值数字信号和所述上行数字信号进行解调，并从所述上行数字信号中提取电文数据和上行功率值；

所述信号处理模块根据所述上行功率值调整所述第一零值数字信号的增益，并向所述数模转换器发送经过调制和功率调整的所述第一零值数字信号。

根据本发明第二方面实施例的零值信号增益控制方法，至少具有如下有益效果：

应用零值信号增益控制方法的星载导航接收机向射频前端发送功率可控的第一零值数字信号，第一零值数字信号从信号处理模块输出，通过数模转换器转换成零值模拟信号并传输至射频前端的输入端，零值模拟信号和来自于天线的上行模拟信号依次通过射频前端和模数转换器并转换成第二零值数字信号和上行数字信号输入至信号处理模块，信号处理模块通过检测第二零值数字信号检验射频前端、模数转换器和信号处理模块的部分功能是否工作正常；由于零值模拟信号与上行模拟信号使用同样的传输通路，因此零值模拟信号与上行模拟信号的带宽、频点均一致，零值模拟信号与上行模拟信号之间会存在相互的多址干扰效应，即零值模拟信号会影响上行模拟信号的接收、上行模拟信号同样会影响零值模拟信号的接收，应用零值信号增益控制方法的星载导航接收机能够根据上行模拟信号的功率自动调整零值模拟信号的功率，从而能够防止零值模拟信号与上行模拟信号之间互相干扰。

进一步地，所述信号处理模块根据所述上行功率值调整所述第一零值数字信号的增益，并向所述数模转换器发送经过调制和功率调整的所述第一零值数字信号，包括至少如下之一：

当所述信号处理模块从所述上行数字信号中提取到所述电文数据和所述上行功率值，所述信号处理模块向所述数模转换器发送经过调制的且功率低于所述上行功率值的所述第一零值数字信号；

当所述信号处理模块没有从所述上行数字信号中提取到所述电文数据和所述上行功率值，所述信号处理模块向所述数模转换器发送经过调制的且功率值为初始功率值的所述第一零值数字信号。

进一步地，当所述信号处理模块从所述上行数字信号中提取到所述电文数据和所述上行功率值，所述信号处理模块向所述数模转换器发送经过调制的且功率低于所述上行功率值的所述第一零值数字信号，包括：

所述信号处理模块向所述数模转换器发送经过调制的且功率值低于上行功率值五分贝的所述第一零值数字信号。

进一步地，所述信号处理模块根据所述上行功率值调整所述第一零值数字信号的增益，并向所述数模转换器发送经过调制和功率调整的所述第一零值数字信号，包括：

所述信号处理模块每隔二百毫秒对所述第一零值数字信号的功率进行调整。

根据本发明第三方面实施例的存储介质，所述存储介质存储有可执行指令，所述可执行指令用于使集成电路执行上述第二方面实施例的零值信号增益控制方法，所述存储介质用于内部集成于和/或外部电连接于可编程逻辑阵列芯片和/或数字信号处理芯片。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

