CN110636022A - 一种降低数据解调门限的信号接收方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种降低数据解调门限的信号接收方法及装置。所述降低数据解调门限的信号接收方法包括：获取第一频点的卫星信号以及第二频点的卫星信号；根据所述第一频点的卫星信号生成第一频点的多普勒频偏信息；根据第一频点的多普勒频偏信息，辅助跟踪所述第二频点的信号载波频率和相位；在辅助跟踪所述第二频点的信号载波频率和相位过程中，解调所述第二频点的卫星信号，从而获得解调数据。本发明的降低数据解调门限的信号接收方法通过第一频点的多普勒频偏信息来辅助跟踪第二频点的信号载波频率和相位，减轻接收机天线位置动态变化对第二频点信号载波跟踪环路的影响，降低第二频点信号载波跟踪门限，从而获得更低的第二频点信号数据解调门限。

Description

一种降低数据解调门限的信号接收方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种降低数据解调门限的信号接收方法以及降低数据解调门限的信号接收装置。

背景技术

在当代通信、导航***设计中，根据应用需求的不同，往往需要在同一频点的信号中同时播发满足不同要求的复合电文。如：按一定信息速率播发基本电文，满足***基本服务性能或公开服务性能的要求，同时播发信息速率相同或不同的扩展电文，满足***附加服务性能或非公开服务性能的要求。

现有技术中，双速率复合电文信号接收方法常采用I支路辅助Q支路解调的方式，只有在I支路保持信号跟踪的情况下，才可以对Q支路信号数据进行解调。

由于I支路信号调制有电文、或未能给I支路分配较高的信号功率等原因，当Q支路信号采用纠错能力强大的信道编码时，I支路的信号跟踪门限有可能超出Q支路预期的数据解调设计门限，导致Q支路信号功率尚未衰减到设计的数据解调门限、理应继续得到误码率允许范围内的解调数据时，I支路信号已经跟踪失锁，不能再提供Q支路数据解调所需的符号同步信息。

因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

发明内容

本发明目的在于提供一种降低数据解调门限的信号接收方法来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

为实现上述目的，本发明提供一种降低数据解调门限的信号接收方法，所述降低数据解调门限的信号接收方法包括：

获取第一频点的卫星信号以及第二频点的卫星信号，其中，所述第一频点以及第二频点为同一卫星发射的不同频点；

根据所述第一频点的卫星信号生成第一频点的多普勒频偏信息；

根据所述第一频点的多普勒频偏信息，辅助跟踪所述第二频点的信号载波频率和相位；

在辅助跟踪所述第二频点的信号载波频率和相位过程中，解调所述第二频点的卫星信号，从而获得解调数据。

可选地，所述根据所述第一频点的卫星信号获取第一频点的多普勒频偏信息包括：

根据所述第一频点的卫星信号，生成第一频点的数字中频信号；

将所述第一频点的数字中频信号与载波环复制的载波混频从而输出正交的第一频点的I路基带信号以及第一频点的Q路基带信号；

将所述第一频点的I路基带信号以及第一频点的Q路基带信号分别与扩频码做运算，从而获得第一频点的I路相关结果以及第一频点的Q路相关结果；

根据所述第一频点的I路相关结果以及第一频点的Q路相关结果，计算载波鉴相误差，并对鉴相误差进行滤波，从而生成第一频点的多普勒频偏信息。

可选地，所述根据所述第一频点的多普勒频偏信息，辅助跟踪所述第二频点的信号载波频率和相位包括：

根据所述第一频点的多普勒频偏信息，获取第二频点的多普勒频偏辅助量；

根据所述第二频点的卫星信号，获取第二频点的载波鉴相误差滤波结果；

根据所述第二频点的多普勒频偏辅助量以及所述载波鉴相误差滤波结果，调节所述第二频点的信号载波频率和相位，使需输出的载波频率和相位与接收到的所述卫星发射的信号载波保持同步。

