CN117930301A - 卫星信号处理方法、装置、接收机及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请实施例适用于卫星技术领域，提供了一种卫星信号处理方法、装置、接收机及存储介质，方法应用于接收机，该方法包括：获取第一卫星信号；第一卫星信号包括第一卫星信号参数；基于第一卫星信号与待转换的第二卫星信号之间的预设参数转换关系，将多个第一卫星信号参数转换为第二卫星信号参数；根据第二卫星信号的信号结构对第二卫星信号参数进行封装，生成第二卫星信号；第一卫星信号的信号类型与第二卫星信号的信号类型不同；发送第二卫星信号。采用上述方法，可以使得终端设备最终接收到的卫星信号参数更为真实，且降低终端设备接收到的第二卫星信号的延迟。

Description

卫星信号处理方法、装置、接收机及存储介质

技术领域

本申请属于卫星技术领域，尤其涉及一种卫星信号处理方法、装置、接收机及存储介质。

背景技术

目前，国内运行年龄超过十年以上的老旧设备所使用的全球卫星定位系统基本上为GPS，而GPS为美国的卫星导航系统。在一些敏感或重要行业中，使用GPS进行通信可能存在一定的隐私泄露风险。基于此，为了摆脱GPS的影响，我国自行研制了北斗卫星导航系统为作为全球卫星定位与通信系统，以尽可能地摆脱GPS的制约。

其中，因GPS接收机已经与我国的大部分终端设备耦合，无法直接分离。因此，通常采用北斗接收机+卫星信号模拟器的策略，将北斗卫星信号转换为GPS信号发送至用户的终端设备，以保护信息隐私。具体的，可以先通过北斗接收机接收北斗卫星信号，而后采用卫星信号模拟器对北斗卫星信号进行定位解算，得到定位结果和授时结果。之后，由卫星信号模拟器根据定位结果和授时结果生成对应场景下的GPS信号发送至终端设备。

然而，在北斗接收机通过卫星信号模拟器进行信号转换时，模拟出的卫星信号通常将叠加北斗接收机和卫星信号模拟器两个设备之间的误差，使得终端设备最终接收到的定位结果存在严重失真。并且，在进行定位解算时，至少需要4颗卫星信号进行定位或授时解算。因此，在北斗接收机接收到少于4颗卫星信号时，将无法基于定位或授时解算的结果输出GPS信号，使得终端设备在接收GPS信号时存在一定的延迟。

发明内容

本申请实施例提供了一种卫星信号处理方法、装置、接收机及存储介质，可以解决现有技术中，终端设备在接收转换后的卫星信号时，其包含的卫星信号参数存在失真，且卫星信号接收时存在一定的延迟的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种卫星信号处理方法，应用于接收机，该方法包括：

获取第一卫星信号；第一卫星信号包括第一卫星信号参数；

基于第一卫星信号与待转换的第二卫星信号之间的预设参数转换关系，将多个第一卫星信号参数转换为第二卫星信号参数；

根据第二卫星信号的信号结构对第二卫星信号参数进行封装，生成第二卫星信号；第一卫星信号的信号类型与第二卫星信号的信号类型不同；

发送第二卫星信号。

第二方面，本申请实施例提供了一种卫星信号处理装置，应用于接收机，该装置包括：

获取模块，用于获取第一卫星信号；第一卫星信号包括第一卫星信号参数；

转换模块，用于基于第一卫星信号与待转换的第二卫星信号之间的预设参数转换关系，将多个第一卫星信号参数转换为第二卫星信号参数；

封装模块，用于根据第二卫星信号的信号结构对第二卫星信号参数进行封装，生成第二卫星信号；第一卫星信号的信号类型与第二卫星信号的信号类型不同；

发送模块，用于发送第二卫星信号。

第三方面，本申请实施例提供了一种接收机，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并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如上述第一方面的方法。

第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面的方法。

第五方面，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接收机上运行时，使得接收机执行上述第一方面的方法。

本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：对于不同信号类型的第一卫星信号和第二卫星信号，接收机在获取到第一卫星信号后，可以基于第一卫星信号与待转换的第二卫星信号之间的预设参数转换关系，直接将多个第一卫星信号参数转换为第二卫星信号参数。而后，接收机可以根据第二卫星信号的信号结构直接对第二卫星信号参数进行封装生成第二卫星信号，最后可以直接发送第二卫星信号。进而，因接收机不对卫星信号进行定位解算，而是直接对第一卫星信号参数进行转换。因此，终端设备接收到的第二卫星信号中所包含的卫星信号参数通常不存在误差，使得终端设备最终接收到的卫星信号参数更为真实。并且，由于接收机不对卫星信号进行定位解算，因此，接收机在生成第二卫星信号后，可以直接发送第二卫星信号。基于此，接收机无需等待多个卫星信号进行定位解算后才可以发送第二卫星信号，进而可以降低终端设备接收到的第二卫星信号的延迟。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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申请的一些实施例，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是本申请一实施例提供的一种卫星信号处理方法的实现流程图；

