CN118041733A - 一种频偏补偿设备、频偏补偿方法及存储介质 - Google Patents

一种频偏补偿设备、频偏补偿方法及存储介质 Download PDF

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CN118041733A CN202410258011.3A CN202410258011A CN118041733A CN 118041733 A CN118041733 A CN 118041733A CN 202410258011 A CN202410258011 A CN 202410258011A CN 118041733 A CN118041733 A CN 118041733A
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Abstract

本申请公开了一种频偏补偿设备、频偏补偿方法及存储介质，涉及无线通信技术领域。该频偏补偿设备包括与天线连接的多普勒频偏估计补偿模块，以及通过第一PLL与多普勒频偏估计补偿模块连接的晶振频偏估计补偿模块。由于晶振频偏估计补偿模块可对晶振频偏准确估计，这样，在对来自卫星的下行信号进行晶振频偏补偿后，基本可被视作不再存在晶振频偏；此时通过多普勒频偏估计补偿模块，便可实现对晶振频偏补偿后的下行信号的多普勒频偏估计和补偿。故不仅可以分辨多普勒频偏和晶振频偏，还能提高频偏估计的准确性和降低频偏估计的复杂度，以确保终端能够获得准确的卫星基带信号。

Description

一种频偏补偿设备、频偏补偿方法及存储介质
技术领域
本申请涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种频偏补偿设备、频偏补偿方法及存储介质。
背景技术
终端与卫星(如，低轨卫星)之间的相对位置通常是不断变化的，因此，当卫星与终端通信时，会因两者的相对运动，导致无线信号发生多普勒频偏。
并且，由于终端通常使用电压控制晶体振荡器(Voltage Controlled CrystalOscillator，VCXO，简称为：晶振)在本地产生信号接收频率，故在使用晶振的过程中，会因各种原因(如，温度变化、器件老化等)产生晶振频偏。
鉴于此，终端从接收到的信号解析出来的卫星基带信号，通常包含多普勒频偏和晶振频偏，由此可见，如果要获得准确的卫星基带信号，则还需对接收到的信号进行多普勒频偏补偿和晶振频偏补偿。
相关技术中，终端在接收来自卫星的下行信号之前，频偏估计模块会根据晶振校准结果得到晶振频偏来补偿晶振，使得晶振配置出准确的本地时钟；以及，利用星历信息计算出多普勒频偏；这样，在接收到下行信号后，便可通过多普勒频偏补偿模块，对模数转换后的数字信号进行多普勒频偏补偿；进一步地，通过频偏估计模块，对多普勒频偏补偿后的数字信号中残留的多普勒频偏和晶振频偏进行估计，从而再次进行频偏补偿，并在确定补偿后的频偏满足允许误差范围时，便可确定终端获得了准确的卫星基带信号。
然而，采用上述信号的频偏补偿方法，会因多普勒频偏补偿后的数字信号中仍存在多普勒频偏和晶振频偏两种特性相同的频偏，从而导致通过频偏估计模块，很难准确地分辨多普勒频偏和晶振频偏，进而无法准确地估计多普勒频偏和晶振频偏；并且，由于采用同一频偏估计模块，增加了频偏估计的复杂度。
因此，采用上述方式，频偏估计的准确性较低且复杂度较高。
发明内容
本申请实施例提供了一种频偏补偿设备、频偏补偿方法及存储介质，用以准确地分辨多普勒频偏和晶振频偏，提高频偏估计的准确性以及降低频偏估计的复杂度，从而确保终端能够获得准确的卫星基带信号。
第一方面，本申请实施例提供了一种频偏补偿设备，所述设备包括：与所述天线连接的多普勒频偏估计补偿模块，以及通过第一锁相环(Phase Locked Loop，PLL)与所述多普勒频偏估计补偿模块连接的晶振频偏估计补偿模块；其中，
所述晶振频偏估计补偿模块用于根据当前全球导航卫星系统(GlobalNavigation Satellite System，GNSS)秒脉冲对应的时钟计数变化量确定晶振频偏，并根据所述晶振频偏对所述多普勒频偏估计补偿模块中的下行信号进行晶振频偏补偿，获得晶振频偏补偿后的下行信号，所述下行信号为所述天线接收到的来自卫星的信号；
所述多普勒频偏估计补偿模块用于根据所述卫星的星历信息确定多普勒频偏，并根据所述多普勒频偏对所述晶振频偏补偿后的下行信号进行多普勒频偏补偿。
在一种可选的实施例中，所述晶振频偏估计补偿模块包括：时钟增量统计子模块、晶振频偏估计子模块和晶振频偏补偿子模块，所述晶振频偏估计子模块分别与所述时钟增量统计子模块和所述晶振频偏补偿子模块连接；其中，
所述时钟增量统计子模块用于在接收到来自所述卫星的下行信号时，获取所述当前GNSS秒脉冲对应的时钟计数变化量，并将所述时钟计数变化量发送给所述晶振频偏估计子模块；
所述晶振频偏估计子模块用于根据所述时钟计数变化量确定所述晶振频偏，并将所述晶振频偏发送给所述晶振频偏补偿子模块；
所述晶振频偏补偿子模块用于根据所述晶振频偏对所述下行信号进行晶振频偏补偿，获得所述晶振频偏补偿后的下行信号。
在一种可选的实施例中，所述晶振频偏估计补偿模块还包括：与所述时钟增量统计子模块和所述晶振频偏估计子模块连接的GNSS秒脉冲子模块；其中，
所述时钟增量统计子模块具体用于：在接收到来自所述卫星的下行信号时，获取所述GNSS秒脉冲子模块记录的当前GNSS秒脉冲对应的时钟计数变化量；
所述晶振频偏估计子模块还用于：读取所述时钟增量统计子模块在所述当前GNSS秒脉冲获得的时钟计数变化量。
在一种可选的实施例中，所述晶振频偏估计补偿模块还包括：与所述时钟增量统计子模块连接的本地时钟；其中，所述时钟增量统计子模块具体用于：
读取所述本地时钟在所述当前GNSS秒脉冲对应的时钟计数，以及在所述当前GNSS相邻的上一GNSS秒脉冲对应的时钟计数，所述时钟计数为频率值；
