CN113746774B - 一种信号获取方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种信号获取方法、装置、设备及存储介质，属于通信信号技术领域。信号获取方法，包括：在初始开窗时段获取初始帧信号组，初始帧信号组包括至少一个初始帧信号，每个初始帧信号包括：导频信号以及帧体，其中，进入初始开窗时段后开始捕获信号；基于初始帧信号的信号数据确定周期性的定时开窗时段；按照定时开窗时段，周期性获取目标帧信号组，目标帧信号组包括至少一个目标帧信号，目标帧信号的数量以及所携带的数据与初始帧信号的数量以及所携带的数据分别相同。本申请可以降低计算的复杂性，减少计算成本。

Description

一种信号获取方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本申请涉及通信信号技术领域，具体而言，涉及一种信号获取方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

在卫星通信过程中，通常需要地面向空中，或者，空中向地面发送信号，由接收方对信号进行捕获跟踪，实现信号的交互。

现有技术中，采用的方法通常是采用门限判决比较的方式进行捕获并采用环路滤波的方式进行跟踪从而实现接收方对信号的捕获跟踪。

然而，采用现有技术的方式仅仅适用于连续的常规信号的捕获，对于不连续的突发信号在进行环路滤波的跟踪时，需要使用环路滤波器，预先设置环路滤波器的参数，基于该参数对高动态环境下的信号进行捕获。

但是，使用现有技术的方法会导致计算复杂度高，计算成本较高。

发明内容

本申请的目的在于提供一种信号获取方法、装置、设备及存储介质，可以降低计算的复杂性，减少计算成本。

本申请的实施例是这样实现的：

本申请实施例的一方面，提供一种信号获取方法，包括：

在初始开窗时段获取初始帧信号组，初始帧信号组包括至少一个初始帧信号，每个初始帧信号包括：导频信号以及帧体，其中，进入初始开窗时段后开始捕获信号；

基于初始帧信号的信号数据确定周期性的定时开窗时段；

按照定时开窗时段，周期性获取目标帧信号组，目标帧信号组包括至少一个目标帧信号，目标帧信号的数量以及所携带的数据与初始帧信号的数量以及所携带的数据分别相同。

可选地，基于初始帧信号的信号数据确定周期性的定时开窗时段，包括：

根据初始帧信号的第一信号数据，确定定时开窗时段的时长；

基于初始帧信号的第二信号数据确定时延；

根据初始帧信号的时延确定相邻定时开窗时段之间的周期间隔。

可选地，第二信号数据包括：通信距离、信号传输时间、每秒发送的初始帧信号个数、工作时钟频率；基于初始帧信号的第二信号数据确定时延，包括：

基于初始帧信号的通信距离、信号传输时间、每秒发送的初始帧信号个数、工作时钟频率确定时延。

可选地，该方法还包括：

基于初始帧信号的第三信号数据确定初始帧信号的频偏；

根据初始帧信号的频偏确定信号补偿参数；

基于信号补偿参数对初始帧信号组中的初始帧信号和/或目标帧信号组中的目标帧信号进行补偿处理。

可选地，第三信号数据包括：发射频率、信号速度；基于初始帧信号的第三信号数据确定初始帧信号的频偏，包括：

基于初始帧信号的发射频率、信号速度确定初始帧信号的频偏。

可选地，该方法还包括：

根据是否成功获取初始帧信号组以及获取到的初始帧信号组的数量确定信号获取状态。

可选地，信号获取状态包括：捕获状态；

根据是否成功获取初始帧信号组以及获取到的初始帧信号组的数量确定信号获取状态，包括：

若成功获取初始帧信号组后，确定信号获取状态进入捕获状态。

可选地，信号获取状态还包括：跟踪状态；

根据是否成功获取初始帧信号组以及获取到的初始帧信号组的数量确定信号获取状态，包括：

若处于捕获状态，且成功获取的可选帧信号组的数量满足第一预设条件，则确定信号获取状态为跟踪状态，其中，可选帧信号组包括：初始帧信号组以及至少一个目标帧信号组。

本申请实施例的另一方面，提供一种信号获取装置，包括：初始获取模块、计算模块、定时开窗模块；

初始获取模块，用于在初始开窗时段获取初始帧信号组，初始帧信号组包括至少一个初始帧信号，每个初始帧信号包括：导频信号以及帧体，其中，进入初始开窗时段后开始捕获信号；

