CN116931019A - 一种卫星信号捕获方法及相关装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提供的一种卫星信号捕获方法，终端可以通过接收卫星通过RNSS信号播发的导航电文(包括星历参数、1PPS脉冲、电离层参数等等)，确定RDSS出站信号从卫星地面设备到卫星的传播时间和RDSS出站信号从卫星到终端的传播时间。进而，终端可以确定RDSS出站信号在传播过程中码片的相位时移。终端可以基于RDSS出站信号在传播过程中相位时移，对RDSS出站信号进行捕获。这样，可以让终端快速捕获RDSS出站信号。

Description

一种卫星信号捕获方法及相关装置
技术领域
本申请涉及卫星通信技术领域，尤其涉及一种卫星信号捕获方法及相关装置。
背景技术
北斗卫星导航系统是我国自主研制的集定位、授时、通信于一体的重大基础设施。北斗短报文通信业务是北斗卫星导航系统区别于全球定位系统(globalpositioningsystem，GPS)、全球卫星导航系统(globalnavigationsatellitesystem，GLONASS)、伽利略卫星导航系统(galileosatellitenavigationsystem，GALILEO)等其他全球导航系统的特色之一。北斗短报文通信业务特别适用于在海洋、沙漠、草原、无人区等移动通信未覆盖、或覆盖不了、或通信系统被破坏的区域进行通信。北斗三号卫星的短报文系统对短报文技术体制进行了升级将北斗短报文业务的通信系统一些必要的资源开放给民用，针对民用业务和设备特性，需要依据北斗短报文业务的通信系统的特性设计通信协议。
目前，北斗三号的短报文业务通信系统由三颗同步地球轨道(geosynchronousearthorbit，GEO)卫星提供服务，在硬件资源受限的情况下，例如，终端上的跟踪通道和相关器数量较少，终端捕获到卫星信号的耗时过程较长。
发明内容
本申请提供了一种卫星信号捕获方法及相关装置，终端可以快速捕获到卫星信号。
第一方面，本申请提供了一种卫星信号捕获方法，包括：终端接收卫星通过卫星无线电导航业务RNSS信号播发的导航电文，确定出该终端的位置和终端的速度以及该卫星的星历参数、电离层参数和时钟同步脉冲；该终端基于该终端的位置、该终端的速度、该星历参数、该电离层参数和卫星地面设备的位置，确定出卫星无线电测定业务RDSS出站信号从该卫星地面设备到该卫星的第一传播时间和该RDSS出站信号从该卫星到该终端的第二传播时间；该终端基于该第一传播时间和第二传播时间，确定出该RDSS出站信号的传输时延；该终端基于该RDSS出站信号的传播时延和该时钟同步脉冲，确定出该RDSS出站信号在传播过程中的相位时移；该终端基于该RDSS出站信号在传播过程中的相位时移，捕获该RDSS出站信号。
通过本申请提供的一种卫星信号捕获方法，终端可以通过接收卫星通过RNSS信号播发的导航电文(包括星历参数、1PPS脉冲、电离层参数等等)，确定RDSS出站信号从卫星地面设备到卫星的传播时间、RDSS出站信号从卫星到终端的传播时间。进而，终端可以确定RDSS出站信号在传播过程中码片的相位时移。终端可以基于RDSS出站信号在传播过程中相位时移，对RDSS出站信号进行捕获。这样，可以让终端快速捕获RDSS出站信号。
在一种可能的实现方式中，该方法还包括：该终端基于该终端的位置、该终端的速度、该星历参数和该卫星转发该RDSS出站信号的下行频率，确定出该RDSS出站信号从该卫星到该终端的第一多普勒频偏；该终端基于该卫星转发该RDSS出站信号的下行频率和该第一多普勒频偏，确定出该RDSS出站信号的接收频点；该终端基于该RDSS出站信号在传播过程中的相位时移，捕获该RDSS出站信号，具体包括：该终端基于该RDSS出站信号在传播过程中的相位时移和该RDSS出站信号的接收频点，捕获该RDSS出站信号。
这样，通过计算该RDSS出站信号从该卫星到该终端的第一多普勒频偏，终端可以准确确定出RDSS出站信号在的接收频点，提高RDSS出站信号的捕获速度。
在一种可能的实现方式中，该方法还包括：该终端基于该时钟同步脉冲、该终端的本地晶振频率和该卫星转发该RDSS出站信号的下行频率，确定出该终端100的本地晶振频偏；该终端基于该卫星转发该RDSS出站信号的下行频率、该第一多普勒频偏和该第二多普勒频偏，确定出该RDSS出站信号的接收频点，具体包括：该终端基于该卫星转发该RDSS出站信号的下行频率、该第一多普勒频偏、该第二多普勒频偏和该终端的本地晶振频偏，确定出该RDSS出站信号的接收频点。
这样，通过进一步考虑终端的本地晶振频偏，终端可以准确确定出RDSS出站信号在的接收频点，提高RDSS出站信号的捕获速度。
在一种可能的实现方式中，该终端基于该终端的位置、该终端的速度、该星历参数和该卫星转发该RDSS出站信号的下行频率，确定出该RDSS出站信号从该卫星到该终端的第一多普勒频偏，具体包括：该终端基于该星历参数确定出该卫星的卫星位置和卫星速度；该终端基于该卫星位置、该卫星速度、该终端的位置、该终端的速度和该卫星转发该RDSS出站信号的下行频率，确定出该第一多普勒频偏。
在一种可能的实现方式中，该终端基于该RDSS出站信号在传播过程中的相位时移和该RDSS出站信号的接收频点，捕获该RDSS出站信号，具体包括：该终端基于该RDSS出站信号的接收频点和频点误差，确定出该RDSS出站信号的接收频点搜索范围；该终端基于该RDSS出站信号在传播过程中的相位时移和该RDSS出站信号的接收频点搜索范围，捕获该RDSS出站信号。
这样，在RDSS出站信号的接收频点上进一步考虑频点误差，可以增加捕获RDSS出站信号的容错率。
在一种可能的实现方式中，该终端基于该RDSS出站信号在传播过程中的相位时移，捕获该RDSS出站信号，具体包括：该终端基于该RDSS出站信号在传播过程中的相位时移和相位时移误差，确定该RDSS出站信号的相位时移范围；该终端基于该RDSS出站信号的相位时移范围在时域上捕获该RDSS出站信号。
这样，在RDSS出站信号的相位时移上进一步考虑相位时移误差，可以增加捕获RDSS出站信号的容错率。
在一种可能的实现方式中，该终端基于该终端的位置、该终端的速度、该星历参数、该电离层参数和卫星地面设备的位置，确定出卫星无线电测定业务RDSS出站信号从该卫星地面设备到该卫星的第一传播时间和该RDSS出站信号从该卫星到该终端的第二传播时间，具体包括：该终端基于该星历参数和电离层参数确定出该卫星的卫星位置和卫星速度；该终端基于该电离层参数确定出该RNSS信号的电离层延迟，并基于该RNSS信号的电离层延迟，确定出该RDSS出站信号的上行电离层传输延迟和该RDSS出站信号的下行电离层传输延迟；该终端基于该卫星的卫星位置和该卫星地面设备的位置，通过第一对流层延迟模型确定出RDSS出站信号的上行对流层的传输延迟；该终端基于该卫星的卫星位置和该终端的位置，通过第二对流层延迟模型确定出该RDSS出站信号的下行对流层的传输延迟；该终端基于该RDSS出站信号从该卫星地面设备到该卫星传播过程中上行对流层的传输延迟、该RDSS出站信号从该卫星地面设备到该卫星传播过程中的上行电流层传输延迟、该卫星地面设备的发射延迟、该卫星地面设备的位置和该卫星的位置，确定出该第一传播时间；该终端基于该RDSS出站信号从该卫星到该终端传播过程中下行对流层的传输延迟、该RDSS出站信号从该卫星到该终端传播过程中下行电离层的传输延迟、该卫星的位置和该终端的位置，确定出该第二传播时间。
在一种可能的实现方式中，该RDSS出站信号在传播过程中的相位时移包括该RDSS出站信号在传播过程中相位时移的码片偏移量；该终端基于RDSS出站信号的传播时延和该时钟同步脉冲，确定出该RDSS出站信号在传播过程中的相位时移，具体包括：该终端基于该RDSS出站信号的传播时延、时钟同步脉冲、该RDSS出站信号的扩频码序列的码片数量L、扩频码序列的序列周期和该RDSS出站信号中的副码周期，确定出该RDSS出站信号在传播过程中相位时移的码片偏移量。
在一种可能的实现方式中，该第一传播时间通过如下公式确定：
其中，tu为该第一传播时间。xc、yc和zc为在T时刻该卫星地面设备在三维坐标系中的位置坐标。xs、ys和zs为在该T时刻该卫星在三维坐标系中的位置坐标。tc为该卫星地面设备的发射延迟。ttrop-u为该RDSS出站信号的上行对流层传输延迟。ti-u为该RDSS出站信号的上行电离层传输延迟。c为电磁波的传播速度。该T时刻可以为该终端触发捕获该RDSS出站信号过程的时刻。
在一种可能的实现方式中，该第二传播时间通过如下公式确定：
其中，td为该第二传播时间，xu、yu和zu为在T时刻该终端在三维坐标系中的位置坐标，xs、ys和zs为在该T时刻该卫星在三维坐标系中的位置坐标，ttrop-d为该RDSS出站信号的下行对流层的传输延迟，ti-d为该RDSS出站信号的下行电离层传输延迟，c为电磁波的传播速度。
在一种可能的实现方式中，该RDSS出站信号的传输时延，通过如下公式确定：
Δt＝tu+td
其中，Δt为该RDSS出站信号的传输时延，tu为该第一传播时间，td为该第二传播时间。
在一种可能的实现方式中，该时钟同步脉冲为秒脉冲1PPS；该RDSS出站信号在传播过程中码片的相位时移，通过如下公式确定：
其中，initChip为该RDSS出站信号在传播过程中相位时移的码片偏移量，Tr为该RDSS出站信号中的副码周期，L为该RDSS出站信号的扩频码序列的码片数量。Tm为该RDSS出站信号的扩频码序列的序列周期。
在一种可能的实现方式中，该RDSS出站信号的接收频点通过如下公式确定：
fr＝fs+fd1+fd2
其中，fr为该RDSS出站信号的接收频点，fs为该卫星转发该RDSS出站信号的下行频率，fd1为该第一多普勒频偏，fd2为该终端的本地晶振频偏。
在一种可能的实现方式中，该卫星为地球同步轨道GEO卫星。
在一种可能的实现方式中，该终端预存有该卫星地面设备的位置。
在第一方面中卫星可以指有卫星信号捕获需求的卫星系统，例如，基于北斗短报文业务的北斗通信系统。在该北斗通信系统中，上述卫星可以为北斗短报文卫星，卫星地面设备可以为北斗网络设备。
第二方面，本申请提供了一种终端，包括一个或多个处理器和一个或多个存储器。该一个或多个存储器与一个或多个处理器耦合，一个或多个存储器用于存储计算机程序代码，计算机程序代码包括计算机指令，当一个或多个处理器执行计算机指令时，使得通信装置执行上述任一方面任一项可能的实现方式中的方法。
第三方面，本申请实施例提供了一种计算机存储介质，包括计算机指令，当计算机指令在终端上运行时，使得终端执行上述任一方面任一项可能的实现方式中的方法。
第四方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行上述任一方面任一项可能的实现方式中的方法。
第五方面，本申请提供了一种芯片或芯片系统，应用于终端，包括处理电路和接口电路，接口电路用于接收代码指令并传输至处理电路，处理电路用于运行代码指令以执行上述第一方面任一项可能的实现方式中的方法。
其中，第二方面至第五方面的有益效果，请参见第一方面的有益效果，不重复赘述。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种北斗通信系统的架构示意图；