根据所述当前GNSS秒脉冲对应的时钟计数和所述上一GNSS秒脉冲对应的时钟计数，获得所述当前GNSS秒脉冲对应的时钟计数变化量。
在一种可选的实施例中，所述晶振频偏估计子模块具体用于：
获取所述本地时钟的初始时钟频率；其中，所述初始时钟频率是根据晶振的理想工作频率确定的；
根据所述初始时钟频率和所述时钟计数变化量，确定所述晶振频偏。
在一种可选的实施例中，所述晶振频偏估计子模块具体用于：
根据所述初始时钟频率和所述时钟计数变化量，获得晶振频率偏移量；
将所述晶振频率偏移量和所述初始时钟频率的比值作为所述晶振频偏。
在一种可选的实施例中，所述晶振频偏补偿子模块与所述本地时钟之间依次设置VCXO和第二PLL。
在一种可选的实施例中，所述VCXO用于通过所述第一PLL与所述多普勒频偏估计补偿模块连接。
在一种可选的实施例中，所述多普勒频偏估计补偿模块包括：
依次设置的模数转换器(Analog to Digital Converter，ADC)、多普勒频偏补偿子模块和多普勒频偏估计子模块；其中，
所述ADC用于对所述晶振频偏补偿后的下行信号进行模数转换，获得模数转换后的下行信号，并将所述模数转换后的下行信号发送给所述多普勒频偏补偿子模块；
所述多普勒频偏估计子模块用于根据所述卫星的星历信息确定所述多普勒频偏，并将所述多普勒频偏发送给所述多普勒频偏补偿子模块；
所述多普勒频偏补偿子模块用于根据所述多普勒频偏对所述模数转换后的下行信号进行多普勒频偏补偿。
在一种可选的实施例中，所述多普勒频偏补偿子模块和所述多普勒频偏估计子模块构成闭合环路；其中，
所述闭合环路用于当多普勒频偏补偿后的下行信号与所述下行信号对应的卫星基带信号之间的信号相似度，不大于设定信号相似度阈值时，对所述多普勒频偏补偿后的下行信号进行多普勒频偏迭代补偿。
在一种可选的实施例中，所述多普勒频偏估计子模块具体用于：根据所述卫星的星历信息，确定所述下行信号的接收时刻对应的多普勒频偏。
在一种可选的实施例中，所述多普勒频偏估计补偿模块还包括：分别与所述第一PLL和所述ADC连接的下变频器；其中，所述下变频器用于对所述下行信号进行下变频处理，以及将所述晶振频偏补偿后的下行信号发送给所述多普勒频偏补偿子模块。
第二方面，本申请还提供了一种频偏补偿方法，应用于如第一方面所述的频偏补偿设备，所述方法包括：
在接收到来自卫星的下行信号时，获取当前GNSS秒脉冲对应的时钟计数变化量；
根据所述时钟计数变化量确定晶振频偏，并根据所述晶振频偏对所述下行信号进行晶振频偏补偿，获得晶振频偏补偿后的下行信号；
根据所述卫星的星历信息确定多普勒频偏，并根据所述多普勒频偏对所述晶振频偏补偿后的下行信号进行多普勒频偏补偿。
在一种可选的实施例中，所述获取当前GNSS秒脉冲对应的时钟计数变化量，包括：
读取本地时钟在所述当前GNSS秒脉冲对应的时钟计数，以及在所述当前GNSS相邻的上一GNSS秒脉冲对应的时钟计数，所述时钟计数为频率值；
根据所述当前GNSS秒脉冲对应的时钟计数和所述上一GNSS秒脉冲对应的时钟计数，获得所述当前GNSS秒脉冲对应的时钟计数变化量。
在一种可选的实施例中，所述根据所述时钟计数变化量确定晶振频偏，包括：
获取本地时钟的初始时钟频率；其中，所述初始时钟频率是根据晶振的理想工作频率确定的；
根据所述初始时钟频率和所述时钟计数变化量，确定所述晶振频偏。
在一种可选的实施例中，所述根据所述初始时钟频率和所述时钟计数变化量，确定所述晶振频偏，包括：
根据所述初始时钟频率和所述时钟计数变化量，获得晶振频率偏移量；
将所述晶振频率偏移量和所述初始时钟频率的比值作为所述晶振频偏。
在一种可选的实施例中，所述根据所述多普勒频偏对所述晶振频偏补偿后的下行信号进行多普勒频偏补偿，包括：
对所述晶振频偏补偿后的下行信号进行模数转换，获得模数转换后的下行信号；
根据所述多普勒频偏对所述模数转换后的下行信号进行多普勒频偏补偿。
在一种可选的实施例中，所述根据所述多普勒频偏对所述晶振频偏补偿后的下行信号进行多普勒频偏补偿之后，还包括：
确定多普勒频偏补偿后的下行信号，与所述下行信号对应的卫星基带信号之间的信号相似度；
若所述信号相似度不大于设定信号相似度阈值，则对所述多普勒频偏补偿后的下行信号进行多普勒频偏迭代补偿，直至获得信号相似度大于所述设定信号相似度阈值的目标信号为止。
第三方面，提出一种计算机可读存储介质，其包括程序代码，当所述程序代码在电子设备上运行时，所述程序代码用于使所述电子设备执行上述第二方面所述的频偏补偿方法的步骤。
第四方面，提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品在被计算机调用时，使得所述计算机执行如第二方面所述的频偏补偿方法步骤。
本申请有益效果如下：
在本申请实施例所提供的频偏补偿设备、频偏补偿方法及存储介质中，频偏补偿设备包括：与天线连接的多普勒频偏估计补偿模块，以及通过第一PLL与多普勒频偏估计补偿模块连接的晶振频偏估计补偿模块。可见，由于频偏补偿设备包括的晶振频偏估计补偿模块可以实现晶振频偏的准确估计，这样，在对来自卫星的下行信号进行晶振频偏补偿后，获得的晶振频偏补偿后的下行信号中基本可被视作不再存在晶振频偏；此时，再根据频偏补偿设备包括的多普勒频偏估计补偿模块，便可实现对晶振频偏补偿后的下行信号的多普勒频偏估计和补偿。因此，上述频偏补偿设备不仅可以准确地分辨多普勒频偏和晶振频偏，还能提高频偏估计的准确性以及降低频偏估计的复杂度，从而确保终端能够获得准确的卫星基带信号，即对来自卫星的下行信号进行准确地频偏补偿。
此外，本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者，通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本申请实施例提供的一种典型的终端针对信号的频偏估计补偿的逻辑示意图；
图2为本申请实施例提供的一种频偏补偿设备的组成结构示意图；
图3为本申请实施例提供的另一种频偏补偿设备的组成结构示意图；