计算模块，用于基于初始帧信号的信号数据确定周期性的定时开窗时段；

定时开窗模块，用于按照定时开窗时段，周期性获取目标帧信号组，目标帧信号组包括至少一个目标帧信号，目标帧信号的数量以及所携带的数据与初始帧信号的数量以及所携带的数据分别相同。

可选地，计算模块，具体用于根据初始帧信号的第一信号数据，确定定时开窗时段的时长；基于初始帧信号的第二信号数据确定时延；根据初始帧信号的时延确定相邻定时开窗时段之间的周期间隔。

可选地，第二信号数据包括：通信距离、信号传输时间、每秒发送的初始帧信号个数、工作时钟频率；计算模块，具体用于基于初始帧信号的通信距离、信号传输时间、每秒发送的初始帧信号个数、工作时钟频率确定时延。

可选地，计算模块，还用于基于初始帧信号的第三信号数据确定初始帧信号的频偏；根据初始帧信号的频偏确定信号补偿参数；基于信号补偿参数对初始帧信号组中的初始帧信号和/或目标帧信号组中的目标帧信号进行补偿处理。

可选地，第三信号数据包括：发射频率、信号速度；计算模块，还用于基于初始帧信号的发射频率、信号速度确定初始帧信号的频偏。

可选地，该装置还包括：状态变更模块，状态变更模块，用于根据是否成功获取初始帧信号组以及获取到的初始帧信号组的数量确定信号获取状态。

可选地，信号获取状态包括：捕获状态；状态变更模块，具体用于若成功获取初始帧信号组后，确定信号获取状态进入捕获状态。

可选地，信号获取状态还包括：跟踪状态；状态变更模块，具体用于若处于捕获状态，且成功获取的可选帧信号组的数量满足第一预设条件，则确定信号获取状态为跟踪状态，其中，可选帧信号组包括：初始帧信号组以及至少一个目标帧信号组。

本申请实施例的另一方面，提供一种计算机设备，包括：存储器、处理器，存储器中存储有可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时，实现上述信号获取方法的步骤。

本申请实施例的另一方面，提供一种计算机可读存储介质，存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，实现上述信号获取方法的步骤。

本申请实施例的有益效果包括：

本申请实施例提供的一种信号获取方法、装置、设备及存储介质中，在初始开窗时段获取初始帧信号组，初始帧信号组包括至少一个初始帧信号，每个初始帧信号包括：导频信号以及帧体，其中，进入初始开窗时段后开始捕获信号；基于初始帧信号的信号数据确定周期性的定时开窗时段；按照定时开窗时段，周期性获取目标帧信号组，目标帧信号组包括至少一个目标帧信号，目标帧信号的数量以及所携带的数据与初始帧信号的数量以及所携带的数据分别相同。其中，在获取初始帧信号组之后，基于信号数据可以进行周期性的定时开窗时段的确定，进而可以按照定时开窗时段周期性获取目标帧信号组，在获取的过程中，无需采用环路滤波器，通过定时开窗的方式可以获取到不连续的突发信号，降低了获取信号的计算复杂度，降低了计算成本，并且，通过定时开窗的方式也可以提高信号接收的可调节性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的信号获取方法的应用场景示意图；

图2为本申请实施例提供的信号获取方法的流程示意图一；

图3为本申请实施例提供的信号获取方法的流程示意图二；

图4为本申请实施例提供的信号获取方法的流程示意图三；

图5为本申请实施例提供的信号获取方法的状态切换示意图；

图6为本申请实施例提供的信号传输示意图；

图7为本申请实施例提供的信号发送示意图一；

图8为本申请实施例提供的信号接收示意图一；

图9为本申请实施例提供的信号发送示意图二；

图10为本申请实施例提供的信号接收示意图二；

图11为本申请实施例提供的信号获取装置的结构示意图；

图12为本申请实施例提供的计算机设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

为了突出本申请实施例中采用的技术手段的改进点，现对现有技术中信号获取的方法进行如下介绍：

传统的信号获取的方法包括：滑动相关法（串行）、改进型的滑动相关法（部分并行的串行）、匹配滤波法（并行）、基于伪码相位的FFT（快速傅里叶变换，fast Fouriertransform）算法。