图2A为本申请实施例提供的一种北斗通信系统中数据入站的传输过程示意图；
图2B为本申请实施例提供的一种北斗通信系统中数据出站的传输过程示意图；
图3为本申请实施例提供的终端的结构示意图；
图4为本申请实施例中提供的一种北斗通信系统的出站数据的协议封装架构示意图；
图5为本申请实施例中提供的一种北斗通信系统的出站数据的协议解析架构示意图；
图6为本申请实施例中提供的一种RDSS出站信号的传播过程示意图；
图7为本申请实施例中提供的一种RDSS出站信号的时域相位偏移图；
图8为本申请实施例中提供的一种卫星信号捕获方法的流程示意图；
图9为本申请实施例提供的一种通信装置的结构示意图；
图10为本申请实施例提供的另一种通信装置的结构示意图；
图11为本申请实施例提供的另一种通信装置的结构示意图；
图12为本申请实施例提供的另一种通信装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请实施例中的技术方案进行清楚、详尽地描述。其中，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；文本中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况，另外，在本申请实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。
以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为暗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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
下面介绍本申请实施例中提供的一种北斗通信系统10。
图1示出了本申请实施例中提供的一种北斗通信系统10的架构示意图。
如上图1所示，北斗通信系统10可以包括终端100、北斗短报文卫星21、北斗网络设备200、短消息中心25和终端300。可选的，该北斗通信系统10还可以包括紧急救援平台26、紧急救援中心27。
其中，终端100可以发送短报文信息给北斗短报文卫星21，北斗短报文卫星21只进行中继，直接将终端100发送的短报文信息转发给地面的北斗网络设备200。北斗网络设备200可以根据北斗通信协议解析卫星转发的短报文信息，并将从短报文信息中解析出的通用报文类型的报文内容转发给短消息中心(short message service center，SMSC)25。短消息中心25可以通过传统的蜂窝通信网络，将报文内容转发给终端300。北斗网络设备200也可以将终端100发送的紧急求救类型的报文，通过紧急救援平台26发送给紧急救援中心27。
终端300也可以通过传统的蜂窝通信网络，将短消息发送给短消息中心25。短消息中心25可以将终端300的短消息转发给北斗网络设备200。北斗网络设备200可以将终端300的短消息通过北斗短报文卫星21中继发送给终端100。
其中，上述北斗网络设备200可以包括北斗地面收发站22、北斗中心站23和北斗短报文融合通信平台24。其中，北斗地面收发站22可以包括分别具有发送功能的一个或多个设备和具有接收功能的一个或多个设备，或者可以包括具有发送功能和接收功能的一个或多个设备，此处不作限定。北斗地面收发站22可用于北斗网络设备200在物理层(physicallayer protocol，PHY)对数据的处理功能。北斗中心站23可用于北斗网络设备200在卫星链路层(satellite link control protocol，SLC)层和消息数据汇聚层(message dataconvergence protocol，MDCP)对数据的处理功能。北斗短报文融合通信平台24可用于在应用层(application layer protocol，APP)对数据的处理功能。
其中，由于北斗通信系统10是通过卫星链路进行通信，其主要特性是：时延长(单向约270ms)，链路损耗大。当前北斗通信系统10支持的业务主要是突发短消息业务，不支持连接状态管理、移动性管理和广播控制信息等。
终端100可以主动通过北斗短报文卫星21给北斗网络设备200发送数据。但是，由于没有空口信令，地面的中心站无法主动寻呼用户。由于卫星通信传播距离远，北斗通信系统10中对终端100的发送功率要求高。受限当前终端100上射频器件的限制，终端100无法向北斗短报文卫星21长时间持续发送信号。为了尽量不损坏终端100上射频器件，终端100的射频器件在发送状态持续工作一段时间后，必须停止工作一段时间后才能继续切换到发送状态继续工作。其中，终端100上发送状态的持续时长由终端100的底层硬件能力所决定。在上述北斗通信系统10中，为了保证终端100接收到的数据和发送的数据互不干扰，终端100不支持发送数据和接收数据同时发生。终端100需要在发送数据后，再等待接收北斗网络设备200发送的数据。
其中，北斗网络设备200的工作模式可以是双工模式，可以同时收发数据，且北斗网络设备200可以长时间发送和接收数据。
图2A示出了本申请实施例提供的一种北斗通信系统中数据入站的传输过程。
如图2A所示，数据入站可以指终端100将数据发送给北斗网络设备200。例如，终端100可以向北斗地面收发站22发送数据帧。北斗地面收发站22可以将数据帧发送给北斗中心站23。北斗中心站23可以将数据帧汇聚成应用层报文上报给北斗短报文融合通信平台24。北斗中心站23可以在接收到终端100发送的数据帧后，向终端100返回SLC层的确认字符(acknowledgecharacter，ACK)。该ACK可用于指示北斗网络设备200是否成功收到终端100发送的数据帧。
图2B示出了本申请实施例提供的一种北斗通信系统中数据出站的传输过程。
如图2B所示，数据出站可以指北斗网络设备200将数据发送给终端100。例如，北斗网络设备200中的北斗短报文融合通信平台24可以将应用层报文发送给北斗中心站23；然后北斗中心站23可以将该应用层报文拆分成一个或多个数据帧发送给北斗地面收发站22，由北斗短报文卫星21中继后发送给终端100。可选的，终端100接收到数据帧后可以向北斗中心站23返回SLC层的ACK。该ACK可用于终端100是否成功接收到北斗网络设备200发送的数据帧。
图3示出了终端100的结构示意图。
下面以终端100为例对实施例进行具体说明。应该理解的是，图3所示终端100仅是一个范例，并且终端100可以具有比图3中所示的更多的或者更少的部件，可以组合两个或多个的部件，或者可以具有不同的部件配置。图3中所示出的各种部件可以在包括一个或多个信号处理和/或专用集成电路在内的硬件、软件、或硬件和软件的组合中实现。
终端100可以包括：处理器110，外部存储器接口120，内部存储器121，通用串行总线(universal serial bus，USB)接口130，充电管理模块140，电源管理模块141，电池142，天线1，天线2，移动通信模块150，无线通信模块160，音频模块170，扬声器170A，受话器170B，麦克风170C，耳机接口170D，传感器模块180，按键190，马达191，指示器192，摄像头193，显示屏194，以及用户标识模块(subscriber identification module，SIM)卡接口195等。其中传感器模块180可以包括压力传感器180A，陀螺仪传感器180B，气压传感器180C，磁传感器180D，加速度传感器180E，距离传感器180F，接近光传感器180G，指纹传感器180H，温度传感器180J，触摸传感器180K，环境光传感器180L，骨传导传感器180M等。
可以理解的是，本发明实施例示意的结构并不构成对终端100的具体限定。在本申请另一些实施例中，终端100可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件，软件或软件和硬件的组合实现。
处理器110可以包括一个或多个处理单元，例如：处理器110可以包括应用处理器(application processor，AP)，调制解调处理器，图形处理器(graphics processingunit，GPU)，图像信号处理器(image signal processor，ISP)，控制器，存储器，视频编解码器，数字信号处理器(digital signal processor，DSP)，基带处理器，和/或神经网络处理器(neural-network processing unit，NPU)等。其中，不同的处理单元可以是独立的器件，也可以集成在一个或多个处理器中。
其中，控制器可以是终端100的神经中枢和指挥中心。控制器可以根据指令操作码和时序信号，产生操作控制信号，完成取指令和执行指令的控制。
处理器110中还可以设置存储器，用于存储指令和数据。在一些实施例中，处理器110中的存储器为高速缓冲存储器。该存储器可以保存处理器110刚用过或循环使用的指令或数据。如果处理器110需要再次使用该指令或数据，可从所述存储器中直接调用。避免了重复存取，减少了处理器110的等待时间，因而提高了系统的效率。
在一些实施例中，处理器110可以包括一个或多个接口。接口可以包括集成电路(inter-integrated circuit，I2C)接口，集成电路内置音频(inter-integrated circuitsound，I2S)接口，脉冲编码调制(pulse code modulation，PCM)接口，通用异步收发传输器(universal asynchronous receiver/transmitter，UART)接口，移动产业处理器接口(mobile industry processor interface，MIPI)，通用输入输出(general-purposeinput/output，GPIO)接口，用户标识模块(subscriber identity module，SIM)接口，和/或通用串行总线(universal serial bus，USB)接口等。
I2C接口是一种双向同步串行总线，包括一根串行数据线(serial data line，SDA)和一根串行时钟线(serail clock line，SCL)。在一些实施例中，处理器110可以包含多组I2C总线。处理器110可以通过不同的I2C总线接口分别耦合触摸传感器180K，充电器，闪光灯，摄像头193等。例如：处理器110可以通过I2C接口耦合触摸传感器180K，使处理器110与触摸传感器180K通过I2C总线接口通信，实现终端100的触摸功能。
I2S接口可以用于音频通信。在一些实施例中，处理器110可以包含多组I2S总线。处理器110可以通过I2S总线与音频模块170耦合，实现处理器110与音频模块170之间的通信。在一些实施例中，音频模块170可以通过I2S接口向无线通信模块160传递音频信号，实现通过蓝牙耳机接听电话的功能。