图4为本申请实施例提供的又一种频偏补偿设备的组成结构示意图；
图5为本申请实施例提供的一种通信系统的应用场景示意图；
图6A为本申请实施例提供的一种卫星通信场景的场景示意图；
图6B为本申请实施例提供的一种地面通信场景的场景示意图；
图7为本申请实施例提供的一种频偏补偿方法的实施流程示意图。
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技术方案的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请文件中记载的实施例，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，都属于本申请技术方案保护的范围。
需要说明的是，在本申请的描述中“多个”理解为“至少两个”。“和/或”，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。A与B连接，可以表示：A与B直接连接和A与B通过C连接这两种情况。另外，在本申请的描述中，“第一”、“第二”等词汇，仅用于区分描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示顺序。
此外，本申请技术方案中，对数据的采集、传播、使用等，均符合国家相关法律法规要求。
以下对本申请实施例中的部分技术用语进行解释说明，以便于本领域技术人员理解。
(1)多普勒频移(Doppler Shift)：也即多普勒频偏，是指当移动台以恒定的速率沿某一方向移动时，由于传播路程差的原因，会造成相位和频率的变化，通常将这种变化称为多普勒频移。
(2)PLL：是一种利用相位同步产生的电压，去调谐压控振荡器以产生目标频率的负反馈控制系统，也即是一种利用反馈控制原理实现的频率及相位的同步技术，其作用是将电路输出的时钟与其外部的参考时钟保持同步。在本申请实施例中，第一PLL和第二PLL均具备时钟同步的效果，不在后文赘述。
(3)百万分之几(Parts Per Million，PPM)：在表示频率偏差时，它表示在一个特定中心频率下的允许偏差值，其中，频率以Hz为单位；例如，100MHz的频率允许100ppm的频率误差，那么系统的最大频率为100.01MHz，最小频率为99.99MHz。
(4)子载波间隔(Sub-Carrier Spacing，SCS)：是通信系统里的频域资源概念，子载波可以认为是可独立调制的一小段频域资源，一般来说载波>子载波，通常子载波间隔为15KHz。
(5)晶振频率偏差(Frequency Tolerance)指的是晶振频率与晶振本身中心频率的差值，又常被称之为晶振频率公差，而频差是频率公差的简称，实质上也属于频偏(Frequency Deviation)范畴，因此，也可称之为晶振频偏。
进一步的，基于上述名词及相关术语解释，下面对本申请实施例的设计思想进行简要介绍：
对于非地球同步卫星(以下简称卫星，如，低轨卫星)而言，卫星与(地面)终端之间的相对位置是不断变化的。因此，当卫星与终端通信时，会因两者的相对运动，特别是卫星的高速运动，导致无线信号发生多普勒频偏，从而会造成接收信号失真；示例性的，多普勒频偏范围为[0，24]，单位：ppm。
并且，由于终端通常使用VCXO(或者晶振)在本地产生信号接收频率，故在使用晶振的过程中，会因各种原因(如，频段差异、温度变化、器件老化等)产生晶振频偏；例如，每个晶振在相同电压情况下会产生不一样的频率，大概10ppm的频偏；鉴于此，终端从接收到的信号解析出来的卫星基带信号，通常包含多普勒频偏和晶振频偏。
目前，虽然已经给出了较多的多普勒频偏的估计方法，但是关于晶振频偏的估计还鲜少研究；并且，晶振频偏的补偿主要是两个部分组成：
1、终端出厂时进行的晶振校准，选择每个频段的高中低三个频率点进行校准，其他频率的频偏用插值的方法获得，这个存在一定的误差。
2、由于晶振的振荡频率跟温度有关系，就是所说的温漂曲线，故可用温漂曲线进行晶振频偏补偿，但温漂曲线和晶振的制作工艺有关系，一般不公开；再者，虽然在某些温度下的结果是正确的，但是随着温度变化，也有会误差出现；而且随着元器件老化，晶振特性发生了变化，拟合曲线会越来越不准确。就算是自带温度补偿的晶振，也有1-2ppm的偏差，而且随着器件老化，偏差也会变大。因此，也需要一个新的思路来解决晶振频偏估计问题。
特别地，以下结合说明书附图对本申请的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本申请，并不用于限定本申请，并且在不冲突的情况下，本申请实施例及实施例中的特征可以相互组合。
参阅图1所示，其为本申请实施例提供的一种典型的终端针对信号的频偏估计补偿的逻辑示意图。终端在接收来自卫星的下行(模拟)信号(或下行数据)之前，频偏估计模块会根据晶振校准结果，得到晶振频偏来补偿VCXO(或晶振)，使得晶振配置出准确的本地(晶振)时钟，即使得VCXO输出希望的本地时钟；以及，利用卫星的星历信息计算出多普勒频偏，这样，在接收到下行信号后，便可通过多普勒频偏补偿模块，对模数转换后的数字信号(即在数字域)进行多普勒频偏补偿。进一步地，终端打开天线接收下行信号，下行信号经过下变频和ADC之后，变成数字信号(即模数转换后的数字信号)，此数字信号包含残留的晶振频偏和多普勒频偏，然后经过多普勒频偏补偿模块，带有频偏的信号进入频偏估计模块；最终，频偏估计模块利用数字信号和本地时钟，还有温漂曲线、温度传感器、时间等信息进行剩余的晶振频偏估计和剩余多普勒频偏估计，并在确定补偿后的频偏满足允许误差范围时，便可确定终端获得了准确的卫星基带信号；其中，频偏估计模块既可实现晶振频偏估计，也可以实现多普勒频偏估计。
示例性的，假定天线前端的下行(模拟)信号是y(t)＝s(t)*exp(j*(f0+f_doppler)*t)；其中，s(t)是卫星(基站)发射的基带信号经过数模转换器(Digital toAnalog Converter，DAC)的模拟信号f0表示的载波中心频点，f_doppler表示卫星和终端之间的多普勒频偏，t表示时间，j表示虚数。