（1）滑动相关法（串行）

采用该方法时，本地导频信号和输入数据每隔一个码元周期进行一次相关运算，输出值与判决门限进行逐一比较，若没有超过门限值则证明没有同步，接收端导频信号向前滑动1/2个码元周期。重复上述过程直到超过门限值完成同步。

（2）改进型的滑动相关法（部分并行的串行）

采用该方法时，将本地导频信号进行折叠N段，则在每一个码元周期内，运算得到N段的相关值并求和，得到导频信号的相关值，再进行门限判决。和串行相关不同之处是对码长进行了分段处理。

（3）匹配滤波法（并行）

采用该方法时，可以用一个匹配滤波器计算每个采样时刻的相关值与门限判决比较，如果超过判决门限，得到同步位置。匹配滤波器采用FIR（Finite Impulse Response，有限冲击响应）组成。系数由导频信号的逆时间序列，达到解扩目的。滤波器的输出实际是解调信号与本地导频信号的相关值。滤波器的输出峰值，就是输入信号伪码和本地伪码匹配是的相关值，误差在（+1/2，-1/2）码元之间。

（4）基于伪码相位的FFT算法

采用该方法时，可以根据时域的卷积等于频域的相乘进行计算，具有搜索时间短，而且可以在低信噪比下捕获信号的特点。

而上述四种方法只有在信噪比比较好的情况下完成，在遇到高动态信号变化时，无法保持捕获正常稳定工作，通常做法是捕获以后的跟踪采用环路滤波方式，完成捕获维持。但是在突发扩频通信中，由于接受信号不是连续的，所以采用环路滤波的跟踪方式，在每一次突发信号来临时，需要预置环路滤波器参数，对高动态环境下的捕获跟踪，这样算法实现将比较复杂，同时由于带环路反馈，调试也比较困难。

下面来具体解释本申请实施例中提供的信号获取方法的应用场景以及该场景中所包括的设备。

图1为本申请实施例提供的信号获取方法的应用场景示意图，请参照图1，在该场景具体可以是卫星信号传输场景，在该场景中，可以包括信号发送设备100、信号接收设备200；其中，若该场景为地面向空中发送信号，则信号发送设备100为地面设备、信号接收设备200为空中设备；相应地，若该场景为空中向底面发送信号，则信号发送设备100为空中设备、信号接收设备200为地面设备。图1中以地面为信号发送设备100，空中为信号接收设备200为例，但并不以此为限。

可选地，该信号获取方法的执行主体即为上述信号接收设备200。

可选地，地面设备可以是地面基站，空中设备可以是卫星，地面基站和卫星均可以作为信号发送设备100或者信号接收设备200。

下面来具体解释本申请实施例中提供的信号获取方法的具体实施过程。

图2为本申请实施例提供的信号获取方法的流程示意图一，请参照图2，该信号获取方法，包括：

S210：在初始开窗时段获取初始帧信号组。

其中，初始帧信号组包括至少一个初始帧信号，每个初始帧信号包括：导频信号以及帧体，其中，进入初始开窗时段后开始捕获信号。

可选地，帧信号组可以是由信号发送端按照一定时间间隔向信号接收端发送的一组帧信号，其中，初始帧信号组即为发送的第一个帧信号组，每组帧信号中包括多个帧信号，这些帧信号可以依次顺序排列，每个帧信号包括导频信号以及帧体，其中，导频信号用于进行信号捕获，当导频信号进入窗口内后，可以被信号接收端所捕获；帧体用于承载帧信息。

可选地，初始开窗时段可以是预设的时间段，例如：若为固定发送的信号，则初始开窗时段可以基于信号从信号发送设备发送的时间进行计算得到的固定值的时间开启；若为突发信号，可以是区间较长的时段，保持开窗的状态。其中，初始开窗时段的时长可以根据初始帧信号中导频信号的长度进行设置，可以是预先设置的一个固定值，也可以是在固定区间内变动的一个变动值，在此不作具体限制。