可选地，所述解调数据包括I支路解调数据以及Q支路解调数据。

可选地，所述在辅助跟踪所述第二频点的信号载波频率和相位过程中，解调所述第二频点的卫星信号，从而获得解调数据包括：

根据所述第二频点的卫星信号，从而获得正交的I支路基带信号、Q支路基带信号；

在辅助跟踪所述第二频点的信号载波频率和相位过程中，根据I支路基带信号获取所述I支路数据符号同步信息；

在辅助跟踪所述第二频点的信号载波频率和相位过程中，解调所述I支路基带信号，从而获得所述I支路解调数据；

在辅助跟踪所述第二频点的信号载波频率和相位过程中，根据所述I支路数据符号同步信息，辅助解调所述Q支路基带信号，从而获得Q支路解调数据。

本发明还提供了一种降低数据解调门限的信号接收装置，所述降低数据解调门限的信号接收装置包括：

接收机天线，所述接收机天线用于获取第一频点的卫星信号以及第二频点的卫星信号，其中，所述第一频点以及第二频点为同一卫星发射的不同频点；

多普勒频偏信息生成模块，所述多普勒频偏信息生成模块用于根据所述第一频点的卫星信号获取第一频点的多普勒频偏信息；

跟踪模块，所述跟踪模块用于根据所述第一频点的多普勒频偏信息，辅助跟踪所述第二频点的信号载波频率和相位；

解调模块，所述解调模块用于在辅助跟踪所述第二频点的信号载波频率和相位过程中，解调所述第二频点的卫星信号，从而获得解调数据。

可选地，所述多普勒频偏信息生成模块包括：

射频前端，所述射频前端用于根据所述第一频点的卫星信号，生成第一频点的数字中频信号；

混频模块，所述混频模块用于将所述第一频点的数字中频信号与载波环复制的载波混频从而输出正交的第一频点的I路基带信号以及第一频点的Q路基带信号；

运算模块，所述运算模块用于将所述第一频点的I路基带信号以及第一频点的Q路基带信号分别与扩频码做运算，从而获得第一频点的I路相关结果以及第一频点的Q路相关结果；

第一频点载波鉴相误差计算模块，所述第一频点载波鉴相误差计算模块用于根据所述第一频点的I路相关结果以及第一频点的Q路相关结果，计算载波鉴相误差；

第一频点鉴相误差滤波模块，所述第一频点鉴相误差滤波模块用于对鉴相误差进行滤波，从而生成第一频点的多普勒频偏信息。

可选地，所述跟踪模块包括：

多普勒频偏辅助量获取模块，所述多普勒频偏辅助量获取模块用于根据所述第一频点的多普勒频偏信息，获取第二频点的多普勒频偏辅助量；

第二频点载波鉴相误差滤波模块，所述第二频点载波鉴相误差滤波模块用于根据所述第二频点的卫星信号，获取第二频点的载波鉴相误差滤波结果；

第二频点调节模块，所述第二频点调节模块用于根据所述第二频点的多普勒频偏辅助量以及所述载波鉴相误差滤波结果，调节所述第二频点的信号载波频率和相位，使需输出的载波频率和相位与接收到的所述卫星发射的信号载波保持同步。

可选地，所述解调数据包括I支路解调数据以及Q支路解调数据。

可选地，所述解调模块包括：

第二频点基带获取模块，所述第二频点基带获取模块用于根据所述第二频点的卫星信号，从而获得正交的I支路基带信号、Q支路基带信号；

符号同步信息获取模块，所述符号同步信息获取模块用于在辅助跟踪所述第二频点的信号载波频率和相位过程中，根据I支路基带信号获取所述I支路数据符号同步信息；

I支路解调模块，所述I支路解调模块用于在辅助跟踪所述第二频点的信号载波频率和相位过程中，解调所述I支路基带信号，从而获得所述I支路解调数据；

Q支路解调模块，所述Q支路解调模块用于在辅助跟踪所述第二频点的信号载波频率和相位过程中，根据所述I支路数据符号同步信息，辅助解调所述Q支路基带信号，从而获得Q支路解调数据。