PCM接口也可以用于音频通信，将模拟信号抽样，量化和编码。在一些实施例中，音频模块170与无线通信模块160可以通过PCM总线接口耦合。在一些实施例中，音频模块170也可以通过PCM接口向无线通信模块160传递音频信号，实现通过蓝牙耳机接听电话的功能。所述I2S接口和所述PCM接口都可以用于音频通信。
UART接口是一种通用串行数据总线，用于异步通信。该总线可以为双向通信总线。它将要传输的数据在串行通信与并行通信之间转换。在一些实施例中，UART接口通常被用于连接处理器110与无线通信模块160。例如：处理器110通过UART接口与无线通信模块160中的蓝牙模块通信，实现蓝牙功能。在一些实施例中，音频模块170可以通过UART接口向无线通信模块160传递音频信号，实现通过蓝牙耳机播放音乐的功能。
MIPI接口可以被用于连接处理器110与显示屏194，摄像头193等外围器件。MIPI接口包括摄像头串行接口(camera serial interface，CSI)，显示屏串行接口(displayserial interface，DSI)等。在一些实施例中，处理器110和摄像头193通过CSI接口通信，实现终端100的拍摄功能。处理器110和显示屏194通过DSI接口通信，实现终端100的显示功能。
GPIO接口可以通过软件配置。GPIO接口可以被配置为控制信号，也可被配置为数据信号。在一些实施例中，GPIO接口可以用于连接处理器110与摄像头193，显示屏194，无线通信模块160，音频模块170，传感器模块180等。GPIO接口还可以被配置为I2C接口，I2S接口，UART接口，MIPI接口等。
USB接口130是符合USB标准规范的接口，具体可以是Mini USB接口，Micro USB接口，USB Type C接口等。USB接口130可以用于连接充电器为终端100充电，也可以用于终端100与外围设备之间传输数据。也可以用于连接耳机，通过耳机播放音频。该接口还可以用于连接其他电子设备，例如AR设备等。
可以理解的是，本发明实施例示意的各模块间的接口连接关系，只是示意性说明，并不构成对终端100的结构限定。在本申请另一些实施例中，终端100也可以采用上述实施例中不同的接口连接方式，或多种接口连接方式的组合。
充电管理模块140用于从充电器接收充电输入。其中，充电器可以是无线充电器，也可以是有线充电器。在一些有线充电的实施例中，充电管理模块140可以通过USB接口130接收有线充电器的充电输入。在一些无线充电的实施例中，充电管理模块140可以通过终端100的无线充电线圈接收无线充电输入。充电管理模块140为电池142充电的同时，还可以通过电源管理模块141为电子设备供电。
电源管理模块141用于连接电池142，充电管理模块140与处理器110。电源管理模块141接收电池142和/或充电管理模块140的输入，为处理器110，内部存储器121，外部存储器，显示屏194，摄像头193，和无线通信模块160等供电。电源管理模块141还可以用于监测电池容量，电池循环次数，电池健康状态(漏电，阻抗)等参数。在其他一些实施例中，电源管理模块141也可以设置于处理器110中。在另一些实施例中，电源管理模块141和充电管理模块140也可以设置于同一个器件中。
终端100的无线通信功能可以通过天线1，天线2，移动通信模块150，无线通信模块160，调制解调处理器以及基带处理器等实现。
天线1和天线2用于发射和接收电磁波信号。终端100中的每个天线可用于覆盖单个或多个通信频带。不同的天线还可以复用，以提高天线的利用率。例如：可以将天线1复用为无线局域网的分集天线。在另外一些实施例中，天线可以和调谐开关结合使用。
移动通信模块150可以提供应用在终端100上的包括2G/3G/4G/5G等无线通信的解决方案。移动通信模块150可以包括至少一个滤波器，开关，功率放大器，低噪声放大器(lownoise amplifier，LNA)等。移动通信模块150可以由天线1接收电磁波，并对接收的电磁波进行滤波，放大等处理，传送至调制解调处理器进行解调。移动通信模块150还可以对经调制解调处理器调制后的信号放大，经天线1转为电磁波辐射出去。在一些实施例中，移动通信模块150的至少部分功能模块可以被设置于处理器110中。在一些实施例中，移动通信模块150的至少部分功能模块可以与处理器110的至少部分模块被设置在同一个器件中。
调制解调处理器可以包括调制器和解调器。其中，调制器用于将待发送的低频基带信号调制成中高频信号。解调器用于将接收的电磁波信号解调为低频基带信号。随后解调器将解调得到的低频基带信号传送至基带处理器处理。低频基带信号经基带处理器处理后，被传递给应用处理器。应用处理器通过音频设备(不限于扬声器170A，受话器170B等)输出声音信号，或通过显示屏194显示图像或视频。在一些实施例中，调制解调处理器可以是独立的器件。在另一些实施例中，调制解调处理器可以独立于处理器110，与移动通信模块150或其他功能模块设置在同一个器件中。
无线通信模块160可以提供应用在终端100上的包括无线局域网(wireless localarea networks，WLAN)(如无线保真(wireless fidelity，Wi-Fi)网络)，蓝牙(bluetooth，BT)，全球导航卫星系统(global navigation satellite system，GNSS)，卫星通信模块，调频(frequency modulation，FM)，近距离无线通信技术(near field communication，NFC)，红外技术(infrared，IR)等无线通信的解决方案。无线通信模块160可以是集成至少一个通信处理模块的一个或多个器件。无线通信模块160经由天线2接收电磁波，将电磁波信号调频以及滤波处理，将处理后的信号发送到处理器110。无线通信模块160还可以从处理器110接收待发送的信号，对其进行调频，放大，经天线2转为电磁波辐射出去。
其中，卫星通信模块可用于与卫星网络设备进行通信，例如在北斗通信系统中，卫星通信模块可以与北斗网络设备200通信，卫星通信模块的可支持与北斗网络设备200之间的短报文传输。
在一些实施例中，终端100的天线1和移动通信模块150耦合，天线2和无线通信模块160耦合，使得终端100可以通过无线通信技术与网络以及其他设备通信。所述无线通信技术可以包括全球移动通讯系统(global system for mobile communications，GSM)，通用分组无线服务(general packet radio service，GPRS)，码分多址接入(code divisionmultiple access，CDMA)，宽带码分多址(wideband code division multiple access，WCDMA)，时分码分多址(time-division code division multiple access，TD-SCDMA)，长期演进(long term evolution，LTE)，BT，GNSS，WLAN，NFC，FM，和/或IR技术等。所述GNSS可以包括全球卫星定位系统(global positioning system，GPS)，全球导航卫星系统(globalnavigation satellite system，GLONASS)，北斗卫星导航系统(beidou navigationsatellite system，BDS)，准天顶卫星系统(quasi-zenith satellite system，QZSS)和/或星基增强系统(satellite based augmentation systems，SBAS)。
终端100通过GPU，显示屏194，以及应用处理器等实现显示功能。GPU为图像处理的微处理器，连接显示屏194和应用处理器。GPU用于执行数学和几何计算，用于图形渲染。处理器110可包括一个或多个GPU，其执行程序指令以生成或改变显示信息。
显示屏194用于显示图像，视频等。显示屏194包括显示面板。显示面板可以采用液晶显示屏(liquid crystal display，LCD)。显示面板还可以采用有机发光二极管(organiclight-emitting diode，OLED)，有源矩阵有机发光二极体或主动矩阵有机发光二极体(active-matrix organic light emitting diode，AMOLED)，柔性发光二极管(flexlight-emitting diode，FLED)，miniled，microLed，micro-oled，量子点发光二极管(quantum dot light emitting diodes，QLED)等制造。在一些实施例中，终端100可以包括1个或N个显示屏194，N为大于1的正整数。
终端100可以通过ISP，摄像头193，视频编解码器，GPU，显示屏194以及应用处理器等实现拍摄功能。
ISP用于处理摄像头193反馈的数据。例如，拍照时，打开快门，光线通过镜头被传递到摄像头感光元件上，光信号转换为电信号，摄像头感光元件将所述电信号传递给ISP处理，转化为肉眼可见的图像。ISP还可以对图像的噪点，亮度，肤色进行算法优化。ISP还可以对拍摄场景的曝光，色温等参数优化。在一些实施例中，ISP可以设置在摄像头193中。
摄像头193用于捕获静态图像或视频。物体通过镜头生成光学图像投射到感光元件。感光元件可以是电荷耦合器件(charge coupled device，CCD)或互补金属氧化物半导体(complementary metal-oxide-semiconductor，CMOS)光电晶体管。感光元件把光信号转换成电信号，之后将电信号传递给ISP转换成数字图像信号。ISP将数字图像信号输出到DSP加工处理。DSP将数字图像信号转换成标准的RGB，YUV等格式的图像信号。在一些实施例中，终端100可以包括1个或N个摄像头193，N为大于1的正整数。
数字信号处理器用于处理数字信号，除了可以处理数字图像信号，还可以处理其他数字信号。例如，当终端100在频点选择时，数字信号处理器用于对频点能量进行傅里叶变换等。
视频编解码器用于对数字视频压缩或解压缩。终端100可以支持一种或多种视频编解码器。这样，终端100可以播放或录制多种编码格式的视频，例如：动态图像专家组(moving picture experts group，MPEG)1，MPEG2，MPEG3，MPEG4等。
NPU为神经网络(neural-network，NN)计算处理器，通过借鉴生物神经网络结构，例如借鉴人脑神经元之间传递模式，对输入信息快速处理，还可以不断的自学习。通过NPU可以实现终端100的智能认知等应用，例如：图像识别，人脸识别，语音识别，文本理解等。
外部存储器接口120可以用于连接外部存储卡，例如Micro SD卡，实现扩展终端100的存储能力。外部存储卡通过外部存储器接口120与处理器110通信，实现数据存储功能。例如将音乐，视频等文件保存在外部存储卡中。