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为本发明的一个实施例提供的星载导航接收机原理框图；

图2为本发明的另一个实施例提供的星载导航接收机原理框图；

图3为本发明的一个实施例提供的零值信号增益控制方法示意图；

图4为本发明的另一个实施例提供的零值信号增益控制方法示意图；

图5为本发明的另一个实施例提供的零值信号增益控制方法示意图；

图6为本发明的另一个实施例提供的零值信号增益控制方法示意图；

图7为本发明的另一个实施例提供的零值信号增益控制方法示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

下面结合附图详细描述本发明第一方面实施例的星载导航接收机。

参照图1，图1是本发明的一个实施例提供的星载导航接收机示意图，星载导航接收机包括射频前端100、模数转换器200、数模转换器300和信号处理模块400。射频前端100设置有用于接收地面站向卫星发送的上行模拟信号的天线110，模数转换器200与射频前端100的输出端电连接，模数转换器200对射频前端100输出的上行模拟信号进行采样并输出采样后的上行数字信号至信号处理模块400，信号处理模块400的输入端与模数转换器200的输出端电连接，信号处理模块400对模数转换器200输出的上行数字信号进行解调并提取电文数据和上行功率值，数模转换器300的输入端与信号处理模块400的输出端电连接，信号处理模块400内存储有零值信号的原始值，信号处理模块400根据上行功率值对原始零值信号进行调制，并将调制后的第一零值数字信号输出至数模转换器300，数模转换器300的输出端与射频前端100的输入端电连接，数模转换器300对调制后的第一零值数字信号进行数模转换后，向射频前端100输出零值模拟信号。从射频前端100输入端输入的零值模拟信号与从天线110输入的上行模拟信号经过相同的通路传输至信号处理模块400，即经过射频前端100和模数转换器200后输出至信号处理模块400，射频前端100、模数转换器200和信号处理模块400处理零值模拟信号和上行模拟信号的方法一致，零值模拟信号经过模数转换器200转换为第二零值数字信号，信号处理模块400对第二零值数字信号进行解调并与零值信号的原始值进行对比，若一致，则射频前端100、模数转换器200和信号处理模块400的部分功能工作正常。通过零值信号能够检测卫星的接收通路是否工作正常，通过对上行模拟信号的功率值进行检测并根据上行模拟信号的功率值自动调整零值模拟信号的功率，从而能够防止零值模拟信号与上行模拟信号之间互相干扰，增强了对上行模拟信号与零值模拟信号接收的可靠性与稳定性。

参考图2，根据本发明的另一个实施例提供的星载导航接收机，在上述实施例的基础上，射频前端100包括合路器120、上变频器130和下变频器140。合路器120设置有第一输入端121和第二输入端122，其中，信号处理模块400的输出端依次与数模转换器300、上变频器130和合路器120的第二输入端122依次电连接，第一输入端121与天线110电连接，合路器120的输出端依次与下变频器140、模数转换器200和信号处理模块400的输入端电连接。上变频器130用于将低于一百兆赫兹的中频信号转化为高于一吉赫兹的高频信号，下变频器140用于将高于一吉赫兹的高频信号转化为低于一百兆赫兹的中频信号。通过合路器120能够将从天线接收到的上行模拟信号和零值模拟信号耦合到同一个接收通路上，使星载导航接收机能够通过零值信号对接收通路的工作情况进行自检。由于卫星通信的工作频段一般在一吉赫兹以上，因此，通过下变频器140对上行模拟信号进行下变频处理，使其从1.34GHz(吉赫兹)的高频信号变为70MHz(兆赫兹)的中频信号，从而能够便于模数转换器200和信号处理模块400接收，降低对模数转换器200和信号处理模块400的工作频率的要求，提高星载导航接收机的稳定性。相应于对上行模拟信号的降频处理，由于信号处理模块400和数模转换器300工作于中频频段，为了使零值模拟信号与上行模拟信号的接收通路一致，需要对零值模拟信号进行上变频，使零值模拟信号与上行模拟信号的带宽、频点均一致，以便于对星载导航接收机的接收通路进行检查。

进一步地，信号处理模块400包括一个或多个现场可编程逻辑阵列芯片410和一个或多个数字信号处理芯片420以及集成于和/或外部连接于可编程逻辑阵列芯片410和/或数字信号处理芯片420的存储介质。可编程逻辑阵列芯片410与数字信号处理芯片420电连接，可编程逻辑阵列芯片410与模数转换器200的输出端和数模转换器300的输入端电连接，可编程逻辑阵列芯片410用于对数字信号进行调制、解调和功率值提取，数字信号处理芯片420用于调用可编程逻辑阵列芯片410对数字信号进行调制、解调和功率值提取。存储介质存储有能够被可编程逻辑阵列芯片410和/或数字信号处理芯片420执行的指令，该指令使信号处理模块400执行零值信号增益控制方法。本实施例以一个可编程逻辑阵列芯片410和一个数字信号处理芯片420为例。