由于同一卫星不同频点信号间的载波频率和数据符号时间相干同步，信号传播路径相同，接收机内部不同频点的信号处理通道采用同一石英振荡器和统一的频率综合器，跟踪某一频点信号获得的多普勒频偏将与其他频点信号的多普勒频偏维持固定的比例关系，可用于辅助其他频点信号的载波跟踪，因此，本发明的降低数据解调门限的信号接收方法通过第一频点的多普勒频偏信息来辅助跟踪第二频点的信号载波频率和相位，减轻接收机天线位置动态变化对第二频点信号载波跟踪环路的影响，降低第二频点信号载波跟踪门限，从而获得更低的第二频点信号数据解调门限。

附图说明

图1是根据本发明第一实施例的降低数据解调门限的信号接收方法的流程示意图。

图2是根据本发明第一实施例的能够实现本发明的降低数据解调门限的信号接收方法的复合电文信号相干接收机构成图；

图3是根据本发明第二实施例的能够实现本发明的降低数据解调门限的信号接收方法的复合电文信号非相干接收机构成图。

图4是有多普勒频偏辅助与无多普勒频偏辅助的载波跟踪门限比照图。

具体实施方式

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，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。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本实施例中，I支路通常是指同相支路，Q支路是指正交支路。

如图1所示的降低数据解调门限的信号接收方法包括：

步骤101：获取第一频点的卫星信号以及第二频点的卫星信号，其中，第一频点以及第二频点为同一卫星发射的不同频点；

步骤102：根据第一频点的卫星信号生成第一频点的多普勒频偏信息；

步骤103：根据第一频点的多普勒频偏信息，辅助跟踪第二频点的信号载波频率和相位；

步骤104：在辅助跟踪第二频点的信号载波频率和相位过程中，解调第二频点的卫星信号，从而获得解调数据。

由于同一卫星不同频点信号间的载波频率和数据符号时间相干同步，信号传播路径相同，接收机内部不同频点的信号处理通道采用同一石英振荡器和统一的频率综合器，跟踪某一频点信号获得的多普勒频偏将与其他频点信号的多普勒频偏维持固定的比例关系，可用于辅助其他频点信号的载波跟踪，因此，本发明的降低数据解调门限的信号接收方法通过第一频点的多普勒频偏信息来辅助跟踪第二频点的频点信号载波频率和相位，减轻接收机天线位置动态变化对第二频点信号载波跟踪环路的影响，降低第二频点信号载波跟踪门限，从而获得更低的第二频点信号数据解调门限。

在本实施例中，步骤102：根据第一频点的卫星信号获取第一频点的多普勒频偏信息包括：

步骤1021：根据第一频点的卫星信号，生成第一频点的数字中频信号；

步骤1022：将第一频点的数字中频信号与载波环复制的载波混频从而输出正交的第一频点的I路基带信号以及第一频点的Q路基带信号；

步骤1023：将第一频点的I路基带信号以及第一频点的Q路基带信号分别与扩频码做运算，从而获得第一频点的I路相关结果以及第一频点的Q路相关结果；

步骤1024：根据第一频点的I路相关结果以及第一频点的Q路相关结果，计算载波鉴相误差，并对鉴相误差进行滤波，从而生成第一频点的多普勒频偏信息。

更具体地，通过从滤波结果中减去预设的本地数字中频，得到第一频点的多普勒频偏。

可以理解的是，如果需要，还可以对第一频点的卫星信号进行解码，从而获得第一频点的解调数据。例如，可以采用如下方式对第一频点的卫星信号进行解码：

接收机双频接收天线接收的射频载波信号经过第一频点的射频前端(f₁ RFFront-End)处理输出数字中频信号；

数字中频信号与载波环复制的载波混频输出正交的IQ两路基带信号，IQ两路基带信号分别与扩频码发生器复制的扩频码做相关运算，获得IQ两路相关结果，输出给鉴相滤波模块；

鉴相滤波模块根据输入的IQ两路相关结果，计算载波鉴相误差和码鉴相误差，并对鉴相误差进行滤波，从而获得滤波结果；

滤波结果分别用来调节载波NCO(Carrier NCO)和码NCO(Code NCO)，使载波NCO所输出的载波频率和相位与接收到的信号载波保持同步，以及使扩频码发生器在码NCO控制下复制的扩频码相位与接收到的信号扩频码保持同步；保证下一时刻接收信号中的载波和扩频码在跟踪环路中仍被彻底剥离；