图2是本申请一实施例提供的一种接收机的结构示意图；

图3是本申请一实施例提供的一种卫星信号处理装置的结构示意图；

图4是本申请另一实施例提供的一种接收机的结构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，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。

目前，国内运行年龄超过十年以上的老旧设备所使用的全球卫星定位系统基本上为GPS，而GPS为美国的卫星导航系统。在一些敏感或重要行业中，使用GPS进行通信可能存在一定的隐私泄露风险。基于此，为了摆脱GPS的影响，我国自行研制了北斗卫星导航系统为作为全球卫星定位与通信系统，以尽可能地摆脱GPS的制约。

其中，因GPS接收机已经与我国的大部分终端设备耦合，无法直接分离。因此，通常采用北斗接收机+卫星信号模拟器的策略，将北斗卫星信号转换为GPS信号发送至用户的终端设备，以保护信息隐私。具体的，可以先通过北斗接收机接收北斗卫星信号，而后采用卫星信号模拟器对北斗卫星信号进行定位解算，得到定位结果和授时结果。之后，由卫星信号模拟器根据定位结果和授时结果生成对应场景下的GPS信号发送至终端设备。

然而，在北斗接收机通过卫星信号模拟器进行信号转换时，模拟出的卫星信号通常将叠加北斗接收机和卫星信号模拟器两个设备之间的误差，使得终端设备最终接收到的定位结果存在严重失真。并且，在进行定位解算时，至少需要4颗卫星信号进行定位或授时解算。因此，在北斗接收机接收到少于4颗卫星信号时，将无法基于定位或授时解算的结果输出GPS信号，使得终端设备在接收GPS信号时存在一定的延迟。

具体的，在北斗接收机具有多个时，卫星信号需要依次经过多个接收机的处理。例如，需要先由第一级接收机接收到多个卫星信号进行定位解算得到定位结果后，将包含定位结果的卫星信号发送至下一级北斗接收机；而后，由下一级北斗接收机中的卫星信号模拟器再次对卫星信号依次进行解析、转换以及封装，以将解析到的定位结果生成新的卫星信号发送，直至最后一级接收机中的卫星信号模拟器对接收到的卫星信号依次进行解析、转换以及封装成GPS信号后，发送至用户的终端设备。

然而，该方案必须在第一级接收机进行定位解算得到定位结果后才能输出卫星信号。若第一级接收机接收到的卫星信号的数量少于4个，则第一级接收机在启动后将无法立即向第二级接收机提供可用的位置和时间，导致卫星信号转换无法顺利进行。

另外，即使第一级接收机接收到多个卫星信号并正常完成定位解算，然而，定位解算的过程需要一定时间。因此，第一级接收机在启动后也通常无法立刻执行上述方式。目前，采用接收机+卫星信号模拟器的方案进行卫星信号转换时，第一级接收机在冷启动(处于时间和位置都未知的情况下)后，通常至少需要18秒左右或更长的时间进行初始化。

并且，受限于卫星信号模拟器的性能和仿真能力，卫星信号模拟器模拟产生的信号场景与实际的卫星场景完全不同。也即，输入的星座和输出的星座可能不一致，或者说，输入卫星信号和输出卫星信号之间不存在一一对应的卫星信号参数的关联关系(参数关联关系可能包括卫星的信号强度、位置、仰角、方位角、载波相位、载波频率、伪码相位、伪码频率、多普勒频率等公知的卫星信号参数)。

最后，对于第一级接收机定位解算的定位结果，在经过多级接收机中的卫星信号模拟器进行处理后，然后才由用户的接收机再次进行定位解算处理，其将类似于一句话在多个人之间依次相传，使得每经过一次卫星信号接收或卫星信号模拟的处理时均会产生一定的偏差。进而，导致最终的终端设备所得到的定位结果存在严重的信息失真。

基于此，为了能够使发送至终端设备的第二卫星信号的卫星信号参数更为真实，且降低用户的终端设备接收到第二卫星信号时的延迟，本申请实施例提供了一种卫星信号处理方法，该方法可以应用于接收机。示例性的，上述接收机包括但不限于北斗接收机以及GPS接收机。可以理解的是，在需要将北斗卫星信号转换成GPS卫星信号时，其接收机可以为北斗接收机；以及，在需要将GPS卫星信号转换成北斗卫星信号时，其接收机可以为GPS接收机。