本领域技术人员可以理解，图1和图2中示出的结构并不构成对星载导航接收机的限定，还可以包括比图1和图2所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。在图1和图2所示的星载导航接收机，可编程逻辑阵列芯片410和数字信号处理芯片420可以用于调用存储介质中储存的指令，以实现零值信号增益控制方法。基于上述星载导航接收机的硬件结构，提出本发明的零值信号增益控制方法的各个实施例。

下面结合附图详细描述本发明第二方面实施例的零值信号增益控制方法。

参照图1和参照图3，图3是本发明的一个实施例提供的零值信号增益控制方法，该方法应用于星载导航接收机，星载导航接收机包括射频前端100、模数转换器200、数模转换器300和信号处理模块400，射频前端100设置有天线110，模数转换器200与射频前端100的输出端电连接，数模转换器300与射频前端100的输入端电连接，信号处理模块400与模数转换器200和数模转换器300电连接，该方法包括但不限于以下步骤：

S100，信号处理模块400向数模转换器300发送经过调制的且功率值为初始功率值的第一零值数字信号；

S200，数模转换器300响应于第一零值数字信号，将第一零值数字信号转化为零值模拟信号并发送至射频前端100的输入端；

S300，射频前端100响应于零值模拟信号和来自天线110的上行模拟信号，并将零值模拟信号和上行模拟信号合路传输至模数转换器200；

S400，模数转换器200响应于零值模拟信号和上行模拟信号，将零值模拟信号和上行模拟信号转换成第二零值数字信号和上行数字信号，并将第二零值数字信号和上行数字信号发送至信号处理模块400；

S500，信号处理模块400对第二零值数字信号和上行数字信号进行解调，并从上行数字信号中提取电文数据和上行功率值；

S600，信号处理模块400根据上行功率值调整第一零值数字信号的增益，并向数模转换器300发送经过调制和功率调整的第一零值数字信号。

通过本实施例的零值信号增益控制方法，当星载接收器开机工作时，信号处理模块400向射频前端100发送功率值为初始功率值的第一零值数字信号，第一零值数字信号从信号处理模块400输出，通过数模转换器300转换成零值模拟信号并传输至射频前端100的输入端，零值模拟信号与上行模拟信号依次通过射频前端100和模数转换器200，并被转换成第二零值数字信号和上行数字信号输入至信号处理模块400，信号处理模块400通过检测的第二零值数字信号能够检验射频前端100、模数转换器200和信号处理模块400的部分功能是否工作正常；由于零值模拟信号与上行模拟信号使用同样的传输通路，因此零值模拟信号与上行模拟信号的带宽、频点均一致，零值模拟信号与上行模拟信号之间会存在相互的多址干扰效应，即零值模拟信号会影响上行模拟信号的接收、上行模拟信号同样会影响零值模拟信号的接收，信号处理模块400从上行数字信号中提取电文数据和上行功率值，并根据上行功率值对第一零值数字信号进行调制，避免通过零值模拟信号与上行模拟信号发生干扰。还需要说明的是，当星载接收器刚开机，信号处理模块400还没有从上行数字信号中提取到上行功率值时，信号处理模块400向射频前端100发送功率值为初始功率值的第一零值数字信号，此时的初始功率值为当上行模拟信号的功率为信号处理模块400能够识别到的最小功率值时，零值模拟信号不会影响信号处理模块400对上行模拟信号接收的且零值模拟信号自身能被信号处理模块400识别的最小功率值，此时第一零值数字信号的增益为最小，在零值模拟信号能被信号处理模块400识别的前提下不会影响任何在信号处理模块400能够识别的功率范围内的上行模拟信号的接收。当信号处理模块400能够从上行数字信号中提取电文数据和上行功率值时，即信号处理模块400接收到有效的上行数字信号后，信号处理模块400根据上行功率值对第一零值数字信号进行调制，调整第一零值数字信号的增益，防止上行模拟信号的功率过大导致零值模拟信号无法被信号处理模块400接收。