同时I支路相关器输出的相关结果经过极性判决、信道译码输出第一频点的解调数据。

在本实施例中，步骤103：根据第一频点的多普勒频偏信息，辅助跟踪第二频点的信号载波频率和相位包括：

步骤1031：根据第一频点的多普勒频偏信息，获取第二频点的多普勒频偏辅助量；

步骤1032：根据第二频点的卫星信号，获取第二频点的载波鉴相误差滤波结果；

步骤1033：根据第二频点的多普勒频偏辅助量以及载波鉴相误差滤波结果，调节第二频点的信号载波频率和相位，使需输出的载波频率和相位与接收到的卫星发射的信号载波保持同步。

在本实施例中，解调数据包括I支路解调数据以及Q支路解调数据。

在本实施例中，步骤104：在辅助跟踪第二频点的信号载波频率和相位过程中，解调第二频点的卫星信号，从而获得解调数据包括：

步骤1041：根据第二频点的卫星信号，从而获得正交的I支路基带信号、Q支路基带信号；

步骤1042：在辅助跟踪第二频点的信号载波频率和相位过程中，根据I支路基带信号获取I支路数据符号同步信息；

步骤1043：在辅助跟踪第二频点的信号载波频率和相位过程中，解调I支路基带信号，从而获得I支路解调数据；

步骤1044：在辅助跟踪第二频点的信号载波频率和相位过程中，根据I支路数据符号同步信息，辅助解调Q支路基带信号，从而获得Q支路解调数据。

更具体地，跟踪第二频点信号载波频率和相位过程中，同时得到第二频点的I支路基带信号和Q支路基带信号。解调I支路基带信号上的调制数据时，获得I支路信号数据的符号同步信息。

利用I支路信号数据的符号同步信息，辅助解调Q支路基带信号上的调制数据，获得Q支路信号数据。

本发明能够降低解调第二频点的Q支路信号的数据解调门限。由于第二频点Q支路信号数据解调需要同频点I支路信号提供的符号同步信息，其解调门限也将受制于第二频点信号的载波跟踪门限。因为第二频点载波跟踪失锁时，将无法解调I支路上的信号数据，也就无法为Q支路信号数据解调提供所需的符号同步信息。因此，本发明根据所述第一频点的多普勒频偏信息来辅助跟踪第二频点的信号载波频率和相位，从而来降低第二频点信号的载波跟踪门限，进而降低第二频点Q支路的信号数据解调门限。

可以理解的是，同一频点的IQ两个支路共享一个载波，相位相差90度，即彼此正交。这样，跟踪锁定了其中任一支路的载波，也就等同获取了另一支路的载波。

本发明提出先由第一频点的多普勒频偏信息辅助第二频点I支路载波跟踪，锁定载波相位，再由I支路获得的符号同步信息辅助Q支路信号数据解调，不仅符号同步信息的同步精度高，而且由于载波已经锁定，Q支路可以采用相干解调方式，获得更好的性能。