终端基带的VXCO希望产生的中心频点为f0，但是通常由于晶振频偏的存在，实际产生的中心频点是f0-f_vxco_drift，故而ADC之前的信号h(t)＝y(t)*exp(-j*(f0-f_vxco_drift)*t)＝s(t)*exp(j*(f0+f_doppler)*t)*exp(-j*(f0-f_vxco_drift)*t)＝s(t)*exp(j*(f_doppler+f_vxco_drift)*t)；进一步地，在ADC之后的信号变成了x[n]＝s[n]*exp(j*(f_doppler+f_vcxo_drift)*sample_rate*n)，其中，n＝[0，1，2，3，......]，sample_rate表示采样率，比如，15KHz的SCS和20MHz带宽信号对应的sample_rate是30.72MHz；可见，ADC之后基带信号的频偏就是多普勒频偏f_doppler和晶振频偏f_vxco_drift的和；这样，会因多普勒频偏和晶振频偏特性相同的两种频偏，从而导致通过频偏估计模块，很难准确地分辨多普勒频偏和晶振频偏，进而无法准确地估计多普勒频偏和晶振频偏；并且，由于采用同一频偏估计模块，增加了频偏估计的复杂度。
有鉴于此，为了解决上述问题，本申请实施例提供了一种频偏补偿设备，用以准确地分辨多普勒频偏和晶振频偏，提高频偏估计的准确性以及降低频偏估计的复杂度，从而确保终端能够获得准确的卫星基带信号，即对来自卫星的下行信号进行准确地频偏补偿。
参阅图2所示，其为本申请实施例提供的一种频偏补偿设备的组成结构示意图，该频偏补偿设备包括：与天线连接的多普勒频偏估计补偿模块，以及通过第一PLL与多普勒频偏估计补偿模块连接的晶振频偏估计补偿模块；其中：
晶振频偏估计补偿模块用于根据当前GNSS秒脉冲对应的时钟计数变化量确定晶振频偏，并根据晶振频偏对多普勒频偏估计补偿模块中的下行信号进行晶振频偏补偿，获得晶振频偏补偿后的下行信号；
多普勒频偏估计补偿模块用于根据卫星的星历信息，确定当前GNSS秒脉冲对应的多普勒频偏，并根据多普勒频偏对晶振频偏补偿后的下行信号进行多普勒频偏补偿。
可选的，上述多普勒频偏估计补偿模块中的下行信号是天线接收到的来自卫星的信号，也即天线在接收来自卫星的下行信号之后，将接收到的下行信号传输至多普勒频偏估计补偿模块。
显然，由于频偏补偿设备包括的晶振频偏估计补偿模块可以实现晶振频偏的准确估计，这样，天线在接收到来自卫星(或基站)的下行信号之后，便可进行晶振频偏补偿，获得的晶振频偏补偿后的下行信号中基本可被视作不再存在晶振频偏；此时，再根据频偏补偿设备包括的多普勒频偏估计补偿模块，便可实现对晶振频偏补偿后的下行信号的多普勒频偏估计和补偿。因此，上述频偏补偿设备不仅可以准确地分辨多普勒频偏和晶振频偏，还能提高频偏估计的准确性以及降低频偏估计的复杂度，从而确保终端能够获得准确的卫星基带信号，即对来自卫星的下行信号进行准确地频偏补偿。
在一种可选的实施例中，晶振频偏估计补偿模块可以包括：时钟增量统计子模块、晶振频偏估计子模块和晶振频偏补偿子模块；可选的，晶振频偏估计子模块可以分别与时钟增量统计子模块和晶振频偏补偿子模块连接；这样，便可实现晶振频偏的估计和补偿。其中：
时钟增量统计子模块可以用于在接收到来自卫星的下行信号时，获取当前GNSS秒脉冲对应的时钟计数变化量，并将时钟计数变化量发送给晶振频偏估计子模块；晶振频偏估计子模块可以用于根据时钟计数变化量确定晶振频偏，并将晶振频偏发送给晶振频偏补偿子模块；晶振频偏补偿子模块可以用于根据晶振频偏对下行信号进行晶振频偏补偿，获得晶振频偏补偿后的下行信号。
由于GNSS秒脉冲之间的间隔很准，使得根据时钟计数变化量确定晶振频偏很准确，故在对下行信号进行晶振频偏补偿后，获得晶振频偏补偿后的下行信号中基本可被视作不再存在晶振频偏。
故而，在一种可选的实施例中，参阅图3所示，晶振频偏估计补偿模块还可以包括：与时钟增量统计子模块和晶振频偏估计子模块连接的GNSS秒脉冲子模块；其中，时钟增量统计子模块具体可以用于：在接收到来自卫星的下行信号时，获取GNSS秒脉冲子模块记录的当前GNSS秒脉冲对应的时钟计数变化量；晶振频偏估计子模块还可以用于：读取时钟增量统计子模块在当前GNSS秒脉冲获得的时钟计数变化量；这样，可以实现时钟增量统计子模块获得的时钟计数变化量，与晶振频偏估计子模块读取的时钟计数变化量之间的时间同步即同一GNSS秒脉冲，如，前述当前GNSS秒脉冲。
可选的，参阅图4所示，晶振频偏估计补偿模块还可以包括：与时钟增量统计子模块连接的本地时钟；其中，时钟增量统计子模块具体可以用于：读取本地时钟在当前GNSS秒脉冲对应的时钟计数，以及在当前GNSS相邻的上一GNSS秒脉冲对应的时钟计数，时钟计数为频率值；以及，根据当前GNSS秒脉冲对应的时钟计数和上一GNSS秒脉冲对应的时钟计数，获得当前GNSS秒脉冲对应的时钟计数变化量。示例性的，时钟计数变化量的计算公式可表示为：
ΔC＝CT-CT-1
其中，ΔC为时钟计数变化量，CT为当前GNSS秒脉冲对应的时钟计数，CT-1为上一GNSS秒脉冲对应的时钟计数；可选的，CT与CT-1间的时间间隔为1秒。
示例性的，假定CT＝52.000052MHz，CT-1＝26.000026MHz，则根据上述时钟计数变化量的计算公式，可获得当前GNSS秒脉冲对应的时钟计数变化量ΔC＝52.000052-26.000026＝26.000026MHz。
需要说明的是，本地时钟在每一秒钟的时钟计数增量或者时钟计数变化量，也即时钟频率。晶振频偏估计补偿模块是针对晶振引起的频偏的估计，故晶振频偏估计补偿模块无论是否接收来自卫星的下行信号，均可进行晶振频偏估计；但是，对于某一时刻(如，GNSS秒脉冲)的下行信号，则需要相应(GNSS秒脉冲)时刻的晶振频偏才能实现准确的频偏补偿。