参照图1和图4，图4是本发明的另一个实施例提供的零值信号增益控制方法，进一步地，该方法为图3中步骤S600的具体流程，该方法包括但不限于以下步骤：

S610，当信号处理模块400从上行数字信号中提取到电文数据和上行功率值，信号处理模块400向数模转换器300发送经过调制的且功率低于上行功率值的第一零值数字信号。

通过本实施例的零值信号增益控制方法，能够有效避免由于上行模拟信号的功率过大而导致零值模拟信号被抑制，从而导致信号处理模块400无法识别第二零值数字信号。当信号处理模块400接收到有效的上行信号时，即信号处理模块400能够从上行数字信号中提取电文数据和上行功率值，上行模拟信号与零值模拟信号同时存在，若上行模拟信号的功率处于信号处理模块400的接收上限，上行模拟信号对零值信号会产生较大的干扰从而导致零值信号无法正常接收，此时信号处理模块400根据上行功率值调整第一零值数字信号的增益使零值模拟信号能够被信号处理模块400正常接收，使星载导航接收机能够对自身的接收链路进行自检并做出相应的补偿措施，以确保星载导航接收机能够稳定和可靠地接收电文数据。

参照图1和图5，图5是本发明的另一个实施例提供的零值信号增益控制方法，进一步地，该方法为图3中步骤S600的具体流程，该方法包括但不限于以下步骤：

S620，当信号处理模块400没有从上行数字信号中提取到电文数据和上行功率值，信号处理模块400向数模转换器300发送经过调制的且功率值为初始功率值的第一零值数字信号。

通过本实施例的零值信号增益控制方法，能够有效避免由于上行模拟信号的功率过小而被零值模拟信号抑制，从而导致信号处理模块400无法识别上行模拟信号。具体地，由于上行信号是地面站发送给卫星的信号，由于地面站与卫星的相对位置是变化的，上行信号就不会一直存在，当卫星运转到地面站的可视范围内时，地面站才会发送上行信号给卫星，否则地面站不予发射上行信号。当卫星接收不到有效的上行信号时，即信号处理模块400无法从上行数字信号中提取电文数据和电文功率值，则信号处理模块400向数模转换器300发送经过调制的且功率值为初始功率值的零值数字信号，由于零值信号的灵敏度较高，采用延长积分时间的方法可以接收处理低功率强度的零值信号，此时零值信号的功率值和增益为最小。另一方面，可以随时准备接收不同动态范围的上行信号，如果在无上行信号的状态下，零值信号的增益调至最大，那么当上行信号的功率值以信号处理模块400能接收到的功率下限值出现时，上行模拟信号受到零值模拟信号的影响，无法完成正常接收。因此在无法提取上行功率值时，信号处理模块400发送的第一零值数字信号的功率值为当上行模拟信号的功率为信号处理模块400能够识别到的最小功率值时，零值模拟信号不会影响信号处理模块400对上行模拟信号接收的且零值模拟信号自身能被信号处理模块400识别的最小功率值，即使上行模拟信号的功率值处于信号处理模块400的接收下限时，零值模拟信号也不会影响上行模拟信号的正常接收，即不会影响卫星的正常业务。