请参阅图1，图1示出了本申请实施例提供的一种卫星信号处理方法的实现流程图，该方法包括如下步骤：

S101、获取第一卫星信号；第一卫星信号包括第一卫星信号参数。

在一实施例中，上述第一卫星信号可以为北斗卫星信号，也可以为GPS卫星信号或其他卫星信号，对此不作限定。其中，下述内容中的第二卫星信号可以与第一卫星信号为相同信号类型的信号，也可以为不同信号类型的信号，对此不作限定。本实施例中，主要以第一卫星信号的信号类型与第二卫星信号的信号类型不同为例进行解释说明。

其中，第一卫星信号参数包括但不限于第一多普勒参数、第一码相位、第一载波相位、第一电文星历和第一时间参数中的一种或多种参数，对此不作限定。

可以理解的是，因接收机无需基于第一卫星信号中的第一卫星信号参数进行定位解算，因此，在获取到第一卫星信号时，即可直接执行下述S102过程中的参数转换，得到第二卫星信号并进行发送。进而，无需较长的时间进行初始化，以及可以降低第二卫星信号发送的延迟。并且，因接收机不对卫星信号进行定位解算，而是直接对第一卫星信号参数进行转换。因此，终端设备接收到的第二卫星信号中所包含的卫星信号参数通常不存在误差，使得终端设备最终接收到的卫星信号参数更为真实，以及输入的星座和输出的星座一致。

需要说明的是，在实际场景中，接收机可能接收到多个初始第一卫星信号，此时，在多个初始第一卫星信号的信号质量较差时，接收机所获取到的第一卫星信号参数也可能存在误差。以及，在多个初始第一卫星信号的数量大于预设数量时，还可以认为接收到的初始第一卫星信号存在一定冗余。

可以理解的是，终端设备通常可以根据4个卫星信号进行定位解算，因此，在接收机接收到的初始第一卫星信号较多时，接收机即使将所有初始第一卫星信号作为第一卫星信号进行转换并发送至终端设备，终端设备也仅需使用部分转换后的第二卫星信号。进而，在接收机直接将所有初始第一卫星信号均确定为第一卫星信号进行处理时，将增加接收机处理第一卫星信号时所需的功耗以及时间。

基于此，为了能够减少接收机处理第一卫星信号所需的功耗和时间，接收机可以在获取到多个初始第一卫星信号时，确定多个初始第一卫星信号的数量是否大于预设数量。若数量大于预设数量，则可以从多个初始第一卫星信号中确定预设数量的第一卫星信号。否则，在确定数量小于或等于预设数量时，接收机可以将每个初始第一卫星信号均确定为第一卫星信号。

其中，上述第一数量可以根据实际情况进行设置，对此不作限定。需要说明的是，虽然终端设备可以根据4个卫星信号进行定位解算，然而，为了提高终端设备定位解算的精度，本实施例中，可以设置预设数量为12。

需要补充的是，为了使接收机能够从第一卫星信号中获取到准确的第一卫星信号参数，接收机可以根据每个初始第一卫星信号的信号质量确定预设数量的第一卫星信号。

具体的，接收机可以根据信号质量，将多个初始第一卫星信号进行排序，而后将TOPN的初始第一卫星信号确定为第一卫星信号。此时，N为预设数量。也即，每个第一卫星信号的信号质量大于其余初始第一卫星信号的信号质量。

其中，信号质量可以通常可以反映卫星信号的可信度，清晰度以及敏感性。因此，信号质量越好的第一卫星信号，接收机从第一卫星信号中获取到的第一卫星信号参数越清晰，参数的偏差越小。

在一实施例中，接收机可以将第一卫星信号的信号输入功率、信号强度或信噪比等参数表征第一卫星信号的信号质量，对此不作限定。示例性的，本实施例中，可以以信噪比表征信号质量。

可以理解的是，信噪比为信号与噪声的比值，在比值越大时，可以认为信号质量越高，以及，在比值越小时，可以认为第一卫星信号中存在较多的噪声。

在另一实施例中，为了能够进一步地降低接收机处理初始第一卫星信号时的功耗，接收机还可以在获取到初始第一卫星信号后，若确定初始第一卫星信号的信号质量低于预设质量，则接收机可以直接删除该初始第一卫星信号。