可选地，获取初始帧信号组也即是通过开窗捕获的方式获取到了初始帧信号组中每个帧信号的导频信号的过程。确定初始开窗时段后，可以在初始开窗时段获取初始帧信号组。

可选地，在不同的场景中帧信号组中所包括的帧信号数量可以不同，例如：在地面设备向空中设备发送的帧信号组中可以仅包括1个帧信号；在空中设备向地面设备发送的帧信号组中可以仅包括多个帧信号，如：9个。

S220：基于初始帧信号的信号数据确定周期性的定时开窗时段。

可选地，初始帧信号的信号数据可以该信号在传输过程中所涉及的相关数据。

可选地，周期性的定时开窗时段具体可以是每隔一段时间区间可以进行一次开窗的时段。

可选地，获取到初始帧信号之后，可以基于初始帧信号的信号数据计算得到上述周期性的定时开窗时段。

S230：按照定时开窗时段，周期性获取目标帧信号组。

其中，目标帧信号组包括至少一个目标帧信号，目标帧信号的数量以及所携带的数据与初始帧信号的数量以及所携带的数据分别相同。

可选地，目标帧信号组可以与初始帧信号组相同，均是由信号发送设备向信号接收设备发送的信号，其中，目标帧信号的数量与初始帧信号的数量相同，目标帧信号所携带的数据与初始帧信号所携带的数据相同，初始帧信号组和目标帧信号组可以是信号发送设备在不同时间发送的同一类型的信号。

可选地，确定定时开窗时段之后，可以在定时开窗时段开窗进行信号捕获，从而获取目标帧信号组；上述过程可以以周期性的方式重复执行，获取多个目标帧信号组。

本申请实施例提供的一种信号获取方法中，在初始开窗时段获取初始帧信号组，初始帧信号组包括至少一个初始帧信号，每个初始帧信号包括：导频信号以及帧体，其中，进入初始开窗时段后开始捕获信号；基于初始帧信号的信号数据确定周期性的定时开窗时段；按照定时开窗时段，周期性获取目标帧信号组，目标帧信号组包括至少一个目标帧信号，目标帧信号的数量以及所携带的数据与初始帧信号的数量以及所携带的数据分别相同。其中，在获取初始帧信号组之后，基于信号数据可以进行周期性的定时开窗时段的确定，进而可以按照定时开窗时段周期性获取目标帧信号组，在获取的过程中，无需采用环路滤波器，通过定时开窗的方式可以获取到不连续的突发信号，降低了获取信号的计算复杂度，降低了计算成本，并且，通过定时开窗的方式也可以提高信号接收的可调节性。

下面来具体解释本申请实施例中提供的信号获取方法的又一具体实施过程。

图3为本申请实施例提供的信号获取方法的流程示意图二，请参照图3，基于初始帧信号的信号数据确定周期性的定时开窗时段，包括：

S310：根据初始帧信号的第一信号数据，确定定时开窗时段的时长。

可选地，第一信号数据具体可以是预设的窗长数据，基于该预设的窗长数据可以确定定时开窗时段的时长。例如：基于第一信号数据计算可以得到定时开窗时段的时长为335个时钟周期，则换算为时间长度可以得到约为2.54μs。另外，由于开窗情况下，定位的偏移是左右偏移的，所以实际开窗可以存在适当的偏移，例如可以设置定时开窗时段的一半为窗跟踪偏移，即1.27μs，该偏移也即是对开窗时段进行左右偏移移动的时间长度，并不会改变开窗时段的时长。

S320：基于初始帧信号的第二信号数据确定时延。

可选地，时延具体可以是相邻两个目标帧信号组的在进行按照周期性捕获时存在的误差时间，在确定初始帧信号之后，可以基于初始帧信号的第二信号数据进行计算得到时延。

S330：根据初始帧信号的时延确定相邻定时开窗时段之间的周期间隔。

可选地，相邻定时开窗时段之间的周期间隔也即是可以根据预设的时间周期以及初始帧信号的时延进行计算得到。

可选地，第二信号数据包括：通信距离、信号传输时间、每秒发送的初始帧信号个数、工作时钟频率；基于初始帧信号的第二信号数据确定时延，包括：基于初始帧信号的通信距离、信号传输时间、每秒发送的初始帧信号个数、工作时钟频率确定时延。