参照图1和参照图6，图6是本发明的另一个实施例提供的零值信号增益控制方法，进一步地，该方法为图5中步骤S620的具体流程，该方法包括但不限于以下步骤：

S621，信号处理模块400向数模转换器300发送经过调制的且功率值低于上行功率值五分贝的第一零值数字信号。

本实施的零值信号增益控制方法，在接收到上行模拟信号并提取到上行功率值的情况下，信号处理模块400将第一零值信号的功率调制至比上行数字信号的功率值低5dB。由于第一零值数字信号可以不用调制电文数据，根据通信原理中扩频信号的解调原理可知，对第二零值数字信号的积分时间理论上可以无限长，因此通过延长积分时间能够提升信号处理模块400对第二零值数字信号的接收灵敏度，即采用延长积分时间的方法可以接收处理低功率强度的第二零值数字信号。由于电文数据调制于上行数字信号中，因此积分时间受电文数据的速率的限制，无法通过延长积分时间来提升信号处理模块400对上行数字信号的接收灵敏度，即对上行模拟信号的接收存在灵敏度的极限。通过分析零值模拟信号与上行模拟信号的特点，并根据上行模拟信号的业务需求，将第一零值数字信号的功率调制至比上行功率值低5dB，一方面，由于上行模拟信号的功率恒定比零值模拟信号的功率高5dB，因此可以忽略零值模拟信号对上行模拟信号的影响，不影响正常的卫星通信业务，另一方面，由于信号处理模块400对零值模拟信号的接收灵敏度要高于上行模拟信号，因此，即使上行模拟信号的功率强度高于零值模拟信号，也不会影响零值模拟信号的正常接收。还需要说明的是，当信号处理模块400没有检测到上行模拟信号时，即没有提取到上行功率值时，信号处理模块400输出第一零值数字信号的功率值和增益为最小值，此时的零值模拟信号的功率低于信号处理模块400可以接收到的上行模拟信号的动态范围的下限值的5dB。

参照图1和参照图7，图7是本发明的另一个实施例提供的零值信号增益控制方法，进一步地，该方法为图3中步骤S600的具体流程，该方法包括但不限于以下步骤：

S630，信号处理模块400每隔二百毫秒对第一零值数字信号的功率进行调整。

本实施的零值信号增益控制方法，信号处理模块400每隔二百毫秒对输出的第一零值数字信号的功率进行调整，由于信号处理模块400对零值模拟信号的接收灵敏度要高于上行模拟信号，由上述实施例可知，零值模拟信号的功率低于上行模拟信号的功率，因此对零值信号功率的调整不会影响信号处理模块400对上行模拟信号的接收，通过设置二百毫秒的调整周期能够在不影响地面站和星载导航接收机的通信可靠性的前提下减轻信号处理模块400的工作负担，延长星载导航接收机的使用寿命。

此外，本发明的一个实施例还提供了一种存储介质，该存储介质存储有可执行指令，该可执行指令被信号处理模块400执行，例如，被图2中的一个可编程逻辑阵列芯片410和一个数字信号处理芯片420执行，可使得可编程逻辑阵列芯片410和数字信号处理芯片420执行上述实施例中的零值信号增益控制方法，例如，执行以上描述的图3中的方法步骤S100、S200、S300、S400、S500和S600，图4中的方法步骤S610，图5中的方法步骤S620，图6中的方法步骤S621，以及图7中的方法步骤S630。存储介质可以内部集成于和/或外部电连接于可编程逻辑阵列芯片410和/或数字信号处理芯片420。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在存储介质上，存储介质可以包括计算机可读存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机可读存储介质包括在用于存储信息(诸如集成电路可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机可读存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (10)

1.一种星载导航接收机，其特征在于，包括：

射频前端，设置有天线，所述天线用于接收地面站向卫星发送的上行模拟信号；

模数转换器，与所述射频前端的输出端电连接，用于对所述射频前端输出的上行模拟信号和零值模拟信号进行采样并输出上行数字信号和第二零值数字信号；

数模转换器，与所述射频前端的输入端电连接，用于将第一零值数字信号转换成所述零值模拟信号并输出至所述射频前端；

信号处理模块，与所述模数转换器和所述数模转换器电连接，所述信号处理模块用于接收来自于所述模数转换器的所述上行数字信号和所述第二零值数字信号，并向所述数模转换器输出第一零值数字信号。

2.根据权利要求1所述的星载导航接收机，其特征在于，所述射频前端还包括合路器，所述合路器设置有第一输入端和第二输入端，所述第一输入端与所述天线电连接，所述第二输入端与所述数模转换器电连接。

3.根据权利要求2所述的星载导航接收机，其特征在于，所述射频前端还包括上变频器和下变频器，所述合路器的输出端、所述下变频器和所述模数转换器依次电连接，所述数模转换器、所述上变频器和所述第二输入端依次电连接。