需要说明的是，虽然初始第一卫星信号的信号质量可能位于多个初始第一卫星信号中的TOPN。然而，在初始第一卫星信号的信号质量低于预设质量时，接收机可以认为即使将初始第一卫星信号确定为第一卫星信号后，从第一卫星信号中所获取到的第一卫星信号参数也可能存在较大偏差。进而，接收机可以直接删除该初始第一卫星信号，不仅能够避免后续得到的第一卫星信号参数存在偏差，且能够降低需处理的初始第一卫星信号的数量。

其中，卫星信号的预设质量可以根据实际情况进行设置，对此不作限定。

需要补充的是，在删除初始第一卫星信号后，可以执行统计剩余的初始第一卫星信号的数量的步骤。而后，在剩余的初始第一卫星信号的数量大于预设数量时，根据信号质量确定预设数量的第一卫星信号。否则，在剩余的初始第一卫星信号的数量小于或等于预设数量时，将每个初始第一卫星信号确定为第一卫星信号。

需要说明的是，接收机可以在确定出多个第一卫星信号，但不基于多个第一卫星信号进行定位解算。此时，接收机可以分别对每个第一卫星信号执行下述S102-S104步骤。

S102、基于第一卫星信号与待转换的第二卫星信号之间的预设参数转换关系，将多个第一卫星信号参数转换为第二卫星信号参数。

在一实施例中，不同的第一卫星信号的信号类型与第二卫星的信号类型，其对应的预设参数转换关系通常各不相同。本实施例中，以第一卫星信号的信号类型为北斗信号类型，以及第二卫星信号的信号类型为GPS信号类型为例进行解释。详述如下：

在第一卫星信号参数包括第一多普勒参数时，接收机可以确定处理第一卫星信号时产生的中频信号的信号频率否正负相反；若确定信号频率正负相反，则将第一多普勒参数的相反数确定为第二多普勒参数；若输出的中频与输入的中频未正负相反，则将第一多普勒参数确定为第二多普勒参数。

其中，卫星发送第一卫星信号的时的发射频率通常较高，使得接收机接收到第一卫星信号的接收频率也较高。然而，接收机通常无法处理频率较高的第一卫星信号。因此，需要对第一卫星信号的发射频率进行中和。

示例性的，在第一卫星信号的信号类型为北斗信号类型时，其发射频率通常为1561M。此时，接收机通常需要采用其他频率的信号进行混频，以降低第一卫星信号的发射频率。

示例性的，在使用频率为1559M的信号进行混频时，其混频后产生的中频信号的信号频率可以认为是+2M(1561M-1559M)。进而，可以认为上述信号频率未正负相反。基于此，接收机可以直接将第一多普勒参数确定为第二多普勒参数。

以及，在使用频率为1563M的信号进行混频时，其混频后产生的中频信号的信号频率可以认为是-2M(1561M-1563M)。进而，可以认为上述信号频率正负相反。基于此，接收机可以直接将第一多普勒参数的相反数确定为第二多普勒参数。

其中，用于进行混频的信号的频率可以每次由接收机在处理第一卫星信号时自动生成，本实施例中对用户进行混频的信号的频率不作限定。

在另一实施例中，上述接收机处理第一卫星信号时产生的中频信号的信号频率否正负相反，还可以预先由工作人员进行设置并存储在接收机中。此时，接收机可以直接获取已存储的信号频率是否正负相反的结果，进而直接对第一多普勒参数进行转换。

在第一卫星信号参数包括第一码相位时，计算第一码相位与第一卫星信号对应的第一码速率的比值，并将比值与第二卫星信号对应的第二码速率的乘积确定为第二码相位。

在一实施例中，不同信号类型对应的码速率通常不同的。示例性的，在第一卫星信号的信号类型为北斗信号类型时，其第一码速率通常为2.046mbps；以及，在第二卫星信号的信号类型为GPS信号类型时，其第二码速率通常为1.023mbps。

基于此，在确定第一卫星信号的信号类型以及第二卫星信号的信号类型后，还可以认为第一码速率与第二码速率为已知量。也即，该每种信号类型对应的码速率也可以预先存储在接收机中，由接收机直接获取并参与上述参数转换。

在第一卫星信号参数包括第一电文星历或第一时间参数时，根据第一卫星信号与第二卫星信号之间的预设格式差异，将第一电文星历或第一时间参数转换为第二电文星历或第二时间参数；预设参数转换关系包括格式差异对应的转换关系。