下面以举例的方式对本发明进行进一步阐述，可以理解的是，该举例并不构成对本发明的任何限制。

参见图2，图2是根据本发明第一实施例的复合电文信号相干接收机构成图。

获取第一频点的卫星信号以及第二频点的卫星信号，其中，第一频点以及第二频点为同一卫星发射的不同频点；

步骤102：根据第一频点的卫星信号生成第一频点的多普勒频偏信息；具体地，步骤1021：根据第一频点的卫星信号，生成第一频点的数字中频信号；

步骤1022：将第一频点的数字中频信号与载波环复制的载波混频从而输出正交的第一频点的I路基带信号以及第一频点的Q路基带信号；

步骤1023：将第一频点的I路基带信号以及第一频点的Q路基带信号分别与扩频码做运算，从而获得第一频点的I路相关结果以及第一频点的Q路相关结果；

步骤1024：根据第一频点的I路相关结果以及第一频点的Q路相关结果，计算载波鉴相误差，并对鉴相误差进行滤波，从而生成第一频点的多普勒频偏信息。

步骤103：根据第一频点的多普勒频偏信息，辅助跟踪第二频点的信号载波频率和相位；

具体地，步骤1031：根据第一频点的多普勒频偏信息，获取第二频点的多普勒频偏辅助量；

更具体地，第二频点多普勒频偏辅助量由第一频点鉴相滤波模块输出的第一频点多普勒频偏信息，经f₂/f₁的固定比例变换后得到，例如，可按如下方式计算第二频点的多普勒频偏辅助量:

其中，f₁为第一频点的载波频率，f₂为第二频点的载波频率，Δf₁为第一频点载波跟踪环路输出的第一频点载波多普勒频偏。

步骤1032：根据第二频点的卫星信号，获取第二频点的载波鉴相误差滤波结果；

具体地，将卫星信号经过第二频点的射频前端(f₂ RF Front-End)处理输出数字中频信号；数字中频信号与载波环复制的载波混频输出正交的IQ两路基带信号，即I路基带信号以及Q路基带信号，IQ两路基带信号分别与扩频码发生器复制的扩频码做相关运算，获得IQ两路相关结果，输出给鉴相滤波模块；随后，鉴相滤波模块根据输入的IQ两路相关结果计算载波鉴相误差，并对鉴相误差进行滤波，从而获得载波鉴相误差滤波结果。

步骤1033：根据第二频点的多普勒频偏辅助量以及载波鉴相误差滤波结果，调节第二频点的信号载波频率和相位，使需输出的载波频率和相位与接收到的卫星发射的信号载波保持同步。具体地，载波鉴相误差滤波结果与第二频点多普勒频偏辅助量相加后用来调节载波NCO(Carrier NCO)，使载波NCO所输出的载波频率和相位与天线接收到的卫星的信号载波保持同步。

在本实施例中，鉴相滤波模块还根据输入的IQ两路相关结果计算码鉴相误差，使扩频码发生器在码NCO控制下复制的扩频码相位与接收到的信号扩频码保持同步。

采用这种方式，可以保证下一时刻接收信号中的载波和扩频码在跟踪环路中仍被彻底剥离。

步骤104：在辅助跟踪第二频点的信号载波频率和相位过程中，解调第二频点的卫星信号，从而获得解调数据。具体地，

步骤1041：根据第二频点的卫星信号，从而获得正交的I支路基带信号、Q支路基带信号；具体地，将卫星信号经过第二频点的射频前端(f₂ RF Front-End)处理输出数字中频信号；数字中频信号与载波环复制的载波混频输出IQ的两路基带信号(I支路以及Q支路)，即I支路基带信号以及Q支路基带信号，可以理解的是，在本实施例中，可以直接通过上述的步骤1032获取。

步骤1042：在辅助跟踪第二频点的信号载波频率和相位过程中，根据I支路基带信号获取I支路数据符号同步信息。

步骤1043：在辅助跟踪第二频点的信号载波频率和相位过程中，根据I支路数据符号同步信息，解调I支路基带信号，从而获得I支路解调数据。

由于Q支路信号数据符号与I支路信号数据符号时间相干同步，也等同获得了Q支路信号中的数据符号同步信息；Q支路数据符号同步信息可由码NCO以符号同步脉冲的形式输出，也可由其他时间信号产生模块以脉冲或其他同步信息方式输出。

步骤1044：在辅助跟踪第二频点的信号载波频率和相位过程中，根据I支路数据符号同步信息，辅助解调Q支路基带信号，从而获得Q支路解调数据。具体地，将载波混频输出的Q支路基带信号、以及I支路提供的数据符号同步信息输入到Q支路信号数据解调器进行相干数据解调，输出解调数据；随后，Q支路信号数据解调器输出的解调数据输入到信道编码译码器进行数据译码，输出第二频点Q支路解调数据。