内部存储器121可以用于存储计算机可执行程序代码，所述可执行程序代码包括指令。处理器110通过运行存储在内部存储器121的指令，从而执行终端100的各种功能应用以及数据处理。内部存储器121可以包括存储程序区和存储数据区。其中，存储程序区可存储操作系统，至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能，图像播放功能等)等。存储数据区可存储终端100使用过程中所创建的数据(比如音频数据，电话本等)等。此外，内部存储器121可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件，闪存器件，通用闪存存储器(universal flash storage，UFS)等。
终端100可以通过音频模块170，扬声器170A，受话器170B，麦克风170C，耳机接口170D，以及应用处理器等实现音频功能。例如音乐播放，录音等。
音频模块170用于将数字音频信息转换成模拟音频信号输出，也用于将模拟音频输入转换为数字音频信号。音频模块170还可以用于对音频信号编码和解码。在一些实施例中，音频模块170可以设置于处理器110中，或将音频模块170的部分功能模块设置于处理器110中。
扬声器170A，也称“喇叭”，用于将音频电信号转换为声音信号。终端100可以通过扬声器170A收听音乐，或收听免提通话。
受话器170B，也称“听筒”，用于将音频电信号转换成声音信号。当终端100接听电话或语音信息时，可以通过将受话器170B靠近人耳接听语音。
麦克风170C，也称“话筒”，“传声器”，用于将声音信号转换为电信号。当拨打电话或发送语音信息时，用户可以通过人嘴靠近麦克风170C发声，将声音信号输入到麦克风170C。终端100可以设置至少一个麦克风170C。在另一些实施例中，终端100可以设置两个麦克风170C，除了采集声音信号，还可以实现降噪功能。在另一些实施例中，终端100还可以设置三个，四个或更多麦克风170C，实现采集声音信号，降噪，还可以识别声音来源，实现定向录音功能等。
耳机接口170D用于连接有线耳机。耳机接口170D可以是USB接口130，也可以是3.5mm的开放移动电子设备平台(open mobile terminal platform，OMTP)标准接口，美国蜂窝电信工业协会(cellular telecommunications industry association of the USA，CTIA)标准接口。
压力传感器180A用于感受压力信号，可以将压力信号转换成电信号。在一些实施例中，压力传感器180A可以设置于显示屏194。压力传感器180A的种类很多，如电阻式压力传感器，电感式压力传感器，电容式压力传感器等。电容式压力传感器可以是包括至少两个具有导电材料的平行板。当有力作用于压力传感器180A，电极之间的电容改变。终端100根据电容的变化确定压力的强度。当有触摸操作作用于显示屏194，终端100根据压力传感器180A检测所述触摸操作强度。终端100也可以根据压力传感器180A的检测信号计算触摸的位置。在一些实施例中，作用于相同触摸位置，但不同触摸操作强度的触摸操作，可以对应不同的操作指令。例如：当有触摸操作强度小于第一压力阈值的触摸操作作用于短消息应用图标时，执行查看短消息的指令。当有触摸操作强度大于或等于第一压力阈值的触摸操作作用于短消息应用图标时，执行新建短消息的指令。
陀螺仪传感器180B可以用于确定终端100的运动姿态。在一些实施例中，可以通过陀螺仪传感器180B确定终端100围绕三个轴(即，x，y和z轴)的角速度。陀螺仪传感器180B可以用于拍摄防抖。示例性的，当按下快门，陀螺仪传感器180B检测终端100抖动的角度，根据角度计算出镜头模组需要补偿的距离，让镜头通过反向运动抵消终端100的抖动，实现防抖。陀螺仪传感器180B还可以用于导航，体感游戏场景。
气压传感器180C用于测量气压。在一些实施例中，终端100通过气压传感器180C测得的气压值计算海拔高度，辅助定位和导航。
磁传感器180D包括霍尔传感器。终端100可以利用磁传感器180D检测翻盖皮套的开合。在一些实施例中，当终端100是翻盖机时，终端100可以根据磁传感器180D检测翻盖的开合。进而根据检测到的皮套的开合状态或翻盖的开合状态，设置翻盖自动解锁等特性。
加速度传感器180E可检测终端100在各个方向上(一般为三轴)加速度的大小。当终端100静止时可检测出重力的大小及方向。还可以用于识别电子设备姿态，应用于横竖屏切换，计步器等应用。
距离传感器180F，用于测量距离。终端100可以通过红外或激光测量距离。在一些实施例中，拍摄场景，终端100可以利用距离传感器180F测距以实现快速对焦。
接近光传感器180G可以包括例如发光二极管(LED)和光检测器，例如光电二极管。发光二极管可以是红外发光二极管。终端100通过发光二极管向外发射红外光。终端100使用光电二极管检测来自附近物体的红外反射光。当检测到充分的反射光时，可以确定终端100附近有物体。当检测到不充分的反射光时，终端100可以确定终端100附近没有物体。终端100可以利用接近光传感器180G检测用户手持终端100贴近耳朵通话，以便自动熄灭屏幕达到省电的目的。接近光传感器180G也可用于皮套模式，口袋模式自动解锁与锁屏。
环境光传感器180L用于感知环境光亮度。终端100可以根据感知的环境光亮度自适应调节显示屏194亮度。环境光传感器180L也可用于拍照时自动调节白平衡。环境光传感器180L还可以与接近光传感器180G配合，检测终端100是否在口袋里，以防误触。
指纹传感器180H用于采集指纹。终端100可以利用采集的指纹特性实现指纹解锁，访问应用锁，指纹拍照，指纹接听来电等。
温度传感器180J用于检测温度。在一些实施例中，终端100利用温度传感器180J检测的温度，执行温度处理策略。例如，当温度传感器180J上报的温度超过阈值，终端100执行降低位于温度传感器180J附近的处理器的性能，以便降低功耗实施热保护。在另一些实施例中，当温度低于另一阈值时，终端100对电池142加热，以避免低温导致终端100异常关机。在其他一些实施例中，当温度低于又一阈值时，终端100对电池142的输出电压执行升压，以避免低温导致的异常关机。
触摸传感器180K，也称“触控面板”。触摸传感器180K可以设置于显示屏194，由触摸传感器180K与显示屏194组成触摸屏，也称“触控屏”。触摸传感器180K用于检测作用于其上或附近的触摸操作。触摸传感器可以将检测到的触摸操作传递给应用处理器，以确定触摸事件类型。可以通过显示屏194提供与触摸操作相关的视觉输出。在另一些实施例中，触摸传感器180K也可以设置于终端100的表面，与显示屏194所处的位置不同。
骨传导传感器180M可以获取振动信号。在一些实施例中，骨传导传感器180M可以获取人体声部振动骨块的振动信号。骨传导传感器180M也可以接触人体脉搏，接收血压跳动信号。在一些实施例中，骨传导传感器180M也可以设置于耳机中，结合成骨传导耳机。音频模块170可以基于所述骨传导传感器180M获取的声部振动骨块的振动信号，解析出语音信号，实现语音功能。应用处理器可以基于所述骨传导传感器180M获取的血压跳动信号解析心率信息，实现心率检测功能。
按键190包括开机键，音量键等。按键190可以是机械按键。也可以是触摸式按键。终端100可以接收按键输入，产生与终端100的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。
马达191可以产生振动提示。马达191可以用于来电振动提示，也可以用于触摸振动反馈。例如，作用于不同应用(例如拍照，音频播放等)的触摸操作，可以对应不同的振动反馈效果。作用于显示屏194不同区域的触摸操作，马达191也可对应不同的振动反馈效果。不同的应用场景(例如：时间提醒，接收信息，闹钟，游戏等)也可以对应不同的振动反馈效果。触摸振动反馈效果还可以支持自定义。
指示器192可以是指示灯，可以用于指示充电状态，电量变化，也可以用于指示消息，未接来电，通知等。
SIM卡接口195用于连接SIM卡。SIM卡可以通过插入SIM卡接口195，或从SIM卡接口195拔出，实现和终端100的接触和分离。终端100可以支持1个或N个SIM卡接口，N为大于1的正整数。SIM卡接口195可以支持Nano SIM卡，Micro SIM卡，SIM卡等。同一个SIM卡接口195可以同时插入多张卡。所述多张卡的类型可以相同，也可以不同。SIM卡接口195也可以兼容不同类型的SIM卡。SIM卡接口195也可以兼容外部存储卡。终端100通过SIM卡和网络交互，实现通话以及数据通信等功能。在一些实施例中，终端100采用eSIM，即：嵌入式SIM卡。eSIM卡可以嵌在终端100中，不能和终端100分离。
下面介绍本申请实施例中提供的一种北斗通信系统10的出站数据的协议封装架构。
图4示出了本申请实施例中提供的一种北斗通信系统10的出站数据的协议封装架构示意图。
如图4所示，北斗网络设备200中的北斗短报文传输协议层可以应用层(application layer protocol，APP)、消息数据汇聚层(message data convergenceprotocol，MDCP)、卫星链路控制层(satellite link control protocol，SLC)和物理层(physical layer protocol，PHY)。其中，北斗网络设备200可以包括北斗地面收发站22、北斗中心站23和北斗短报文融合通信平台24。北斗地面收发站22可用于负责PHY层的协议处理。北斗中心站23可用于负责SLC层和MDCP层的协议处理。北斗短报文融合通信平台24可用于负责APP层的协议处理。
北斗网络设备200发送数据给终端100时，北斗网络设备200中的北斗短报文传输协议的工作流程可以如下：
在APP层，北斗网络设备200可以将原始数据通过压缩算法，压缩成压缩数据，并在压缩数据前面添加压缩指示字段，其中，压缩指示字段可用于表示该压缩数据的压缩算法类型。之后，北斗网络设备200可以将压缩数据加密，得到加密后数据，并在加密后数据的头部添加加密算法字段，该加密算法字段用于表示该加密后的数据的加密算法类型。北斗网络设备200可以将加密后数据、压缩指示字段、加密指示字段封装成应用层报文下发给MDCP层。其中，该应用层报文可以包括报文头和报文数据。该报文头中可以包括压缩指示字段和加密指示字段等等。该报文数据包括上述加密后数据。
可选的，北斗网络设备200也可以将压缩指示字段和压缩数据一起进行加密，得到加密后数据。
在MDCP层，北斗网络设备200可以通过层间接口获取到APP层下发的应用层报文，并将应用层报文作为一个MDCP SDU。在MDCP层，北斗网络设备200可以将一个MDCP SDU拆分成一个或多个固定长度的MDCP分段数据(M_segement)，并在每个MDCP分段数据的头部添加后继指示字段，得到MDCP PDU，即MDCP PDU包括M_segement和后继指示字段。其中，后继指示字段可用于表示当前的MDCP PDU是连续发送的多个MDCP PDU的起始MDCP PDU或中间MDCP PDU或最后一个MDCP PDU；或者是单独发送的一个MDCP PDU。