在一实施例中，上述预设格式差异包括但不限于单位差异，参考物差异以及坐标系差异等一种或多种，对此不作限定。

示例性的，对于单位差异，以时间参数为例，GPS卫星信号中包含的时间参数的单位可能为微秒，北斗卫星信号中包含的时间参数的单位可能为秒。以及，对于参考物差异，同样以时间参数为例，GPS卫星信号中包含的时间参数所对应的时间基准为1980年1月6日世界协调时UTC0时。然而，北斗卫星信号中包含的时间参数所对应的时间基准为2006年1月1日世界协调时(UTC)00时00分00秒。以及，对于坐标系差异，GPS采用WGS-84坐标系，原点是地球的质心。北斗卫星采用北斗坐标系，原点为包括海洋和大气的整个地球的质量中心。

基于此，在确定第一卫星信号的信号类型和第二卫星信号的信号类型后，即可确定预设格式差异，进而根据预设格式差异对第一电文星历或第一时间参数进行参数转换，得到第二电文星历或第二时间参数。

在一实施例中，上述电文星历为星历数据，用于描述太空飞行体位置和速度的表达式。因此，第一电文星历可以用于描述第一卫星在太空的位置和速度，其可以根据预设格式差异中的单位差异，参考物差异以及坐标系差异中的一种或多种，对位置和速度进行转换得到第二电文星历。本实施例中，对第一电文星历或第一时间参数进行转换的具体过程不作详细说明。

S103、根据第二卫星信号的信号结构对第二卫星信号参数进行封装，生成第二卫星信号；第一卫星信号的信号类型与第二卫星信号的信号类型不同。

在一实施例中，因最终需要发送至用户的终端设备中，而用户的终端设备采用的接收机可能为第二卫星信号的接收机。例如，在第一卫星信号为北斗卫星信号，第二卫星信号为GPS卫星信号时，接收机需要以GPS对应的信号结构将第二卫星信号参数进封装，生成第二卫星信号。

其中，不同的卫星信号的信号结构通常不同，其可以用于定义应当包含的第二卫星信号参数，以及每种第二卫星信号参数应当在第二卫星信号中的位置。本实施例中，对每种卫星信号的信号结构不做具体限定。

在另一实施例中，上述第一卫星信号的信号类型还可以与第二卫星信号的信号类型相同，此时，接收机只需对其进行转发即可。

S104、发送第二卫星信号。

在一实施例中，在生成第二卫星信号后，接收机可以直接发送第二卫星信号至用户的终端设备。需要说明的是，为了保证终端设备能够接收到信号质量好的第二卫星信号，接收机还可以采用预设发射功率发送第二卫星信号。

其中，预设发射功率可以根据实际情况进行设置，对此不作限定。

需要说明的是，终端设备接收到的第二卫星信号的信号强度，通常能够在一定程度上反映第二卫星信号被接收时的信号质量。并且，接收到第二卫星信号的信号强度通常与第二卫星信号的发射功率、路径损耗、障碍物衰减、接收机发射时的增益以及终端设备接收时的增益等参数相关。其中，发射时的增益可以由接收机的发射天线进行调节，接收时的增益可以由终端设备中的接收天线进行调节(对于接收机而言无法进行调节)，路径损耗以及障碍物衰减无法确定。因此，接收机可以通过调整第二卫星信号发送时的发射功率，提高终端设备接收到第二卫星信号时的信号强度。基于此，接收机可以采用较高的预设发射功率发送第二卫星信号，提高终端设备接收到的第二卫星信号的信号质量。进而，可以使终端设备可以从第二卫星信号中获取到的第二卫星信号参数更为真实。

在本实施例中，对于不同信号类型的第一卫星信号和第二卫星信号，接收机在获取到第一卫星信号后，可以基于第一卫星信号与待转换的第二卫星信号之间的预设参数转换关系，直接将多个第一卫星信号参数转换为第二卫星信号参数。而后，接收机可以根据第二卫星信号的信号结构直接对第二卫星信号参数进行封装生成第二卫星信号，最后可以直接发送第二卫星信号。进而，因接收机不对卫星信号进行定位解算，而是直接对第一卫星信号参数进行转换。因此，终端设备接收到的第二卫星信号中所包含的卫星信号参数通常不存在误差，使得终端设备最终接收到的卫星信号参数更为真实。并且，由于接收机不对卫星信号进行定位解算，因此，接收机在生成第二卫星信号后，可以直接发送第二卫星信号。基于此，接收机无需等待多个卫星信号进行定位解算后才可以发送第二卫星信号，进而可以降低终端设备接收到的第二卫星信号的延迟。

在另一实施例中，在已有方案中，接收机和卫星信号模拟器之间主要通过串口进行通信。然而，在通过串口进行通信时，通常由于网络因素其通信可能存在一定的延时，且延时的具体时长并不固定。