可选地，通信距离具体可以是信号发送设备与信号接收设备之间的距离，信号传输时间可以是初始帧信号从信号发送设备到信号接收设备传输过程中所需要的时间，工作时钟频率可以是信号发送设备发送初始帧信号的频率。

具体计算公式如下：

A=2×L /s/c /n×fs；

其中，A即为时延，L为通信距离，s为信号传输时间，c为光速，也即是3×10⁸ m/s，n为每秒发送的初始帧信号个数，fs为工作时钟频率。

示例地，若在地面和空中设备的最大通信距离为50公里，系统的工作时钟为132Mhz，每秒发送的上行突发信号的个数为10个，每秒发送的下行突发信号的个数为50个，飞行时间120秒。其中，上行突发信号指的是地面设备向空中设备发送给的信号；下行信号指的是空中设备向地面设备发送的信号，上行突发信号和下行突发信号均可以是初始帧信号组中的初始帧信号或者目标帧信号组中的目标帧信号。

则上行突发信号的时延为：2×L /s/c /n×fs =2×50000/120/(3×10⁸）/10×132×106 =36.6 时钟；

下行突发信号的时延为：2×L /s/c /n×fs =2×50000/120/(3×10⁸）/50×132×106 =7.3 时钟。

相应地，确定时钟之后，可以基于时钟的数量确定对应的时间长度，也即是上述时延。

可选地，确定时延之后，可以确定相邻定时开窗时段之间的周期间隔，具体计算公式如下：

T1=T0+A；

其中，T1即为相邻定时开窗时段之间的周期间隔，T0为预设周期，通常为一固定值，例如100ms。

下面来具体解释本申请实施例中提供的信号获取方法的另一具体实施过程。

图4为本申请实施例提供的信号获取方法的流程示意图三，请参照图4，该方法还包括：

S410：基于初始帧信号的第三信号数据确定初始帧信号的频偏。

可选地，频偏具体指的是该初始帧信号在传输过程中产生的频率偏移，在获取到初始帧信号之后，可以根据初始帧信号的第三信号数据计算确定初始帧信号的频偏。

S420：根据初始帧信号的频偏确定信号补偿参数。

可选地，补偿参数具体可以是对初始帧信号的频偏进行补偿处理的计算参数。

S430：基于信号补偿参数对初始帧信号组中的初始帧信号和/或目标帧信号组中的目标帧信号进行补偿处理。

可选地，确定补偿参数之后可以根据补偿参数的具体值对初始帧信号组中的初始帧信号和/或目标帧信号组中的目标帧信号进行补偿处理，以使帧信号组中的帧信号的频率补偿至发送时的频率。