可选的，晶振频偏估计子模块在获得时钟计数变化量之后，可以获取本地时钟的初始时钟频率，从而根据初始时钟频率和时钟计数变化量，确定晶振频偏；其中，初始时钟频率是根据晶振的理想工作频率确定的，晶振的理想工作频率也即晶振的固有频率或初始晶振频率，通常由晶振的尺寸和形状决定。
示例性的，初始时钟频率可以为初始晶振频率的几分之一，也可以为初始晶振频率的1倍或多倍，即初始时钟频率与初始晶振频率之间的关系根据实际情况或需求而设定，在本申请实施例中，并不对其进行限定。
可选的，晶振频偏估计子模块在根据初始时钟频率和时钟计数变化量，确定晶振频偏时，可以根据初始时钟频率和时钟计数变化量，获得晶振频率偏移量；接着，根据晶振频率偏移量和初始时钟频率确定晶振频偏。例如，晶振频偏估计子模块可以将晶振频率偏移量和初始时钟频率的比值作为晶振频偏，故上述晶振频偏的计算公式具体可表示如下：
其中，VCXOdrift表示晶振频偏，Δf表示晶振频率偏移量，fc表示初始时钟频率，ΔC表示时钟计数变化量，||表示绝对值运算。
假定以初始晶振频率为26MHz＝26000000Hz的晶振，且本地时钟的初始时钟频率与初始晶振频率相同为例，如果有1ppm的晶振频偏，也就是10-6*26000000＝26Hz频率偏差，也即此时的晶振频率是26000026Hz。在准确26MHz情况下，1秒钟(即秒脉冲)对应的本地时钟的计数增量(即时钟计数变化量)是26000000Hz；在1ppm误差情况下，1秒钟对应的本地时钟的计数增量是26000026Hz；因此，频偏补偿设备的软件读取到计数增量26000026后，就很容易计算出(26000026-26000000)/26000000＝1ppm的晶振频偏；进一步地，随着时间推移，元器件会发生老化，比如，产生了2ppm的晶振频偏，频偏补偿设备(或晶振频偏估计子模块)的软件此时得到的计数增量就是26000052，很容易计算出新的晶振频偏值(26000052-26000000)/26000000＝2ppm。因此，此方案可以实时计算晶振频偏，并且计算结果非常准确。
可选的，为了降低计算复杂度和提高晶振频偏的获取效率，晶振频偏估计子模块也可以根据直接将晶振频率偏移量作为晶振频偏，从而根据此晶振频偏进行后续的晶振频偏补偿。示例性的，仍以初始时钟频率fc＝26000000Hz为例，若此时的时钟计数变化量ΔC＝26000026Hz，则晶振频偏VCXOdrift可以为晶振频率偏移量Δf＝|ΔC-fc|＝26Hz。
在一种可选的实施例中，如图2～图4中任一示图所示，晶振频偏补偿子模块与本地时钟之间还可以依次设置VCXO和第二PLL，例如，VCXO与晶振频偏补偿子模块连接，第二PLL与本地时钟连接；这样，通过由VCXO、第二PLL、本地时钟、时钟增量统计子模块、晶振频偏估计子模块和晶振频偏补偿子模块组成的闭合环路，不仅能够实现对晶振频偏的实时估计和补偿，还将晶振频偏估计补偿与多普勒频偏估计补偿分割了开来，从而能够准确地分辨多普勒频偏和晶振频偏。可选的，由于VCXO可以用于通过第一PLL与多普勒频偏估计补偿模块连接，这样，不仅可以对接收到的下行信号进行载波调制，还实现了对下行信号的晶振频偏补偿。
需要说明的是，在本申请实施例中，不对晶振的类型予以限定，也即晶振可以为VCXO，也可以为其他类型的晶振。
在一种可选的实施例中，多普勒频偏估计补偿模块可以包括：依次设置的ADC、多普勒频偏补偿子模块和多普勒频偏估计子模块；这样，根据多普勒频偏估计子模块和多普勒频偏估计子模块，以及卫星的星历信息(和/或终端的位置信息)，便可实现对下行信号进行多普勒频偏估计和补偿。
其中，ADC可以用于对晶振频偏补偿后的下行信号进行模数转换，获得模数转换后的下行信号，并将模数转换后的下行信号发送给多普勒频偏补偿子模块，以确保针对前述晶振频偏补偿后的下行信号多普勒频偏补偿的顺利进行。
可选的，多普勒频偏估计子模块可以用于根据卫星的星历信息确定多普勒频偏，并将多普勒频偏发送给多普勒频偏补偿子模块；这样多普勒频偏补偿子模块便可用于根据多普勒频偏对模数转换后的下行信号进行多普勒频偏补偿。
需要说明的是，在本申请实施例中，不对上述多普勒频偏估计子模块根据卫星的星历信息确定多普勒频偏的具体方式做任何限定。
由于上述频偏补偿设备在确定多普勒频偏后，可以对晶振频偏补偿后的下行信号进行模数转换，获得模数转换后的下行信号，从而根据多普勒频偏对模数转换后的下行信号进行多普勒频偏补偿，这不仅解耦了多普勒频偏和晶振频偏的估计和补偿问题，使得两个问题独立开来，还降低了频偏估计的复杂度。
进一步地，如果多普勒频偏补偿的下行信号未达到目标信号的标准(即与下行信号对应的卫星基带信号的信号相似度不大于设定信号相似度阈值)，则可以根据多普勒估计子模块继续估计残留的多普勒频偏，再次进行多普勒频偏补偿，直至获得与下行信号对应的卫星基带信号的信号相似度大于设定信号相似度阈值的目标信号为止，以确保能够获得较为准确的卫星基带信号。
故多普勒频偏补偿子模块和多普勒频偏估计子模块构成闭合环路，闭合环路可以用于当多普勒频偏补偿后的下行信号与下行信号对应的卫星基带信号之间的信号相似度，不大于设定信号相似度阈值时，对多普勒频偏补偿后的下行信号进行多普勒频偏迭代补偿，也即多普勒频偏估计子模块与多普勒频偏补偿子模块之间存在反馈线路(如图2～图4中的⑥→⑤)。
示例性的，假定上述设定信号相似度阈值为：95％，若多普勒频偏补偿后的下行信号与下行信号对应的卫星基带信号的信号相似度为：98％，则可认为此时经由多普勒频偏估计补偿后的信号，便可作为卫星基带信号(即卫星发出的未经调制的信号)。
还需说明的是，如图2～图4所示，细实线对应①②③构成的环路部分，可以实现晶振频偏的估计和补偿，粗实线对应④⑤⑥构成的环路部分，可以实现多普勒频偏的估计和补偿；并且，图2～图4中细实线部分和GNSS秒脉冲子模块可以共同实现准确地晶振频偏估计和补偿。
此外，上述两个估计补偿模块(或两条环路)可以独立运行，彼此不影响。