图2中的频率综合器内含石英振荡器，提供各频点射频前端所需的本地频率和各频点基带信号处理所需的本地时钟信号。

参见图3，图3是根据本发明第二实施例的复合电文信号非相干接收机构成图。

获取第一频点的卫星信号以及第二频点的卫星信号，其中，第一频点以及第二频点为同一卫星发射的不同频点；

步骤102：根据第一频点的卫星信号生成第一频点的多普勒频偏信息；具体地，步骤1021：根据第一频点的卫星信号，生成第一频点的数字中频信号；

步骤1022：将第一频点的数字中频信号与载波环复制的载波混频从而输出正交的第一频点的I路基带信号以及第一频点的Q路基带信号；

步骤1023：将第一频点的I路基带信号以及第一频点的Q路基带信号分别与扩频码做运算，从而获得第一频点的I路相关结果以及第一频点的Q路相关结果；

步骤1024：根据第一频点的I路相关结果以及第一频点的Q路相关结果，计算载波鉴相误差，并对鉴相误差进行滤波，从而生成第一频点的多普勒频偏信息。

步骤103：根据第一频点的多普勒频偏信息，辅助跟踪第二频点的信号载波频率和相位；

具体地，步骤1031：根据第一频点的多普勒频偏信息，获取第二频点的多普勒频偏辅助量。

更具体地，第二频点多普勒频偏辅助量由第一频点鉴相滤波模块输出的第一频点多普勒频偏信息，经f₂/f₁的固定比例变换后得到，例如，可按如下方式计算第二频点的多普勒频偏辅助量:

其中，f₁为第一频点的载波频率，f₂为第二频点的载波频率，Δf₁为第一频点载波跟踪环路输出的第一频点载波多普勒频偏。

步骤1032：根据第二频点的卫星信号，获取第二频点的载波鉴相误差滤波结果；

具体地，将卫星信号经过第二频点的射频前端(f₂ RF Front-End)处理输出数字中频信号；数字中频信号与载波环复制的载波混频输出正交的IQ两路基带信号，即I路基带信号以及Q路基带信号，IQ两路基带信号分别与扩频码发生器复制的扩频码做相关运算，获得IQ两路相关结果，输出给鉴相滤波模块；随后，鉴相滤波模块根据输入的IQ两路相关结果计算载波鉴相误差，并对鉴相误差进行滤波，从而获得载波鉴相误差滤波结果。

步骤1033：根据第二频点的多普勒频偏辅助量以及载波鉴相误差滤波结果，调节第二频点的信号载波频率和相位，使需输出的载波频率和相位与接收到的卫星发射的信号载波保持同步。具体地，载波鉴相误差滤波结果与第二频点多普勒频偏辅助量相加后用来调节载波NCO(Carrier NCO)，使载波NCO所输出的载波频率和相位与天线接收到的卫星的信号载波保持同步。

在本实施例中，鉴相滤波模块还根据输入的IQ两路相关结果计算码鉴相误差，使扩频码发生器在码NCO控制下复制的扩频码相位与接收到的信号扩频码保持同步。

采用这种方式，可以保证下一时刻接收信号中的载波和扩频码在跟踪环路中仍被彻底剥离。

步骤104：在辅助跟踪第二频点的信号载波频率和相位过程中，解调第二频点的卫星信号，从而获得解调数据。具体地，

步骤1041：根据第二频点的卫星信号，从而获得正交的I支路基带信号、Q支路基带信号；具体地，将卫星信号经过第二频点的射频前端(f₂ RF Front-End)处理输出数字中频信号；数字中频信号与载波环复制的载波混频输出IQ的两路基带信号(I支路以及Q支路)，即I支路基带信号以及Q支路基带信号，可以理解的是，在本实施例中，可以直接通过上述的步骤1032获取。

步骤1042：在辅助跟踪第二频点的信号载波频率和相位过程中，根据I支路基带信号获取I支路数据符号同步信息。

步骤1043：在辅助跟踪第二频点的信号载波频率和相位过程中，根据I支路数据符号同步信息，解调I支路基带信号，从而获得I支路解调数据。

由于Q支路信号数据符号与I支路信号数据符号时间相干同步，也等同获得了Q支路信号中的数据符号同步信息；Q支路数据符号同步信息可由码NCO以符号同步脉冲的形式输出，也可由其他时间信号产生模块以脉冲或其他同步信息方式输出。