可选地，第三信号数据包括：发射频率、信号速度；基于初始帧信号的第三信号数据确定初始帧信号的频偏，包括：基于初始帧信号的发射频率、信号速度确定初始帧信号的频偏。

可选地，发射频率具体可以是信号在发送时的初始频率，信号速度可以是信号从信号发送设备到信号接收设备的最大传输速度。

频偏的具体计算公式如下：

F=v/c×f0；

其中，f0即为发射频率，v即为信号速度，c为光速，F为频偏。

下面来具体解释本申请实施例中提供的信号获取方法中进行状态切换的关系。

图5为本申请实施例提供的信号获取方法的状态切换示意图，请参照图5，该方法还包括：根据是否成功获取初始帧信号组以及获取到的初始帧信号组的数量确定信号获取状态。

可选地，信号获取状态可以用于表示当前的信号接收设备的工作状态，根据是否成功获取初始帧信号组以及获取到的初始帧信号组的数量可以分别确定多种不同的信号获取状态。

可选地，信号获取状态包括：捕获状态、跟踪状态。

根据是否成功获取初始帧信号组以及获取到的初始帧信号组的数量确定信号获取状态，包括：

若成功获取初始帧信号组后，确定信号获取状态进入捕获状态；

若处于捕获状态，且成功获取的可选帧信号组的数量满足第一预设条件，则确定信号获取状态为跟踪状态，其中，可选帧信号组包括：初始帧信号组以及至少一个目标帧信号组。

可选地，捕获状态下，可以采用上述方法对目标帧信号进行捕获；跟踪状态下，捕获运算还是一直进行工作，但是对相关值的判决运算只在定时开窗的时间段进行，例如：在开窗时间段，不需要进行门限判决，可以根据在开窗周期内的捕获的信号的相关峰值的最大值作为同步位置。如果相关峰的最大值和其他的值比较的增益比（增益比值小于1），或者接收信号的信号能量小于预设的接收信号的信号能量的最小值，则可以认为接收信号中断，确定捕获跟踪失败，终止接收。

如图5所示，捕获状态还包括：初始状态，初始状态也即是上述获取初始帧信号组的过程，获取初始帧信号后可以由初始状态变更为捕获状态，相应地，若处于捕获状态，且成功获取的可选帧信号组的数量满足第一预设条件，则确定信号获取状态为跟踪状态。

可选地，捕获状态还包括：跟踪丢失状态，当在跟踪状态出现有连续数量个目标帧信号未获取成功时，则进入该跟踪丢失状态；相应地，在该状态时可以通过跟踪恢复方式回到跟踪状态；或者，若无法恢复，则重新进入初始状态进行捕获。

可选地，上述状态变化具体可以通过状态机的记录来展示。

下面来具体解释本申请实施例中提供的信号传输的示意关系。

图6为本申请实施例提供的信号传输示意图，请参照图6，在该传输过程中，可以是地面设备和空中设备同时相互传输信号的情况，其中上行传输的帧信号组中包括一个帧信号（图6中的上行帧），下行传输的帧信号组中例如可以包括九个帧信号（图6中的下行帧），每个周期之间可以设置有一定时间的保护间隔。上行传输的帧信号和下行传输的帧信号共同组成在同一个周期内。

可选地，在该场景中，在地面设备上电后，系统初始化完成后，地面设备主动按照一个固定的周期发送的突发信号（也即是初始帧信号组或者目标帧信号组，下同）。同时地面设备开始初始捕获从空中发送过来的突发信号。

可选地，请结合参照图5和图6，在空中设备上电后，系统初始化完成后处于初始状态，等待捕获地面发送的帧定时同步信号。当空中设备捕获到第一个突发信号后，就转移到捕获状态，在连续捕获状态下，连续捕获了N（例如：N=10）次突发信号后，则空中设备转移到跟踪保持状态，否则又转移到初始状态。

在跟踪状态下，可以允许空中的接收的信号丢失，如果发现处于跟踪丢失后，就会转移到跟踪丢失状态，在这个状态下，如果连续监测到N（例如：N=10）次的跟踪丢失，则状态机就又进入到初始状态，同时复位本地维持的定时发送信号。否则，跟踪丢失恢复后，又进入跟踪状态。

可选地，系统在正常工作时，始终处于跟踪状态下，偶尔因接收信号不佳可以切换到跟踪丢失状态下。

图7为本申请实施例提供的信号发送示意图一，请参照图7，在该传输过程中，可以是地面设备向空中设备发送帧信号的情况，上行传输的帧信号组中包括一个帧信号。该一个帧信号就在一个周期内，其余时间为空余周期，不包括帧信号。图7所示即为地面设备发送帧信号的场景。

图8为本申请实施例提供的信号接收示意图一，请参照图8，在该传输过程中，可以是地面设备向空中设备发送帧信号的情况，上行传输的帧信号组中包括一个帧信号。该一个帧信号就在一个周期内，其余时间为空余周期，不包括帧信号。图8所示即为空中设备接收帧信号的场景。

可选地，空中设备处于跟踪状态下时，空中设备可以维持一个本地的定时时序。空中的定时开窗采用该定时时序，空中设备在没有收到地面设备发送的信号时，还可以维持空中的定时发送机制，在收到地面的同步信号后，可以对控制时序进行更新，这样就消除了空中设备和地面设备定时时序的累积定时偏差。因此，通过接收每一帧的信号的同步的误差纠正，可以保证空中设备的定时误差时钟控制在相邻突发信号之间的收发的误差范围。