在SLC层，北斗网络设备200可以通过层间接口获取到MDCP层下发的MDCP PDU，作为SLC SDU。在SLC层，北斗网络设备200可以将SLC SDU分段成一个或多个(例如，最多4个)固定长度的SLC分段数据(S_segement)，并在每个S_segement头部添加帧头信息，得到SLCPDU。
这里，可以理解的是，为了适应物理层的帧长，SLC层需要将数据进行分段。而SLC层的设计一个SLC SDU最多只能分成4个SLC PDU，因此MDCP层也需要将数据进行分段。
在PHY层，北斗网络设备200可以通过层间接口获取到SLC层下发的SLC PDU。北斗网络设备200可以从SLC层获取到一个用户或多个用户的SLC PDU。北斗网络设备200可以将多个用户的SLC PDU拼接在一起，再加上物理帧的帧头(例如版本号)作为PHY层的编码块(code block)，并在code block的尾部添加校验位(例如，循环冗余校验(cyclicredundancy check，CRC)码)，并对code block和CRC码进行编码(例如polar编码)，编码后的物理帧加上保留段可以组成一个固定长度的物理时隙的卫星到消费者数据(satellitetoconsumerdata，S2C-d)信道(简称，数据信道)的编码数据。其中，北斗网络设备200可以将一个用户的多个SLC PDU分别放到不同的物理帧中。然后，北斗网络设备200将S2C-d信道支路的编码数据和卫星到消费者导频(satellitetoconsumerpilot，S2C-p)信道(简称，导频信道)的导频信息组成导频编码数据，即出站数据。北斗网络设备200可以将出站数据发送给北斗短报文卫星21，经由北斗短报文卫星21中继转发给终端100。
可以理解的是，S2C-p信道支路的导频信息与卫星波束相关。当卫星波束号是已知信息时，S2C-p信道支路的导频信息也是已知的，无需解码的。而S2C-d信道支路的编码数据是需要解码的。其中，S2C-p信道与S2C-d信道的中心频率和带宽相同，S2C-p信道上的信号与S2C-d信道支路上的信号相互正交。
下面介绍本申请实施例中提供的一种北斗通信系统10的出站数据的协议解析架构。
图5示出了本申请实施例中提供的一种北斗通信系统10的出站数据的协议解析架构示意图。
如图5所示，终端100的北斗短报文传输协议层可以分为应用层(applicationlayer protocol，APP)、消息数据汇聚层(message data convergence protocol，MDCP)、卫星链路控制层(satellite link control protocol，SLC)和物理层(physical layerprotocol，PHY)。
终端100在接收到北斗网络设备发送的数据时，终端100的北斗短报文传输协议层的工作流程可以如下：
在PHY层，终端100可以获取到北斗网络设备200发送的经过调制和扩频后的导频编码数据。终端100可以对接收到的扩频调制数据(spread+modulated data)进行解扩频，得到调制数据(modulated data)。然后，终端100可以对调制数据进行解调，得到导频编码数据(pilot+data)。接着，终端100可以去除导频编码数据中的导频信息，得到编码数据(code data)。然后，终端100可以对编码数据进行解码，并通过校验位字段中的校验数据验证编码块(code block)的完整性。若完整，则终端100可以提取出编码块(code block)，通过层间接口呈递给SLC层，作为SLC层的SLC PDU。
这里，该导频编码数据即为上述北斗网络设备200发送的出站数据，该出站数据由S2C-d信道的编码数据和S2C-p信道的导频信息组成。
在SLC层，终端100可以基于SLC PDU的帧头信息，将属于同一个SLC SDU的SLC PDU拼接成一个SLC SDU。终端100可以将SLC SDU通过层间接口呈递给MDCP层，作为MDCP层的MDCP PDU。
在MDCP层，终端100可以将属于同一个MDCP SDU的所有MDCP PDU拼接成一个MDCPSDU。终端100可以将MDCP SDU通过层间接口呈递到APP层，作为APP层接收到的应用层报文。
在APP层，终端100可以基于应用层报文的报文头，对应用层报文进行解密、解压缩，得到原始数据。
本申请实施例中，上述协议处理过程仅为示例说明，本申请对协议处理的具体操作不作限定。
下面介绍本申请实施例中北斗通信系统中卫星信号捕获过程。
卫星导航系统的导航卫星及运控应用系统中同时集成有卫星无线电导航业务(radio navigation satellite system，RNSS))和卫星无线电测定业务(radiodeterminationsatelliteservice，RDSS)。其中，RNSS可以对用户的位置进行测量、速度以及航线参数计算。RDSS可以实现定位、授时、通信的集成。RNSS和RDSS的导航体制和信号格式统一在同一时间系统中。北斗通信系统10中同时支持RNSS业务和RDSS业务，以实现短报文通信。
如图6所示，北斗网络设备200可以将RDSS出站信号通过北斗短报文卫星21转发给终端100。其中，北斗短报文卫星21可以是GEO卫星。RDSS出站信号从北斗网络设备200发送给北斗短报文卫星21时需要依次通过对流层和电离层，RDSS出站信号从北斗短报文卫星21转发给终端100时需要依次通过电离层和对流层。其中，RDSS出站信号可以包括S2C-p信道支路的导频信号。其中，S2C-p信道支路的导频信号持续周期性发送。终端100可以通过捕获北斗短报文卫星21转发的S2C-p信道支路上导频信号，来实现对卫星波束的跟踪。出站数据中S2C-p信道支路的导频信号中副码的周期可以为固定时长(例如125ms)。其中，副码中采用的扩频码序列可以采用两路13位移位寄存器产生的Gold码序列，然后再截断至指定长度(例如8000位)得到的码序列。该扩频码序列的周期时长可以为1ms。
然而，终端100对RDSS出站信号的捕获时，需要使用本地生成的扩频码序列样本与接收到的RDSS出站信号中的扩频码序列进行相关峰运算，每次运算后，终端100需要调整本地生成的扩频码序列的码片相位重新与接收到的RDSS出站信号进行相关峰运算，直至相关峰运算结果满足捕获条件，即完成对RDSS出站信号的捕获。
北斗网络设备200在向北斗短报文卫星21发送出站数据的传播时间为tu、北斗短报文卫星21将出站数据转发给终端100的传播时间为td。北斗短报文卫星21的运动速度在三维坐标系下速度分量为(Vxs，Vys，Vzs)，终端100在三维坐标系下速度分量为(Vxu，Vyu，Vzu)。
由于RDSS出站信号使用的扩频码序列的长度较长且码率较高，北斗网络设备200将RDSS出站信号通过北斗短报文卫星21传播给终端100的过程中存在的传播时延。RDSS出站信号的传播时延，会导致终端100调整扩频码序列的码片相位范围扩大，这导致了终端100捕获RDSS出站信号的时间较长。
如图7所示，北斗网络设备200发送的RDSS出站信号中的副码以及副码中采用的扩频码序列，对于终端100是已知的。终端100可以在时刻T2时开启捕获通道接收到北斗短报文卫星21转发的RDSS出站信号，但由于RDSS出站信号的传播时延Δt，终端100在时刻T2时接收到的RDSS出站信号实际上是北斗网络设备200在时刻T1时发送的。也即，终端100在时刻T2接收到的RDSS出站信号，与北斗网络设备200在时刻T2发送的RDSS出站信号出现了码片相位时移。如果终端100还是按照北斗网络设备200在时刻T2时发送的RDSS出站信号与终端100可以在时刻T2时接收到的RDSS出站信号进行相关峰计算，容易导致终端100捕获RDSS出站信号的时间较长，甚至捕获失败。
并且，考虑到终端100可以北斗短报文卫星21都在移动以及晶振偏差等因素，会导致终端100接收到RDSS出站信号的频率与实际北斗网络设备200发送RDSS出站信号的频率不一致，使得终端100搜索RDSS出站信号的频率范围扩大，这导致了终端100捕获RDSS出站信号的时间较长。
因此，本申请实施例中提供了一种卫星信号捕获方法，终端100可以通过接收北斗短报文卫星21通过RNSS信号播发的导航电文(包括星历参数、1PPS脉冲、电离层参数等等)，确定RDSS出站信号从北斗网络设备200到北斗短报文卫星21的传播时间tu、RDSS出站信号从北斗短报文卫星21到终端100的传播时间td、RDSS出站信号从北斗短报文卫星21到终端100的多普勒频偏fd1。进而，终端100可以确定RDSS出站信号在传播过程中码片的相位时移和RDSS出站信号的接收频点fr。终端100可以基于RDSS出站信号在传播过程中码片的相位时移和RDSS出站信号的接收频点fr，对RDSS出站信号进行捕获。这样，可以让终端100快速捕获RDSS出站信号。
下面介绍本申请实施例中提供的一种卫星信号捕获方法。
图8示出了本申请实施例中提供的一种卫星信号捕获方法的流程示意图。
如图8所示，该方法可以包括：
S801.终端100接收北斗短报文卫星21通过RNSS信号播发的导航电文。
其中，导航电文中可以包括北斗短报文卫星的星历参数、电离层参数、时间同步参数、卫星时钟修正参数、历书数据、导航服务参数等等。其中，时间同步参数包括1PPS脉冲。电离层参数包括RNSS信号的电离层传输延迟，例如，北斗导航系统B1L频点的电离层延迟。
S802.终端100基于RNSS信号播发的导航电文，确定出终端100的位置和速度。
终端100在接收到RNSS信号播发的导航电文后，可以基于从导航电文中时间同步参数以及卫星时钟修正参数与北斗短报文卫星21以及北斗网络设备200的时钟进行同步。在时钟同步之后，终端100可以通过从导航电文中解析出的上述多个参数对终端100的位置进行定位，确定出终端100的位置和速度。
可选的，终端100可以通过精确全球导航卫星系统(precious GNSS，PGNSS)预测北斗短报文卫星21的星历参数和电离层参数。
S803.终端100获取北斗短报文卫星21的星历参数、电离层参数和1PPS脉冲。
终端100在接收到北斗短报文卫星21通过RNSS信号播发的导航电文后，可以从导航电文中解析出北斗短报文卫星21的星历参数、电离层参数和时间同步参数，等等。其中，时间同步参数中包括1PPS脉冲。
S804.终端100基于北斗短报文卫星的星历参数和电离层参数，确定出北斗短报文卫星的卫星位置和卫星速度、RDSS出站信号的上行对流层的传输延迟ttrop-u，RDSS出站信号的下行对流层的传输延迟ttrop-d、RDSS出站信号的上行电离层传输延迟ti-u和RDSS出站信号的下行电离层传输延迟ti-d。
其中，星历参数描述了卫星运动轨道的信息。终端100可以基于北斗短报文卫星21的星历参数以及本地同步后的时钟时间，确定出北斗短报文卫星21的卫星位置和卫星速度。
终端100在确定出北斗短报文卫星21的卫星位置后，可以基于终端100的位置、北斗短报文卫星21的卫星位置和预设的对流层传输延迟模型，确定出RNSS信号的下行对流层传输延迟。其中，由于对流层对RNSS信号和RDSS出站信号的影响近似一致，因此，终端100可以将RNSS信号的下行对流层传输延迟确定为RDSS信号的下行对流层传输延迟ttrop-d。其中，终端100可以基于北斗网络设备200的位置和北斗短报文卫星21的卫星位置，和预设的对流层传输延迟模型，确定出RDSS信号的上行对流层传输延迟ttrop-u。