基于此，在本实施例中，在获取第一卫星信号时，可以通过在接收机内部设置硬件通道以对第一卫星信号进行接收，以及对第二卫星信号进行发送。

具体的，参照图2，图2是本申请一实施例提供的一种接收机装置的结构示意图。其中，接收机内部设置有接收硬件通道以及发送硬件通道。并且，一个接收硬件通道可以对应一个或多个发送硬件通道，对此不作限定。本实施例中，以一个接收硬件通道对应一个发送硬件通道为例进行示例说明。

其中，工作人员可以预先在每个发送硬件通道中设置相应的预设参数转换关系，而后对第一卫星信号参数进行转换得到第二卫星信号参数。也即，在接收机可以设置有多种信号类型的第二卫星信号。例如，信号类型可以为北斗信号类型，GPS信号类型。此时，每种信号类型对应的预设参数转换关系均可以预先设置在发送硬件通道中。

以及，接收硬件通道还可以根据预设的捕获模块对第一卫星信号进行捕获。而后，在对第一卫星信号进行参数转换的过程中，接收硬件通道还可以根据预设的跟踪模块不断的跟踪卫星信号。

通常的，接收机主要由跟踪模块和捕获模块两部分组成，有关对卫星信号进行解算和定位的部分，则由接收机内的处理器通过软件设计完成。具体的，捕获模块可以用于捕获天上所有可见卫星的载波频率和码相位的粗略估计值。跟踪模块主要用于根据捕获模块捕获到的载波频率和码相位的粗略估计值，开始卫星接收通道的跟踪，从而不断的跟踪卫星信号进行定位解算。本实施例中，对接收机捕获和跟踪第一卫星信号的方式不作详细说明。

需要说明的是，在接收机内部设置接收硬件通道接收第一卫星信号，以及设置发送硬件通道发送第二卫星信号时，其卫星信号由输入到输出均将全部由硬件决定。进而，不存在不确定的延时时长。具体的，在接收机接收到的第一卫星信号后，其第一卫星信号在接收、转换成第二卫星信号并进行输出的时长通常为1个输入时钟周期+1个输出时钟周期+接收机的内部处理时长。

通常，第一卫星信号输入过程中预先使用了确定的输入信号时钟频率，接收硬件通道和发送硬件通道中的处理过程延迟也是固定的，第二卫星信号输出的过程中也使用了确定的输出信号时钟频率。因此第一卫星信号输入到第二卫星信号输出的整个过程延迟是固定的，误差不会超过1个输入时钟周期+1个输出时钟周期。进而，不仅降低终端设备接收到的第二卫星信号的延迟，且可以使得终端设备接收第二信号的延时时长固定。

并且，采用北斗接收机+卫星信号模拟器将北斗卫星信号转换为GPS信号时，转换后的GPS信号的信号强度，与接收到的北斗卫星信号的信号强度并没有关联，使得第一卫星信号的信号强度和第二卫星信号的信号强度存在一定的割裂，这种割裂可能会使得用户的接收机在定位解算的时候对卫星信号的真实质量造成误判，导致用户选用了错误的相干积分长度对卫星信号进行处理，或者是使用了非最优的卫星信号组合来计算定位和授时等。

在另一实施例中，上述已说明第一卫星信号输入到第二卫星信号输出的整个过程延迟是固定的，基于此，为了使得接收机输出的第二卫星信号的相位与输入的第一卫星信号的相位保持一致，且尽可能地实现第二卫星信号相对于终端设备的0延迟效果。接收机可以确定第二卫星信号的信号相位；根据预设时长对信号相位进行补偿得到目标相位；根据发送硬件通道，采用目标相位发送第二卫星信号。

其中，预设时长即可以认为等于第一卫星信号输入到第二卫星信号输出的整个过程的延迟时长。该预设时长可以预先由工作人员对接收机进行测试后得到。上述相位可包括卫星信号中的帧序号，比特序号，伪码周期数，载波周期数，伪码相位，载波相位等与卫星信号的时间相位有关的特征参数。其中，不同的卫星信号之间的相位也可以进行参数转换。

其中，上述根据预设时长对信号相位进行补偿得到目标相位，可以为先确定预设时长对应的补偿相位，而后将补偿相位与信号相位进行加和，即可得到目标相位，实现第二卫星信号的相位与第一卫星信号的相位保持一致。

可以理解的是，在预设时长为3s时，若接收机在A时刻获取到第一卫星信号，则通常需要在A+3s后发送第二卫星信号至终端设备。此时，终端设备即使立刻获取到第二卫星信号，然而对于终端设备而言，将在A+3s后接收到A时刻的第二卫星信号。进而，无法实现第二卫星信号相对于终端设备的0延迟效果。