在一种优选的实施例中，为了实现对下行信号更为准确的多普勒频偏的估计和补偿，多普勒频偏估计子模块具体可以用于：根据卫星的星历信息，确定下行信号的接收时刻对应的多普勒频偏。
示例性的，上述下行信号的接收时刻与上述当前GNSS秒脉冲可以相关，即上述下行信号的接收时刻与上述当前GNSS秒脉冲对应。
在一种可选的实施例中，多普勒频偏估计补偿模块还可以包括：分别与第一PLL和ADC连接的下变频器；其中，下变频器可以用于对下行信号进行下变频处理，即对天线接收到的下行信号进行解调处理，例如，根据通过第一PLL输出的经由晶振频偏补偿后的调制信号，对天线接收到的下线信号进行下变频处理，以及，将晶振频偏补偿后的下行信号发送给多普勒频偏补偿子模块。
在一种可选的实施例中，参阅图5所示，其为本申请实施例提供的一种通信系统的应用场景示意图，该应用场景包括：卫星501和终端(502a，502b)，并且，卫星501和终端(502a，502b)之间可通过无线通信网络进行信息交互。
示例性的，卫星501可通过蜂窝移动通信技术接入网络，与地面站(502a，502b)进行通信，其中，所述蜂窝移动通信技术，比如，包括第五代移动通信(5th GenerationMobile Networks，5G)技术。
本申请实施例对上述应用场景中涉及的通信设备的数量不做任何限制，例如，可以更多卫星，或者，没有卫星，或者还包括其他网络/通信设备，如图5所示，仅以卫星501和终端(502a，502b)为例进行描述；并且，终端(502a，502b)上部署有如图2～图4任一所示的频偏补偿设备，即频偏补偿设备503a和频偏补偿设备503b，下面对上述各设备及其各自的功能进行简要介绍。
卫星501，主要是指与终端(502a，502b)之间存在相对运动的卫星；示例性的，若终端(502a，502b)为低速运行或者静止的终端，则卫星501可以为高速运动的卫星，如，低轨卫星；反之，若终端(502a，502b)为高速运行的终端，则卫星501可以为低速运动的卫星；总而言之，在本申请实施例中，终端(502a，502b)与卫星501之间存在相对运动。
终端(502a，502b)，是一种可以向用户提供语音和/或数据连通性的设备，可以是支持有线和/或无线连接方式的设备。
示例性的，终端(502a，502b)包括但不限于：手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、移动互联网设备(Mobile Internet Device，MID)、可穿戴设备，虚拟现实(VirtualReality，VR)设备、增强现实(Augmented Reality，AR)设备、工业控制中的无线终端设备、无人驾驶中的无线终端设备、智能电网中的无线终端设备、运输安全中的无线终端设备、智慧城市中的无线终端设备，或智慧家庭中的无线终端设备等。
此外，终端(502a，502b)上可以安装有相关的客户端，该客户端可以是软件，例如，应用程序(Application，APP)、浏览器、短视频软件等，也可以是网页、小程序等。在本申请实施例中，终端(502a，502b)可用于通过天线接收来自卫星501的下行信号，并将下行信号发送给频偏补偿设备(503a，503b)，以便后续进行实现对下行信号进行频偏补偿。
还需说明的是，终端(502a，502b)既可以是地面终端，也可以是非地面终端，如图5所示，终端(502a，502b)为地面终端。
终端(502a，502b)上部署的频偏补偿设备(503a，503b)用于在接收到来自卫星的下行信号时，获取当前GNSS秒脉冲对应的时钟计数变化量；接着，根据时钟计数变化量确定晶振频偏，并根据晶振频偏对下行信号进行晶振频偏补偿，获得晶振频偏补偿后的下行信号；进一步地，根据卫星的星历信息，确定当前GNSS秒脉冲对应的多普勒频偏；最终，根据多普勒频偏对晶振频偏补偿后的下行信号进行多普勒频偏补偿，获得与下行信号对应的卫星基带信号的信号相似度大于设定信号相似度阈值的目标信号。
显然，根据上述的频偏补偿设备，不仅将多普勒频偏估计和晶振频偏估计分割开来，即可以准确地分辨多普勒频偏和晶振频偏，降低了频偏估计的复杂度，还避免了相关技术中，晶振频偏估计方法在某些温度或者元器件老化情况下的估计不准问题，即利用GNSS秒脉冲信号来估计晶振频偏，提高了频偏估计的准确性，使得终端能够准确获得卫星基带信号。
示例性的，参阅图6A和图6B所示，本申请实施例既可以应用在卫星通信场景，也可应用在地面通信场景，即只要具备有GNSS模块的终端芯片都能采用此方案，包括但不局限于卫星通信终端；如果地面网络的终端也有GNSS模块，那么也可以采用此方案；但需要说明的是，上述场景中，卫星/地面基站与(移动)终端之间需要存在相对运动，即存在多普勒频偏。
下面结合上述的应用场景示意图，以及参考附图来描述本申请示例性实施方式提供的频偏补偿方法，需要注意的是，上述系统架构仅是为了便于理解本申请的精神和原理而示出，本申请的实施方式在此方面不受任何限制。
参阅图7所示，其为本申请实施例提供的一种频偏补偿方法的实施流程示意图，执行主体以频偏补偿设备为例，该方法的具体实施流程如下：
S701：在接收到来自卫星的下行信号时，获取当前GNSS秒脉冲对应的时钟计数变化量。
在一种可选的实施例中，在执行步骤S701时，频偏估计补偿设备在接收到来自卫星的下行信号时，便可读取本地时钟在当前GNSS秒脉冲对应的时钟计数，以及在当前GNSS相邻的上一GNSS秒脉冲对应的时钟计数，从而根据当前GNSS秒脉冲对应的时钟计数和上一GNSS秒脉冲对应的时钟计数，获得当前GNSS秒脉冲对应的时钟计数变化量；可选的，时钟计数为频率值。
S702：根据时钟计数变化量确定晶振频偏，并根据晶振频偏对下行信号进行晶振频偏补偿，获得晶振频偏补偿后的下行信号。
在一种可选的实施例中，为了实现对晶振频偏的估计，在执行步骤S702时，频偏估计补偿设备在获得时钟计数变化量之后，便可获取本地时钟的初始时钟频率，从而根据初始时钟频率和时钟计数变化量，确定晶振频偏。