由于电离层参数包括RNSS信号的电离层传输延迟(例如，北斗导航系统中B1L频点的电离层延迟)，电离层对RNSS信号和RDSS出站信号的影响不一致，但RDSS出站信号的电离层传输延迟可以根据RNSS信号的电离层延迟换算得到，其中，RDSS出站信号的电离层传输延迟包括RDSS出站信号在北斗网络设备200至北斗短报文卫星21的传输路径的上行电离层传输延迟ti-u、以及RDSS出站信号在北斗短报文卫星21到终端100的传输路径的下行电离层传输延迟ti-d。
其中，RDSS出站信号的上行电离层传输延迟ti-u可以通过如下公式(1)确定：
ti-u＝a*ti公式(1)
其中，在上述公式(1)中，ii-u为RDSS出站信号的上行电离层传输延迟。ti为RNSS信号的电离层传输延迟(例如，北斗导航系统中B1L频点的电离层延迟)。a为换算系数，例如，经试验数据得，a的取值可以为0.0625。
其中，RDSS出站信号的下行电离层传输延迟ti-d可以通过如下公式(2)确定：
ti-d＝b*ti公式(2)
其中，在上述公式(2)中，ti-dRDSS出站信号的下行电离层传输延迟。ti为RNSS信号的电离层传输延迟(例如，北斗导航系统中B1L频点的电离层延迟)。b为换算系数，例如，经试验数据得，b的取值可以为0.4。
S805.终端100基于RDSS出站信号的下行对流层的传输延迟ttrop-u。RDSS出站信号的下行对流层的传输延迟ttrop-d、RDSS出站信号的上行电离层传输延迟ti-u、RDSS出站信号的下行电离层传输延迟ti目d、终端100的位置，北斗短报文卫星21的位置、北斗网络设备200的位置、北斗网络设备200的发射延迟tc，确定出RDSS出站信号从北斗网络设备200到北斗短报文卫星21的传播时间tu和RDSS出站信号从北斗短报文卫星21到终端100的传播时间td。
当北斗网络设备200包括有上述图1所示的北斗地面收发站22、北斗中心站23和北斗短报文融合通信平台24时，北斗网络设备200的位置可以具体指北斗地面收发站22上发射天线的地理位置，北斗网络设备200的发射延迟tc可以具体指北斗中心站23生成RDSS出站信号至北斗地面收发站22开始发送RDSS出站信号的时延。
其中，北斗网络设备200的位置和北斗网络设备200的发射延迟tc可以预置在终端100上。可选的，终端100在接入蜂窝网络或者Wi-Fi网络时，终端100可以通过蜂窝网络或者Wi-Fi网络访问到北斗服务器上获取到最新的北斗网络设备200的位置和北斗网络设备200的发射延迟tc，并将最新的北斗网络设备200的位置和北斗网络设备200的发射延迟tc保存至终端100本地。
RDSS出站信号从北斗网络设备200到北斗短报文卫星21的传播时间tu可以通过如下公式(3)确定：
其中，在上述公式(3)中，tu为RDSS出站信号从北斗网络设备200到北斗短报文卫星21的传播时间。xc、yc和zc为在T时刻北斗网络设备200在三维坐标系(x轴、y轴和z轴)中的位置坐标。xs、ys和zs为在T时刻北斗短报文卫星21在三维坐标系(x轴、y轴和z轴)中的位置坐标。tc为北斗网络设备200的发射延迟。ttrop-u为RDSS出站信号的上行对流层传输延迟。ti-u为RDSS出站信号的上行电离层传输延迟。c为电磁波的传播速度，即光速。其中，上述T时刻可以为终端100触发捕获RDSS出站信号过程的时刻。
RDSS出站信号从北斗短报文卫星21到终端100的传播时间td可以通过如下公式(4)确定：
其中，在上述公式(4)中，td为RDSS出站信号从北斗短报文卫星21到终端100的传播时间。xu、yu和zu为在T时刻终端100在三维坐标系(x轴、y轴和z轴)中的位置坐标。xs、ys和zs为在T时刻北斗短报文卫星21在三维坐标系(x轴、y轴和z轴)中的位置坐标。ttrop-d为RDSS出站信号的下行对流层的传输延迟。ti-d为RDSS出站信号的下行电离层传输延迟。c为电磁波的传播速度，即光速。其中，上述T时刻可以为终端100触发捕获RDSS出站信号过程的时刻。
S806.终端100基于RDSS出站信号从北斗网络设备200到北斗短报文卫星21的传播时间tu和RDSS出站信号从北斗短报文卫星21到终端100的传播时间td，确定出RDSS出站信号的传输时延Δt。
其中，RDSS出站信号的传输时延Δt可以通过如下公式(5)确定：
Δt＝tu+td公式(5)
在上述公式(5)中，Δt为RDSS出站信号的传输时延。tu为RDSS出站信号从北斗网络设备200到北斗短报文卫星21的传播时间。td为RDSS出站信号从北斗短报文卫星21到终端100的传播时间。
S807.终端100基于RDSS出站信号的传播时延Δt、1PPS脉冲、RDSS出站信号中扩频码序列的码片数量L、扩频码序列的序列周期Tm和RDSS出站信号中的副码周期Tr，确定出RDSS出站信号在传播过程中码片的相位时移。
其中，RDSS出站信号的传播时延Δt、扩频码序列的序列周期Tm和RDSS出站信号中的副码周期Tr的单位都是毫秒(ms)。
相位时移可以指RDSS出站信号在传播过程中由于传输延迟，导致初始码片在时域上出现的偏移量。其中，在本申请中，相位时移的偏移量可以具体细分到偏移的码片数量。
具体的，终端100可以通过如下公式(6)确定出RDSS出站信号在传播过程中相位时移的毫秒计数值msidx：
其中，在上述公式(6)中，msidx为RDSS出站信号在传播过程中相位时移的毫秒计数值。1000表示1个1PPS脉冲中包括有1000ms。Tr为RDSS出站信号中的副码周期，例如，Tr可以为125ms。L为RDSS出站信号中扩频码序列的码片数量，例如L的取值可以为8000。Tm为扩频码序列的序列周期，例如，Tm的取值可以为1ms。
终端100可以通过如下公式(7)确定出RDSS出站信号在传播过程中相位时移的码片偏移量initChip：
其中，在上述公式(7)中，initChip为RDSS出站信号在传播过程中相位时移的码片偏移量。1000表示1个1PPS脉冲中包括有1000ms。Tr为RDSS出站信号中的副码周期，例如，Tr可以为125ms。L为RDSS出站信号的扩频码序列的码片数量，例如，L的取值可以为8000。Tm为扩频码序列的序列周期，例如，Tm的取值可以为1ms。
S808.终端100基于北斗短报文卫星21的位置和运动速度、终端100的位置和运动速度、北斗短报文卫星21转发RDSS出站信号的下行频率fs，确定出北斗短报文卫星21到终端100的多普勒频偏fd1。
终端100可以基于北斗短报文卫星21的位置和运动速度、终端100的位置和运动速度，确定出北斗短报文卫星21到终端100的镜像速度分量Vrs。终端100可以基于北斗短报文卫星21到终端100的镜像速度分量Vrs和北斗短报文卫星21转发RDSS出站信号的下行频率fs，确定出北斗短报文卫星21到终端100的多普勒频偏fd1。
其中，北斗短报文卫星21到终端100的镜像速度分量Vrs可以通过如下公式(8)确定：
在上述公式(8)中，Vrs为北斗短报文卫星21到终端100的镜像速度分量。Vxs、Vys和Vzs，分别为北斗短报文卫星21在三维坐标系中三个方向(x轴、y轴和z轴)上的速度分量。Vxu、Vyu和Vzu，分别为终端100在三维坐标系中三个方向(x轴、y轴和z轴)上的速度分量。xu、yu和zu为在T时刻终端100在三维坐标系(x轴、y轴和z轴)中的位置坐标。xs、ys和zs为在T时刻时北斗短报文卫星21在三维坐标系(x轴、y轴和z轴)中的位置坐标。其中，上述T时刻可以为终端100触发捕获RDSS出站信号过程的时刻。
其中，北斗短报文卫星21到终端100的多普勒频偏fd1，可以通过如下公式(9)确定：
其中，在上述公式(9)中，fd1为北斗短报文卫星21到终端100的多普勒频偏。Vrs为北斗短报文卫星21到终端100的镜像速度分量。c为电磁波的传播速度，即光速。
S809.终端100基于1PPS脉冲、终端100的本地晶振频率fu和北斗短报文卫星21转发RDSS出站信号的下行频率fs，确定出终端100的本地晶振频偏fd2。
具体的，终端100在获取到1PPS脉冲之后，可以统计本地晶振在时间t内1PPS脉冲时间计数值与预期值的差值之和offset。终端100可以基于时间t内1PPS脉冲时间计数值与预期值的差值之和offset、终端100的本地晶振频率fu和北斗短报文卫星21转发RDSS出站信号的下行频率fs，确定出终端100的本地晶振频偏fd2。
例如，在3s内，可以有3个1PPS脉冲，按照终端100本地晶振频率确定出的1PPS时间计数器的计数预期值为10000次，但实际计数时，第1个1PPS脉冲中终端100本地1PPS时间计数器的计数值为9998次、第2次1PPS脉冲中终端100本地1PPS时间计数器的计数值为9999次、第3次1PPS脉冲中终端100本地1PPS时间计数器的计数值为9998次。因此，本地晶振在时间t内1PPS脉冲时间计数值与预期值的差值之和offset为5。
终端100的本地晶振频偏fd2可以通过如下公式(10)确定：
其中，在上述公式(10)中，fd2为终端100的本地晶振频偏。fs为北斗短报文卫星21转发RDSS出站信号的下行频率。offset为时间t内1PPS脉冲时间计数值与预期值的差值之和。t为本地1PPS时间计数器计数的总时间。fu为终端100的本地晶振频率。
S810.终端100基于北斗短报文卫星21到终端100的多普勒频偏fd1、终端100的本地晶振频偏fd2和北斗短报文卫星21的下行频率fs，确定出RDSS出站信号的接收频点fr。
其中，RDSS出站信号的接收频点fr可以通过如下公式(11)确定：
fr＝fs+fd1+fd2公式(11)
其中，在上述公式(11)中，fr为RDSS出站信号的接收频点。fs为北斗短报文卫星21转发RDSS出站信号的下行频率。fd1为北斗短报文卫星21到终端100的多普勒频偏。fd2为终端100的本地晶振频偏。
S811.终端100基于RDSS出站信号在传播过程中码片的相位时移和RDSS出站信号的接收频点fr，对RDSS出站信号进行捕获。
在一种可能的实现方式中，终端100在确定出RDSS出站信号在传播过程中码片的相位时移后，在码片的相位时移上加上一定的码片相位时移误差Δchip，得到RDSS出站信号的码片的相位时移范围(initChip-Δchip，initChip+Δchip)。终端100可以基于RDSS出站信号的码片的相位时移范围在时域上对RDSS出站信号进行捕获。
在一种可能的实现方式中，终端100在确定出RDSS出站信号的接收频点fr后，可以给RDSS出站信号的接收频点fr加上一定频点误差Δf，得到RDSS出站信号的接收频点搜索范围(fr-Δf，fr+Δf)。终端100可以基于RDSS出站信号的接收频点搜索范围在频域上对RDSS出站信号进行捕获。
在本申请实施例中，上述步骤S805-S807的执行顺序可以在步骤S808-S8010的执行顺序之前或之后，或并行执行，本申请不作限定。