然而，在本实施例中，接收机在生成第二卫星信号后，可以将第二卫星信号的信号相位+3s对应的补偿相位作为第二卫星信号的目标相位。此时，终端设备在A+3s的时刻下接收到第二卫星信号时，将因第二卫星信号的目标相位原因，确定此时的第二卫星信号为不存在延迟的第二卫星信号。进而，在使得第二卫星信号的相位与第一卫星信号的相位保持一致的基础上，还能够尽可能地实现第二卫星信号相对于终端设备的0延迟效果。

可以理解的是，北斗接收机+卫星信号模拟器的策略，无法固定转换后的卫星信号延时时长，因此，上述策略也无法实现转换后的第二卫星信号相对于终端设备的0延迟效果。

在一实施例中，接收硬件通道与发送硬件通道相对应，发射硬件通道还可以预先设置信号强度放大或缩小比例，以根据接收到的每个第一卫星信号的信号强度进行等比例放大或缩小，得到对应的第二卫星信号的信号强度。进而，维持第一卫星信号的信号强度与第二卫星信号的信号强度之间的关联。也即，可以实现根据第一卫星信号的信号强度调整第二卫星信号输出时的信号强度，使得接收机接收到的各个第一卫星信号的信号强度相互之间的比例关系，与接收机发送的各个第二的信号强度相互之间的比例关系一致。

请参阅图3，图3是本申请实施例提供的一种卫星信号处理装置的结构示意图。本实施例中卫星信号处理装置包括的各模块用于执行图1对应的实施例中的各步骤。具体请参阅图1以及图1所对应的实施例中的相关描述。为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分。参见图3，卫星信号处理装置300可以包括：获取模块310、转换模块320、封装模块330以及发送模块340，其中：

获取模块310，用于获取第一卫星信号；第一卫星信号包括第一卫星信号参数。

转换模块320，用于基于第一卫星信号与待转换的第二卫星信号之间的预设参数转换关系，将多个第一卫星信号参数转换为第二卫星信号参数；

封装模块330，用于根据第二卫星信号的信号结构对第二卫星信号参数进行封装，生成第二卫星信号；第一卫星信号的信号类型与第二卫星信号的信号类型不同。

发送模块340，用于发送第二卫星信号。

在一实施例中，获取模块310还用于：

获取多个初始第一卫星信号；若多个初始第一卫星信号的数量大于预设数量，则从多个初始第一卫星信号中确定预设数量的第一卫星信号。

在一实施例中，获取模块310还用于：

若多个初始第一卫星信号的数量大于预设数量，则分别确定每个初始第一卫星信号的信号质量；根据信号质量，从多个初始第一卫星信号中确定预设数量的第一卫星信号；每个第一卫星信号的信号质量大于其余初始第一卫星信号的信号质量。

在一实施例中，获取模块310还用于：

若多个初始第一卫星信号的数量小于或等于预设数量，则将每个初始第一卫星信号确定为第一卫星信号。

在一实施例中，第一卫星信号参数至少包括第一多普勒参数、第一码相位、第一载波相位、第一电文星历和第一时间参数中的一种参数。

在一实施例中，转换模块320还用于：

在第一卫星信号参数包括第一多普勒参数时，确定接收机处理第一卫星信号时产生的中频信号的信号频率否正负相反；若确定信号频率正负相反，则将第一多普勒参数的相反数确定为第二多普勒参数；若输出的中频与输入的中频未正负相反，则将第一多普勒参数确定为第二多普勒参数；在第一卫星信号参数包括第一码相位时，计算第一码相位与第一卫星信号对应的第一码速率的比值，并将比值与第二卫星信号对应的第二码速率的乘积确定为第二码相位；在第一卫星信号参数包括第一电文星历或第一时间参数时，根据第一卫星信号与第二卫星信号之间的预设格式差异，将第一电文星历或第一时间参数转换为第二电文星历或第二时间参数；预设参数转换关系包括格式差异对应的转换关系。

在一实施例中，发送模块340还用于：

以预设发射功率发送第二卫星信号。

当理解的是，图3示出的卫星信号处理装置的结构示意图中，各模块用于执行图1对应的实施例中的各步骤，而对于图1对应的实施例中的各步骤已在上述实施例中进行详细解释，具体请参阅图1以及图1所对应的实施例中的相关描述，此处不再赘述。

图4是本申请一实施例提供的一种接收机的结构示意图。如图4所示，该实施例的接收机400包括：处理器410、存储器420以及存储在存储器420中并可在处理器410运行的计算机程序430，例如卫星信号处理方法的程序。处理器410执行计算机程序430时实现上述各个卫星信号处理方法各实施例中的步骤，例如图1所示的S101至S104。或者，处理器410执行计算机程序430时实现上述图3对应的实施例中各模块的功能，例如，图3所示的各个模块的功能，具体请参阅图3对应的实施例中的相关描述。