4.根据权利要求3所述的星载导航接收机，其特征在于，所述上变频器用于将低于一百兆赫兹的中频信号转化为高于一吉赫兹的高频信号，所述下变频器用于将高于一吉赫兹的高频信号转化为低于一百兆赫兹的中频信号。

5.根据权利要求1所述的星载导航接收机，其特征在于，所述信号处理模块包括现场可编程逻辑阵列芯片和数字信号处理芯片，所述可编程逻辑阵列芯片与所述数字信号处理芯片电连接，所述可编程逻辑阵列芯片与所述模数转换器的输出端和所述数模转换器的输入端电连接，所述可编程逻辑阵列芯片用于对数字信号进行调制、解调和功率值提取，所述数字信号处理芯片用于控制可编程逻辑阵列芯片。

6.一种零值信号增益控制方法，其特征在于，应用于星载导航接收机，所述星载导航接收机包括射频前端、模数转换器、数模转换器和信号处理模块，所述射频前端设置有天线，所述模数转换器与所述射频前端的输出端电连接，所述数模转换器与所述射频前端的输入端电连接，所述信号处理模块与所述模数转换器和所述数模转换器电连接；

所述零值信号增益控制方法包括：

所述信号处理模块向所述数模转换器发送经过调制的且功率值为初始功率值的第一零值数字信号；

所述数模转换器响应于所述第一零值数字信号，将所述第一零值数字信号转化为零值模拟信号并发送至所述射频前端的输入端；

所述射频前端响应于所述零值模拟信号和来自所述天线的上行模拟信号，并将所述零值模拟信号和所述上行模拟信号合路传输至所述模数转换器；

所述模数转换器响应于所述零值模拟信号和所述上行模拟信号，将所述零值模拟信号和所述上行模拟信号转换成第二零值数字信号和上行数字信号，并将所述第二零值数字信号和所述上行数字信号发送至所述信号处理模块；

所述信号处理模块对所述第二零值数字信号和所述上行数字信号进行解调，并从所述上行数字信号中提取电文数据和上行功率值；

所述信号处理模块根据所述上行功率值调整所述第一零值数字信号的增益，并向所述数模转换器发送经过调制和功率调整的所述第一零值数字信号。

7.根据权利要求6所述的零值信号增益控制方法，其特征在于，所述信号处理模块根据所述上行功率值调整所述第一零值数字信号的增益，并向所述数模转换器发送经过调制和功率调整的所述第一零值数字信号，包括至少如下之一：

当所述信号处理模块从所述上行数字信号中提取到所述电文数据和所述上行功率值，所述信号处理模块向所述数模转换器发送经过调制的且功率低于所述上行功率值的所述第一零值数字信号；

当所述信号处理模块没有从所述上行数字信号中提取到所述电文数据和所述上行功率值，所述信号处理模块向所述数模转换器发送经过调制的且功率值为初始功率值的所述第一零值数字信号。

8.根据权利要求7所述的零值信号增益控制方法，其特征在于，当所述信号处理模块从所述上行数字信号中提取到所述电文数据和所述上行功率值，所述信号处理模块向所述数模转换器发送经过调制的且功率低于所述上行功率值的所述第一零值数字信号，包括：

所述信号处理模块向所述数模转换器发送经过调制的且功率值低于上行功率值五分贝的所述第一零值数字信号。

9.根据权利要求6所述的零值信号增益控制方法，其特征在于，所述信号处理模块根据所述上行功率值调整所述第一零值数字信号的增益，并向所述数模转换器发送经过调制和功率调整的所述第一零值数字信号，包括：

所述信号处理模块每隔二百毫秒对所述第一零值数字信号的功率进行调整。

10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有可执行指令，所述可执行指令用于使集成电路执行如权利要求6至9中任意一项所述的零值信号增益控制方法，所述存储介质用于内部集成于和/或外部电连接于可编程逻辑阵列芯片和/或数字信号处理芯片。

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