本申请实施例中提供了一种卫星信号捕获方法，终端100可以通过获取北斗短报文卫星21的星历参数、1PPS脉冲、电离层参数等等，计算RDSS出站信号从北斗网络设备200到北斗短报文卫星21的传播时间tu、RDSS出站信号从北斗短报文卫星21到终端100的传播时间td、RDSS出站信号从北斗短报文卫星21到终端100的多普勒频偏fd1。进而，终端100可以确定RDSS出站信号在传播过程中码片的相位时移和RDSS出站信号的接收频点fr。这样，可以让终端100快速捕获RDSS出站信号。
上述内容详细阐述了本申请提供的方法，为了便于更好地实施本申请实施例的上述方案，本申请实施例还提供了相应的装置或设备。
本申请实施例可以根据上述方法示例对终端100和进行功能模块的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能模块，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。需要说明的是，本申请实施例中对模块的划分是示意性的，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。
下面将结合图9至图12详细描述本申请实施例的通信装置。
在采用集成的单元的情况下，参见图9，图9是本申请实施例提供的通信装置900的结构示意图。该通信装置900可以为上述实施例中的终端100。可选的，通信装置900可以为一种芯片/芯片系统，例如，北斗通信芯片。如图9所示，该通信装置900可以包括收发单元910和处理单元920。
一种设计中，收发单元910，可用于执行上述图8所示方法实施例中终端100执行的有关发送、接收、卫星信号捕获的功能步骤。
处理单元920，可用于执行上述图8所示方法实施例中终端100执行的时延计算、频点计算等功能步骤。
应理解，该种设计中的通信装置900可对应执行前述实施例中终端100执行的方法步骤，为了简洁，在此不再赘述。
在采用集成的单元的情况下，参见图10，图10是本申请实施例提供的通信装置1000的结构示意图。该通信装置1000可以为上述实施例中的北斗网络设备200。可选的，通信装置1000可以为北斗网络设备200中的具体网元，例如，北斗地面收发站22、北斗中心站23、北斗短报文融合通信平台24中的一个网元或多个网元的组合。如图10所示，该通信装置1000可以包括收发单元1010和处理单元1020。
一种设计中，收发单元1010，可用于执行上述实施例中北斗网络设备200执行的有关发送和接收的功能步骤。
处理单元1020，可用于执行上述实施例中北斗网络设备200执行的有关RDSS出站信号生成的功能步骤。
应理解，该种设计中的通信装置1000可对应执行前述实施例中北斗网络设备200执行的方法步骤，为了简洁，在此不再赘述。
以上介绍了本申请实施例的终端100和北斗网络设备200，应理解，但凡具备上述图9所述的终端100的功能的任何形态的产品，但凡具备上述图10所述的北斗网络设备200的功能的任何形态的产品，都落入本申请实施例的保护范围。
作为一种可能的产品形态，本申请实施例所述的终端100，可以由一般性的总线体系结构来实现。
参见图11，图11是本申请实施例提供的通信装置1100的结构示意图。该通信装置1100可以是终端100，或其中的装置。如图11所示，该通信装置1100包括处理器1101和与所述处理器内部连接通信的收发器1102。其中，处理器1101是通用处理器或者专用处理器等。例如可以是卫星通信的基带处理器或中央处理器。卫星通信的基带处理器可以用于对卫星通信协议以及卫星通信数据进行处理，中央处理器可以用于对通信装置(如，基带芯片，终端、终端芯片等)进行控制，执行计算机程序，处理计算机程序的数据。收发器1102可以称为收发单元、收发机、或收发电路等，用于实现收发功能。收发器1102可以包括接收器和发送器，接收器可以称为接收机或接收电路等，用于实现接收功能；发送器可以称为发送机或发送电路等，用于实现发送功能。可选的，通信装置1100还可以包括天线1103和/或射频单元(图未示意)。所述天线1103和/或射频单元可以位于所述通信装置1100内部，也可以与所述通信装置1100分离，即所述天线1103和/或射频单元可以是拉远或分布式部署的。
可选的，通信装置1100中可以包括一个或多个存储器1104，其上可以存有指令，该指令可为计算机程序，所述计算机程序可在通信装置1100上被运行，使得通信装置1100执行上述方法实施例中描述的方法。可选的，所述存储器1104中还可以存储有数据。通信装置1100和存储器1104可以单独设置，也可以集成在一起。
其中，处理器1101、收发器1102、以及存储器1104可以通过通信总线连接。
一种设计中，通信装置1100可以用于执行前述实施例中终端100的功能：处理器1101可以用于执行上述图8所示方法实施例中终端100执行的时延计算、频点计算等功能步骤和/或用于本文所描述的技术的其它过程；收发器1102可以用于执行上述图8所示方法实施例中终端100执行的有关发送、接收、卫星信号捕获的功能步骤和/或用于本文所描述的技术的其它过程。
在上述任一种设计中，处理器1101中可以包括用于实现接收和发送功能的收发器。例如该收发器可以是收发电路，或者是接口，或者是接口电路。用于实现接收和发送功能的收发电路、接口或接口电路可以是分开的，也可以集成在一起。上述收发电路、接口或接口电路可以用于代码/数据的读写，或者，上述收发电路、接口或接口电路可以用于信号的传输或传递。
在上述任一种设计中，处理器1101可以存有指令，该指令可为计算机程序，计算机程序在处理器1101上运行，可使得通信装置1100执行上述方法实施例中终端100执行的方法步骤。计算机程序可能固化在处理器1101中，该种情况下，处理器1101可能由硬件实现。
在一种实现方式中，通信装置1100可以包括电路，所述电路可以实现前述方法实施例中发送或接收或者通信的功能。本申请中描述的处理器和收发器可实现在集成电路(integrated circuit，IC)、模拟IC、射频集成电路RFIC、混合信号IC、专用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)、印刷电路板(printed circuitboard，PCB)、电子设备等上。该处理器和收发器也可以用各种IC工艺技术来制造，例如互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor，CMOS)、N型金属氧化物半导体(nMetal-oxide-semiconductor，NMOS)、P型金属氧化物半导体(positive channelmetal oxide semiconductor，PMOS)、双极结型晶体管(bipolar junction transistor，BJT)、双极CMOS(BiCMOS)、硅锗(SiGe)、砷化镓(GaAs)等。
本申请中描述的通信装置的范围并不限于此，而且通信装置的结构可以不受图11的限制。通信装置1100可以是独立的设备或者可以是较大设备的一部分。例如所述通信装置1100可以是：
(1)独立的集成电路IC，或芯片，或，芯片系统或子系统；
(2)具有一个或多个IC的集合，可选的，该IC集合也可以包括用于存储数据，计算机程序的存储部件；
(3)ASIC，例如调制解调器(Modem)；
(4)可嵌入在其他设备内的模块；
(5)接收机、终端、智能终端、蜂窝电话、无线设备、手持机、移动单元、车载设备、网络设备、云设备、人工智能设备等等；
(6)其他等等。
作为一种可能的产品形态，本申请实施例所述的北斗网络设备200中的任一网元(例如、北斗地面收发站22、北斗中心站23、北斗短报文融合通信平台24)，可以由一般性的总线体系结构来实现。
参见图12，图12是本申请实施例提供的通信装置1200的结构示意图。该通信装置1200可以是北斗网络设备200，或其中的装置。如图12所示，该通信装置1200包括处理器1201和与所述处理器内部连接通信的收发器1202。其中，处理器1201是通用处理器或者专用处理器等。例如可以是卫星通信的基带处理器或中央处理器。卫星通信的基带处理器可以用于对卫星通信协议以及卫星通信数据进行处理，中央处理器可以用于对通信装置(如，基带芯片等)进行控制，执行计算机程序，处理计算机程序的数据。收发器1202可以称为收发单元、收发机、或收发电路等，用于实现收发功能。收发器1202可以包括接收器和发送器，接收器可以称为接收机或接收电路等，用于实现接收功能；发送器可以称为发送机或发送电路等，用于实现发送功能。可选的，通信装置1200还可以包括天线1203和/或射频单元(图未示意)。所述天线1203和/或射频单元可以位于所述通信装置1200内部，也可以与所述通信装置1200分离，即所述天线1203和/或射频单元可以是拉远或分布式部署的。
可选的，通信装置1200中可以包括一个或多个存储器1204，其上可以存有指令，该指令可为计算机程序，所述计算机程序可在通信装置1200上被运行，使得通信装置1200执行上述方法实施例中描述的方法。可选的，所述存储器1204中还可以存储有数据。通信装置1200和存储器1204可以单独设置，也可以集成在一起。
其中，处理器1201、收发器1202、以及存储器1204可以通过通信总线连接。
一种设计中，通信装置1200可以用于执行前述实施例中北斗网络设备200的功能：处理器1201可以用于执行上述实施例中北斗网络设备200执行的有关RDSS出站信号生成的功能步骤和/或用于本文所描述的技术的其它过程；收发器1202可以用于执行上述实施例中北斗网络设备200执行的有关发送和接收的功能步骤和/或用于本文所描述的技术的其它过程。
在上述任一种设计中，处理器1201中可以包括用于实现接收和发送功能的收发器。例如该收发器可以是收发电路，或者是接口，或者是接口电路。用于实现接收和发送功能的收发电路、接口或接口电路可以是分开的，也可以集成在一起。上述收发电路、接口或接口电路可以用于代码/数据的读写，或者，上述收发电路、接口或接口电路可以用于信号的传输或传递。
在上述任一种设计中，处理器1201可以存有指令，该指令可为计算机程序，计算机程序在处理器1201上运行，可使得通信装置1200执行上述方法实施例中终端100执行的方法步骤。计算机程序可能固化在处理器1201中，该种情况下，处理器1201可能由硬件实现。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机程序代码，当上述处理器执行该计算机程序代码时，处理器执行前述任一实施例中的方法。
本申请实施例还提供一种计算机程序产品，当该计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行前述任一实施例中的方法。
本申请实施例还提供一种通信装置，该装置可以以芯片的产品形态存在，该装置的结构中包括处理器和接口电路，该处理器用于通过接收电路与其它装置通信，使得该装置执行前述任一实施例中的方法。