示例性的，计算机程序430可以被分割成一个或多个模块，一个或者多个模块被存储在存储器420中，并由处理器410执行，以实现本申请实施例提供的卫星信号处理方法。一个或多个模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序430在接收机400中的执行过程。例如，计算机程序430可以实现本申请实施例提供的卫星信号处理方法。

接收机400可包括，但不仅限于，处理器410、存储器420。本领域技术人员可以理解，图4仅仅是接收机400的示例，并不构成对接收机400的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如接收机还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器410可以是中央处理单元，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路、现成可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

存储器420可以是接收机400的内部存储单元，例如接收机400的硬盘或内存。存储器420也可以是接收机400的外部存储设备，例如接收机400上配备的插接式硬盘，智能存储卡，闪存卡等。进一步地，存储器420还可以既包括接收机400的内部存储单元也包括外部存储设备。

本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行上述各个实施例中的卫星信号处理方法。

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接收机上运行时，使得接收机执行上述各个实施例中的卫星信号处理方法。

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精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种卫星信号处理方法，其特征在于，应用于接收机，所述方法包括：

获取第一卫星信号；所述第一卫星信号包括第一卫星信号参数；

基于所述第一卫星信号与待转换的第二卫星信号之间的预设参数转换关系，将多个所述第一卫星信号参数转换为第二卫星信号参数；

根据所述第二卫星信号的信号结构对所述第二卫星信号参数进行封装，生成第二卫星信号；所述第一卫星信号的信号类型与所述第二卫星信号的信号类型不同；

发送所述第二卫星信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取第一卫星信号，包括：

获取多个初始第一卫星信号；

若多个所述初始第一卫星信号的数量大于预设数量，则从多个所述初始第一卫星信号中确定预设数量的第一卫星信号。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述若多个所述初始第一卫星信号的数量大于预设数量，则从多个所述初始第一卫星信号中确定预设数量的第一卫星信号，包括：

若多个所述初始第一卫星信号的数量大于预设数量，则分别确定每个所述初始第一卫星信号的信号质量；

根据所述信号质量，从多个所述初始第一卫星信号中确定所述预设数量的所述第一卫星信号；每个所述第一卫星信号的信号质量大于其余所述初始第一卫星信号的信号质量。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述获取多个初始第一卫星信号之后，还包括：

若多个所述初始第一卫星信号的数量小于或等于所述预设数量，则将每个所述初始第一卫星信号确定为所述第一卫星信号。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一卫星信号参数至少包括第一多普勒参数、第一码相位、第一载波相位、第一电文星历和第一时间参数中的一种参数。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一卫星信号与待转换的第二卫星信号之间的预设参数转换关系，将多个所述第一卫星信号参数转换为第二卫星信号参数，包括：

在所述第一卫星信号参数包括所述第一多普勒参数时，确定所述接收机处理所述第一卫星信号时产生的中频信号的信号频率否正负相反；若确定所述信号频率正负相反，则将所述第一多普勒参数的相反数确定为第二多普勒参数；若输出的中频与输入的中频未正负相反，则将所述第一多普勒参数确定为第二多普勒参数；

在所述第一卫星信号参数包括所述第一码相位时，计算所述第一码相位与第一卫星信号对应的第一码速率的比值，并将所述比值与所述第二卫星信号对应的第二码速率的乘积确定为第二码相位；

在所述第一卫星信号参数包括所述第一电文星历或所述第一时间参数时，根据所述第一卫星信号与所述第二卫星信号之间的预设格式差异，将所述第一电文星历或所述第一时间参数转换为第二电文星历或第二时间参数；所述预设参数转换关系包括所述格式差异对应的转换关系。

7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述发送所述第二卫星信号，包括：

以预设发射功率发送所述第二卫星信号。

8.一种卫星信号处理装置，其特征在于，应用于接收机，所述装置包括：

获取模块，用于获取第一卫星信号；所述第一卫星信号包括第一卫星信号参数；

转换模块，用于基于所述第一卫星信号与待转换的第二卫星信号之间的预设参数转换关系，将多个所述第一卫星信号参数转换为第二卫星信号参数；

封装模块，用于根据所述第二卫星信号的信号结构对所述第二卫星信号参数进行封装，生成第二卫星信号；所述第一卫星信号的信号类型与所述第二卫星信号的信号类型不同；

发送模块，用于发送所述第二卫星信号。

9.一种接收机，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的方法。