图9为本申请实施例提供的信号发送示意图二，请参照图9，在该传输过程中，可以是空中设备向地面设备发送帧信号的情况，下行传输的帧信号组中包括九个帧信号。该九个帧信号在同一个周期内，其余时间为空余周期，不包括帧信号。图9所示即为空中设备发送帧信号的场景。

图10为本申请实施例提供的信号接收示意图二，请参照图10，在该传输过程中，可以是空中设备向地面设备发送帧信号的情况，下行传输的帧信号组中包括九个帧信号。该九个帧信号在同一个周期内，其余时间为空余周期，不包括帧信号。图9所示即为地面设备接收帧信号的场景。

可选地，地面设备接收来自空中设备的信号时，可以在跟踪阶段中，计算出周期内每个突发信号的定时开窗的位置。

可选地，以图9、图10中帧信号的数量为例，地面设备可以是主定时发送突发信号，在发送周期空闲时间，开始等待空中设备发送的突发信号，由于空中设备发送的突发信号在收到地面设备的周期突发信号开始以后启动。因此，可以在地面设备维持一个定时周期，该定时周期启动是在地面设备发送完成突发信号后，收到的第一个空中设备突发信号为周期。以后在每次收到空中的第一个突发信号后，就进行定时更新。则地面设备定时开窗接收空中发射的第一个突发信号，就是以该定时时序进行。而在接收一个周期的其他几个突发信号的定时开窗时，就以第一个定时信号为准，产生其他的连续的定时开窗位置。

下述对用以执行的本申请所提供的信号获取方法对应的装置、设备及存储介质等进行说明，其具体的实现过程以及技术效果参见上述，下述不再赘述。

图11为本申请实施例提供的信号获取装置的结构示意图，请参照图11，信号获取装置，包括：初始获取模块300、计算模块400、定时开窗模块500；

初始获取模块300，用于在初始开窗时段获取初始帧信号组，初始帧信号组包括至少一个初始帧信号，每个初始帧信号包括：导频信号以及帧体，其中，进入初始开窗时段后开始捕获信号；

计算模块400，用于基于初始帧信号的信号数据确定周期性的定时开窗时段；

定时开窗模块500，用于按照定时开窗时段，周期性获取目标帧信号组，目标帧信号组包括至少一个目标帧信号，目标帧信号的数量以及所携带的数据与初始帧信号的数量以及所携带的数据分别相同。

可选地，计算模块400，具体用于根据初始帧信号的第一信号数据，确定定时开窗时段的时长；基于初始帧信号的第二信号数据确定时延；根据初始帧信号的时延确定相邻定时开窗时段之间的周期间隔。

可选地，第二信号数据包括：通信距离、信号传输时间、每秒发送的初始帧信号个数、工作时钟频率；计算模块400，具体用于基于初始帧信号的通信距离、信号传输时间、每秒发送的初始帧信号个数、工作时钟频率确定时延。

可选地，计算模块400，还用于基于初始帧信号的第三信号数据确定初始帧信号的频偏；根据初始帧信号的频偏确定信号补偿参数；基于信号补偿参数对初始帧信号组中的初始帧信号和/或目标帧信号组中的目标帧信号进行补偿处理。

可选地，第三信号数据包括：发射频率、信号速度；计算模块400，还用于基于初始帧信号的发射频率、信号速度确定初始帧信号的频偏。

可选地，该装置还包括：状态变更模块600，状态变更模块600，用于根据是否成功获取初始帧信号组以及获取到的初始帧信号组的数量确定信号获取状态。

可选地，信号获取状态包括：捕获状态；状态变更模块600，具体用于若成功获取初始帧信号组后，确定信号获取状态进入捕获状态。

可选地，信号获取状态还包括：跟踪状态；状态变更模块600，具体用于若处于捕获状态，且成功获取的可选帧信号组的数量满足第一预设条件，则确定信号获取状态为跟踪状态，其中，可选帧信号组包括：初始帧信号组以及至少一个目标帧信号组。