本申请实施例还提供一种北斗通信系统，包括终端100和北斗网络设备200，该终端100和北斗网络设备200可以执行前述任一实施例中的方法。
本申请全文介绍了北斗通信系统中卫星信号捕获的方法，可以理解的是，其他卫星系统中也可能存在支持卫星信号捕获的需求。因此，不限制在北斗通信系统中，若有其他卫星系统也支持卫星信号捕获，本申请中介绍的方法，也同样适用于其他卫星系统的通信。
结合本申请公开内容所描述的方法或者算法的步骤可以硬件的方式来实现，也可以是由处理器执行软件指令的方式来实现。软件指令可以由相应的软件模块组成，软件模块可以被存放于随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、闪存、可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable ROM，EPROM)、电可擦可编程只读存储器(ElectricallyEPROM，EEPROM)、寄存器、硬盘、移动硬盘、只读光盘(CD-ROM)或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。另外，该ASIC可以位于核心网接口设备中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于核心网接口设备中。
本领域技术人员应该可以意识到，在上述一个或多个示例中，本申请所描述的功能可以用硬件、软件、固件或它们的任意组合来实现。当使用软件实现时，可以将这些功能存储在计算机可读介质中或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机可读存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。
以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (17)

1.一种卫星信号捕获方法，其特征在于，包括：
终端接收卫星通过卫星无线电导航业务RNSS信号播发的导航电文，确定出所述终端的位置和终端的速度以及所述卫星的星历参数、电离层参数和时钟同步脉冲；
所述终端基于所述终端的位置、所述终端的速度、所述星历参数、所述电离层参数和卫星地面设备的位置，确定出卫星无线电测定业务RDSS出站信号从所述卫星地面设备到所述卫星的第一传播时间和所述RDSS出站信号从所述卫星到所述终端的第二传播时间；
所述终端基于所述第一传播时间和第二传播时间，确定出所述RDSS出站信号的传输时延；
所述终端基于所述RDSS出站信号的传播时延和所述时钟同步脉冲，确定出所述RDSS出站信号在传播过程中的相位时移；
所述终端基于所述RDSS出站信号在传播过程中的相位时移，捕获所述RDSS出站信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述终端基于所述终端的位置、所述终端的速度、所述星历参数和所述卫星转发所述RDSS出站信号的下行频率，确定出所述RDSS出站信号从所述卫星到所述终端的第一多普勒频偏；
所述终端基于所述卫星转发所述RDSS出站信号的下行频率和所述第一多普勒频偏，确定出所述RDSS出站信号的接收频点；
所述终端基于所述RDSS出站信号在传播过程中的相位时移，捕获所述RDSS出站信号，具体包括：
所述终端基于所述RDSS出站信号在传播过程中的相位时移和所述RDSS出站信号的接收频点，捕获所述RDSS出站信号。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述终端基于所述时钟同步脉冲、所述终端的本地晶振频率和所述卫星转发所述RDSS出站信号的下行频率，确定出所述终端100的本地晶振频偏；
所述终端基于所述卫星转发所述RDSS出站信号的下行频率和所述第一多普勒频偏，确定出所述RDSS出站信号的接收频点，具体包括：
所述终端基于所述卫星转发所述RDSS出站信号的下行频率、所述第一多普勒频偏和所述终端的本地晶振频偏，确定出所述RDSS出站信号的接收频点。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述终端基于所述终端的位置、所述终端的速度、所述星历参数和所述卫星转发所述RDSS出站信号的下行频率，确定出所述RDSS出站信号从所述卫星到所述终端的第一多普勒频偏，具体包括：
所述终端基于所述星历参数确定出所述卫星的卫星位置和卫星速度；
所述终端基于所述卫星位置、所述卫星速度、所述终端的位置、所述终端的速度和所述卫星转发所述RDSS出站信号的下行频率，确定出所述第一多普勒频偏。
5.根据权利要求2-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述终端基于所述RDSS出站信号在传播过程中的相位时移和所述RDSS出站信号的接收频点，捕获所述RDSS出站信号，具体包括：
所述终端基于所述RDSS出站信号的接收频点和频点误差，确定出所述RDSS出站信号的接收频点搜索范围；
所述终端基于所述RDSS出站信号在传播过程中的相位时移和所述RDSS出站信号的接收频点搜索范围，捕获所述RDSS出站信号。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述终端基于所述RDSS出站信号在传播过程中的相位时移，捕获所述RDSS出站信号，具体包括：
所述终端基于所述RDSS出站信号在传播过程中的相位时移和相位时移误差，确定所述RDSS出站信号的相位时移范围；
所述终端基于所述RDSS出站信号的相位时移范围在时域上捕获所述RDSS出站信号。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，所述终端基于所述终端的位置、所述终端的速度、所述星历参数、所述电离层参数和卫星地面设备的位置，确定出卫星无线电测定业务RDSS出站信号从所述卫星地面设备到所述卫星的第一传播时间和所述RDSS出站信号从所述卫星到所述终端的第二传播时间，具体包括：
所述终端基于所述星历参数和电离层参数确定出所述卫星的卫星位置和卫星速度；
所述终端基于所述电离层参数确定出所述RNSS信号的电离层延迟，并基于所述RNSS信号的电离层延迟，确定出所述RDSS出站信号的上行电离层传输延迟和所述RDSS出站信号的下行电离层传输延迟；
所述终端基于所述卫星的卫星位置和所述卫星地面设备的位置，通过第一对流层延迟模型确定出RDSS出站信号的上行对流层的传输延迟；
所述终端基于所述卫星的卫星位置和所述终端的位置，通过第二对流层延迟模型确定出所述RDSS出站信号的下行对流层的传输延迟；
所述终端基于所述RDSS出站信号从所述卫星地面设备到所述卫星传播过程中上行对流层的传输延迟、所述RDSS出站信号从所述卫星地面设备到所述卫星传播过程中的上行电流层传输延迟、所述卫星地面设备的发射延迟、所述卫星地面设备的位置和所述卫星的位置，确定出所述第一传播时间；
所述终端基于所述RDSS出站信号从所述卫星到所述终端传播过程中下行对流层的传输延迟、所述RDSS出站信号从所述卫星到所述终端传播过程中下行电离层的传输延迟、所述卫星的位置和所述终端的位置，确定出所述第二传播时间。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，所述RDSS出站信号在传播过程中的相位时移包括所述RDSS出站信号在传播过程中相位时移的码片偏移量；
所述终端基于RDSS出站信号的传播时延和所述时钟同步脉冲，确定出所述RDSS出站信号在传播过程中的相位时移，具体包括：
所述终端基于所述RDSS出站信号的传播时延、时钟同步脉冲、所述RDSS出站信号的扩频码序列的码片数量L、扩频码序列的序列周期和所述RDSS出站信号中的副码周期，确定出所述RDSS出站信号在传播过程中相位时移的码片偏移量。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一传播时间通过如下公式确定：
其中，tu为所述第一传播时间，xc、yc和zc为在T时刻所述卫星地面设备在三维坐标系中的位置坐标，xs、ys和zs为在所述T时刻所述卫星在三维坐标系中的位置坐标，tc为所述卫星地面设备的发射延迟，ttrop-u为所述RDSS出站信号的上行对流层传输延迟，ti-u为所述RDSS出站信号的上行电离层传输延迟，c为电磁波的传播速度，所述T时刻可以为所述终端触发捕获所述RDSS出站信号过程的时刻。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第二传播时间通过如下公式确定：
其中，td为所述第二传播时间，xu、yu和zu为在T时刻所述终端在三维坐标系中的位置坐标，xs、ys和zs为在所述T时刻所述卫星在三维坐标系中的位置坐标，ttrop-d为所述RDSS出站信号的下行对流层的传输延迟，ti-d为所述RDSS出站信号的下行电离层传输延迟，c为电磁波的传播速度。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述RDSS出站信号的传输时延，通过如下公式确定：
Δt＝tu+td
其中，Δt为所述RDSS出站信号的传输时延，tu为所述第一传播时间，td为所述第二传播时间。
12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述时钟同步脉冲为秒脉冲1PPS；所述RDSS出站信号在传播过程中码片的相位时移，通过如下公式确定：
其中，initChip为所述RDSS出站信号在传播过程中相位时移的码片偏移量，Tr为所述RDSS出站信号中的副码周期，L为所述RDSS出站信号的扩频码序列的码片数量，Tm为所述RDSS出站信号的扩频码序列的序列周期。
13.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述RDSS出站信号的接收频点通过如下公式确定：
fr＝fs+fd1+fd2
其中，fr为所述RDSS出站信号的接收频点，fs为所述卫星转发所述RDSS出站信号的下行频率，fd1为所述第一多普勒频偏，fd2为所述终端的本地晶振频偏。
14.根据权利要求1-13所述的方法，其特征在于，所述卫星为地球同步轨道GEO卫星。
15.根据权利要求2-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述终端预存有所述卫星地面设备的位置。
16.一种终端，其特征在于，包括：一个或多个处理器、一个或多个存储器；其中，所述一个或多个存储器与所述一个或多个处理器耦合，所述一个或多个存储器用于存储计算机程序代码，所述计算机程序代码包括计算机指令，当所述一个或多个处理器在执行所述计算机指令时，使得所述终端执行如权利要求1-15中任一项所述的方法。
17.一种计算机存储介质，包括计算机指令，其特征在于，当所述计算机指令在终端上运行时，使得所述终端执行如权利要求1-15中任一项所述的方法。
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