可选的，频偏估计补偿设备在根据初始时钟频率和时钟计数变化量，确定晶振频偏时，可以根据初始时钟频率和时钟计数变化量，获得晶振频率偏移量；接着，根据晶振频率偏移量和初始时钟频率，确定晶振频偏。
示例性的，可以将晶振频率偏移量和初始时钟频率的比值作为晶振频偏，计算公式可以如上述VCXOdrift的计算公式。
显然，基于上述步骤S701～S702记载的方法，频偏补偿设备通过GNSS秒脉冲产生中断到软件，软件读取时钟增量，估计晶振频偏值，从而用晶振频偏值补偿VCXO得到希望的时钟频率；这样，下行信号经过VXCO产生的下变频模块(如图2～图4中的下变频器)，下变频后的信号就没有晶振频偏或有少量晶振频偏，但是包含多普勒频偏；这样，后续仅需要多普勒频偏补偿和估计。
S703：根据卫星的星历信息确定多普勒频偏，并根据多普勒频偏对晶振频偏补偿后的下行信号进行多普勒频偏补偿。
在一种可选的实施例中，在执行步骤S703时，频偏补偿设备在确定多普勒频偏之后，便可对晶振频偏补偿后的下行信号进行模数转换，获得模数转换后的下行信号，从而根据多普勒频偏对所述模数转换后的下行信号进行多普勒频偏补偿；这样，解耦了多普勒频偏和晶振频偏的估计和补偿问题，使得两个问题独立开来，降低了频偏估计的复杂度。
综上所述，在本申请实施例所提供的频偏补偿方法中，在接收到来自卫星的下行信号时，便可获取当前GNSS秒脉冲对应的时钟计数变化量，由于GNSS秒脉冲之间的间隔很准，使得根据时钟计数变化量确定晶振频偏很准确，这样在对下行信号进行晶振频偏补偿后，获得晶振频偏补偿后的下行信号中基本可被视作不再存在晶振频偏；并且，在根据卫星的星历信息，确定当前GNSS秒脉冲对应的多普勒频偏后，根据多普勒频偏对晶振频偏补偿后的下行信号进行多普勒频偏补偿，获得目标信号，此时，目标信号便可视为卫星基带信号；采用这种方式，可以准确地分辨多普勒频偏和晶振频偏，提高了频偏估计的准确性以及降低了频偏估计的复杂度，从而确保终端能够获得准确的卫星基带信号，即实现了对来自卫星的下行信号准确地频偏估计和补偿。
基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种存储介质，该存储介质存储有计算机指令，当该计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行前文论述的一种频偏补偿方法。
在一些可选的实施方式中，本申请还提供了一种频偏补偿方法的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当程序产品在装置上运行时，程序代码用于使该控制设备执行本说明书上述描述的根据本申请各种示例性实施方式的一种频偏补偿方法中的步骤。
应当注意，尽管在上文详细描述中提及了装置的若干单元或子单元，但是这种划分仅仅是示例性的并非强制性的。实际上，根据本申请的实施方式，上文描述的两个或更多单元的特征和功能可以在一个单元中具体化。反之，上文描述的一个单元的特征和功能可以进一步划分为由多个单元来具体化。
此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本申请方法的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个服务器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
可使用一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本申请操作的程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算装置上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算装置上部分在远程计算装置上执行、或者完全在远程计算装置或服务器上执行。
在涉及远程计算装置的情形中，远程计算装置可以通过任意种类的网络包括局域网(LAN)或广域网(WAN)连接到用户计算装置，或者，可以连接到外部计算装置(例如，利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内。

Claims (19)

1.一种频偏补偿设备，其特征在于，包括：与天线连接的多普勒频偏估计补偿模块，以及通过第一锁相环PLL与所述多普勒频偏估计补偿模块连接的晶振频偏估计补偿模块；其中，
所述晶振频偏估计补偿模块用于根据当前全球导航卫星系统GNSS秒脉冲对应的时钟计数变化量确定晶振频偏，并根据所述晶振频偏对所述多普勒频偏估计补偿模块中的下行信号进行晶振频偏补偿，获得晶振频偏补偿后的下行信号，所述下行信号为所述天线接收到的来自卫星的信号；
所述多普勒频偏估计补偿模块用于根据所述卫星的星历信息确定多普勒频偏，并根据所述多普勒频偏对所述晶振频偏补偿后的下行信号进行多普勒频偏补偿。
2.如权利要求1所述的频偏补偿设备，其特征在于，所述晶振频偏估计补偿模块包括：时钟增量统计子模块、晶振频偏估计子模块和晶振频偏补偿子模块，所述晶振频偏估计子模块分别与所述时钟增量统计子模块和所述晶振频偏补偿子模块连接；其中，
所述时钟增量统计子模块用于在接收到来自所述卫星的下行信号时，获取所述当前GNSS秒脉冲对应的时钟计数变化量，并将所述时钟计数变化量发送给所述晶振频偏估计子模块；
所述晶振频偏估计子模块用于根据所述时钟计数变化量确定所述晶振频偏，并将所述晶振频偏发送给所述晶振频偏补偿子模块；
所述晶振频偏补偿子模块用于根据所述晶振频偏对所述下行信号进行晶振频偏补偿，获得所述晶振频偏补偿后的下行信号。
3.如权利要求2所述的频偏补偿设备，其特征在于，所述晶振频偏估计补偿模块还包括：与所述时钟增量统计子模块和所述晶振频偏估计子模块连接的GNSS秒脉冲子模块；其中，
所述时钟增量统计子模块具体用于：在接收到来自所述卫星的下行信号时，获取所述GNSS秒脉冲子模块记录的当前GNSS秒脉冲对应的时钟计数变化量；