上述装置用于执行前述实施例提供的方法，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。

以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路（Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC），或，一个或多个微处理器，或，一个或者多个现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array，简称FPGA）等。再如，当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，例如中央处理器（Central Processing Unit，简称CPU）或其它可以调用程序代码的处理器。再如，这些模块可以集成在一起，以片上系统（system-on-a-chip，简称SOC）的形式实现。

图12为本申请实施例提供的计算机设备的结构示意图，请参照图12，提供一种计算机设备，包括：存储器710、处理器720，存储器710中存储有可在处理器720上运行的计算机程序，处理器720执行计算机程序时，实现上述信号获取方法的步骤。

本申请实施例的另一方面，还提供一种计算机可读存储介质，存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，实现上述信号获取方法的步骤。

可选地，计算机设备具体可以是前述信号接收设备。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）或处理器（英文：processor）执行本发明各个实施例方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（英文：Read-Only Memory，简称：ROM）、随机存取存储器（英文：Random Access Memory，简称：RAM）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

上仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

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

Claims (10)

1.一种信号获取方法，其特征在于，包括：

在初始开窗时段获取初始帧信号组，初始帧信号组包括至少一个初始帧信号，每个所述初始帧信号包括：导频信号以及帧体，其中，进入所述初始开窗时段后开始捕获信号；

基于所述初始帧信号的信号数据确定周期性的定时开窗时段；

按照所述定时开窗时段，周期性获取目标帧信号组，所述目标帧信号组包括至少一个目标帧信号，所述目标帧信号的数量以及所携带的数据与所述初始帧信号的数量以及所携带的数据分别相同。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述初始帧信号的信号数据确定周期性的定时开窗时段，包括：

根据所述初始帧信号的第一信号数据，确定所述定时开窗时段的时长；

基于所述初始帧信号的第二信号数据确定时延；

根据所述初始帧信号的时延确定相邻定时开窗时段之间的周期间隔。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二信号数据包括：通信距离、信号传输时间、每秒发送的初始帧信号个数、工作时钟频率；所述基于所述初始帧信号的第二信号数据确定所述时延，包括：

基于所述初始帧信号的通信距离、信号传输时间、每秒发送的初始帧信号个数、工作时钟频率确定所述时延。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

基于所述初始帧信号的第三信号数据确定所述初始帧信号的频偏；

根据所述初始帧信号的频偏确定信号补偿参数；

基于所述信号补偿参数对所述初始帧信号组中的初始帧信号和/或所述目标帧信号组中的目标帧信号进行补偿处理。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第三信号数据包括：发射频率、信号速度；所述基于所述初始帧信号的第三信号数据确定所述初始帧信号的频偏，包括：

基于所述初始帧信号的发射频率、信号速度确定所述初始帧信号的频偏。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据是否成功获取所述初始帧信号组以及获取到的初始帧信号组的数量确定信号获取状态。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述信号获取状态包括：捕获状态、跟踪状态；

所述根据是否成功获取所述初始帧信号组以及获取到的初始帧信号组的数量确定信号获取状态，包括：

若成功获取所述初始帧信号组后，确定所述信号获取状态进入所述捕获状态；

若处于捕获状态，且成功获取的可选帧信号组的数量满足第一预设条件，则确定所述信号获取状态为跟踪状态，其中，所述可选帧信号组包括：所述初始帧信号组以及至少一个所述目标帧信号组。

8.一种信号获取装置，其特征在于，包括：初始获取模块、计算模块、定时开窗模块；

所述初始获取模块，用于在初始开窗时段获取初始帧信号组，初始帧信号组包括至少一个初始帧信号，每个所述初始帧信号包括：导频信号以及帧体，其中，进入所述初始开窗时段后开始捕获信号；

所述计算模块，用于基于所述初始帧信号的信号数据确定周期性的定时开窗时段；

所述定时开窗模块，用于按照所述定时开窗时段，周期性获取目标帧信号组，所述目标帧信号组包括至少一个目标帧信号，所述目标帧信号的数量以及所携带的数据与所述初始帧信号的数量以及所携带的数据分别相同。

9.一种计算机设备，其特征在于，包括：存储器、处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现上述权利要求1至7任一项所述的方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。

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