所述晶振频偏估计子模块还用于：读取所述时钟增量统计子模块在所述当前GNSS秒脉冲获得的时钟计数变化量。
4.如权利要求2或3所述的频偏补偿设备，其特征在于，所述晶振频偏估计补偿模块还包括：与所述时钟增量统计子模块连接的本地时钟；其中，所述时钟增量统计子模块具体用于：
读取所述本地时钟在所述当前GNSS秒脉冲对应的时钟计数，以及在所述当前GNSS相邻的上一GNSS秒脉冲对应的时钟计数，所述时钟计数为频率值；
根据所述当前GNSS秒脉冲对应的时钟计数和所述上一GNSS秒脉冲对应的时钟计数，获得所述当前GNSS秒脉冲对应的时钟计数变化量。
5.如权利要求4所述的频偏补偿设备，其特征在于，所述晶振频偏估计子模块具体用于：
获取所述本地时钟的初始时钟频率；其中，所述初始时钟频率是根据晶振的理想工作频率确定的；
根据所述初始时钟频率和所述时钟计数变化量，确定所述晶振频偏。
6.如权利要求5所述的频偏补偿设备，其特征在于，所述晶振频偏估计子模块具体用于：
根据所述初始时钟频率和所述时钟计数变化量，获得晶振频率偏移量；
将所述晶振频率偏移量和所述初始时钟频率的比值作为所述晶振频偏。
7.如权利要求4所述的频偏补偿设备，其特征在于，所述晶振频偏补偿子模块与所述本地时钟之间依次设置电压控制晶体振荡器VCXO和第二PLL。
8.如权利要求7所述的频偏补偿设备，其特征在于，所述VCXO用于通过所述第一PLL与所述多普勒频偏估计补偿模块连接。
9.如权利要求1所述的频偏补偿设备，其特征在于，所述多普勒频偏估计补偿模块包括：依次设置的模数转换器ADC、多普勒频偏补偿子模块和多普勒频偏估计子模块；其中，
所述ADC用于对所述晶振频偏补偿后的下行信号进行模数转换，获得模数转换后的下行信号，并将所述模数转换后的下行信号发送给所述多普勒频偏补偿子模块；
所述多普勒频偏估计子模块用于根据所述卫星的星历信息确定所述多普勒频偏，并将所述多普勒频偏发送给所述多普勒频偏补偿子模块；
所述多普勒频偏补偿子模块用于根据所述多普勒频偏对所述模数转换后的下行信号进行多普勒频偏补偿。
10.如权利要求9所述的频偏补偿设备，其特征在于，所述多普勒频偏补偿子模块和所述多普勒频偏估计子模块构成闭合环路；其中，
所述闭合环路用于当多普勒频偏补偿后的下行信号与所述下行信号对应的卫星基带信号之间的信号相似度，不大于设定信号相似度阈值时，对所述多普勒频偏补偿后的下行信号进行多普勒频偏迭代补偿。
11.如权利要求9所述的频偏补偿设备，其特征在于，所述多普勒频偏估计子模块具体用于：根据所述卫星的星历信息，确定所述下行信号的接收时刻对应的多普勒频偏。
12.如权利要求9、10或11所述的频偏补偿设备，其特征在于，所述多普勒频偏估计补偿模块还包括：分别与所述第一PLL和所述ADC连接的下变频器；其中，所述下变频器用于对所述下行信号进行下变频处理，以及将所述晶振频偏补偿后的下行信号发送给所述多普勒频偏补偿子模块。
13.一种频偏补偿方法，其特征在于，应用于如权利要求1～12中任一项所述的频偏补偿设备，所述方法包括：
在接收到来自卫星的下行信号时，获取当前全球导航卫星系统GNSS秒脉冲对应的时钟计数变化量；
根据所述时钟计数变化量确定晶振频偏，并根据所述晶振频偏对所述下行信号进行晶振频偏补偿，获得晶振频偏补偿后的下行信号；
根据所述卫星的星历信息确定多普勒频偏，并根据所述多普勒频偏对所述晶振频偏补偿后的下行信号进行多普勒频偏补偿。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述获取当前GNSS秒脉冲对应的时钟计数变化量，包括：
读取本地时钟在所述当前GNSS秒脉冲对应的时钟计数，以及在所述当前GNSS相邻的上一GNSS秒脉冲对应的时钟计数，所述时钟计数为频率值；
根据所述当前GNSS秒脉冲对应的时钟计数和所述上一GNSS秒脉冲对应的时钟计数，获得所述当前GNSS秒脉冲对应的时钟计数变化量。
15.如权利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述根据所述时钟计数变化量确定晶振频偏，包括：
获取本地时钟的初始时钟频率；其中，所述初始时钟频率是根据晶振的理想工作频率确定的；
根据所述初始时钟频率和所述时钟计数变化量，确定所述晶振频偏。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述根据所述初始时钟频率和所述时钟计数变化量，确定所述晶振频偏，包括：
根据所述初始时钟频率和所述时钟计数变化量，获得晶振频率偏移量；
将所述晶振频率偏移量和所述初始时钟频率的比值作为所述晶振频偏。
17.如权利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述根据所述多普勒频偏对所述晶振频偏补偿后的下行信号进行多普勒频偏补偿，包括：
对所述晶振频偏补偿后的下行信号进行模数转换，获得模数转换后的下行信号；
根据所述多普勒频偏对所述模数转换后的下行信号进行多普勒频偏补偿。
18.如权利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述根据所述多普勒频偏对所述晶振频偏补偿后的下行信号进行多普勒频偏补偿之后，还包括：
确定多普勒频偏补偿后的下行信号，与所述下行信号对应的卫星基带信号之间的信号相似度；
若所述信号相似度不大于设定信号相似度阈值，则对所述多普勒频偏补偿后的下行信号进行多普勒频偏迭代补偿，直至获得信号相似度大于所述设定信号相似度阈值的目标信号为止。
19.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，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13-18中任一所述方法的步骤。
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