步骤1044：在辅助跟踪第二频点的信号载波频率和相位过程中，根据I支路数据符号同步信息，辅助解调Q支路基带信号，从而获得Q支路解调数据。具体地，将载波混频输出的I支路基带信号、Q支路基带信号、以及I支路提供的数据符号同步信息输入到Q支路信号数据解调器进行非相干数据解调，输出解调数据；随后，Q支路信号数据解调器输出的解调数据输入到信道编码译码器进行数据译码，输出第二频点的Q支路解调数据。

图3中的频率综合器内含石英振荡器，提供各频点射频前端所需的本地频率和各频点基带信号处理所需的本地时钟信号。

本发明还提供了一种降低数据解调门限的信号接收装置，降低数据解调门限的信号接收装置包括接收机天线、多普勒频偏信息生成模块、跟踪模块以及解调模块，其中，

接收机天线用于获取第一频点的卫星信号以及第二频点的卫星信号，其中，第一频点以及第二频点为同一卫星发射的不同频点；

多普勒频偏信息生成模块用于根据第一频点的卫星信号获取第一频点的多普勒频偏信息；

跟踪模块用于根据第一频点的多普勒频偏信息，辅助跟踪第二频点的信号载波频率和相位；

解调模块用于在辅助跟踪第二频点的信号载波频率和相位过程中，解调第二频点的卫星信号，从而获得解调数据。

在本实施例中，多普勒频偏信息生成模块包括射频前端、混频模块、运算模块、第一频点载波鉴相误差计算模块以及第一频点鉴相误差滤波模块，其中，

射频前端用于根据第一频点的卫星信号，生成第一频点的数字中频信号；

混频模块用于将第一频点的数字中频信号与载波环复制的载波混频从而输出正交的第一频点的I路基带信号以及第一频点的Q路基带信号；

运算模块用于将第一频点的I路基带信号以及第一频点的Q路基带信号分别与扩频码做运算，从而获得第一频点的I路相关结果以及第一频点的Q路相关结果；

第一频点载波鉴相误差模块用于根据第一频点的I路相关结果以及第一频点的Q路相关结果，计算载波鉴相误差；

第一频点鉴相误差滤波模块用于对鉴相误差进行滤波，从而生成第一频点的多普勒频偏信息。

在本实施例中，跟踪模块包括多普勒频偏辅助量获取模块、第二频点载波鉴相误差滤波模块以及第二频点调节模块，其中，

多普勒频偏辅助量获取模块用于根据第一频点的多普勒频偏信息，获取第二频点的多普勒频偏辅助量；

第二频点载波鉴相误差滤波模块用于根据第二频点的卫星信号，获取第二频点的载波鉴相误差滤波结果；

第二频点调节模块用于根据第二频点的多普勒频偏辅助量以及载波鉴相误差滤波结果，调节第二频点的信号载波频率和相位，使需输出的载波频率和相位与接收到的卫星发射的信号载波保持同步。

在本实施例中，解调模块包括第二频点基带获取模块，符号同步信息获取模块，I支路解调模块以及Q支路解调模块，其中，

第二频点基带获取模块用于根据第二频点的卫星信号，从而获得正交的I支路基带信号、Q支路基带信号；

符号同步信息获取模块用于在辅助跟踪第二频点的信号载波频率和相位过程中，根据I支路基带信号获取I支路数据符号同步信息；

I支路解调模块用于在辅助跟踪第二频点的信号载波频率和相位过程中，解调I支路基带信号，从而获得I支路解调数据；

Q支路解调模块用于在辅助跟踪第二频点的信号载波频率和相位过程中，根据I支路数据符号同步信息，辅助解调Q支路基带信号，从而获得Q支路解调数据。

参见图4，从图4中可以看出，采用Pure PLL(Phase Locked Loop；锁相环)可以获得更低的信号跟踪门限，并且由曲线“T＝1ms,Bn＝18Hz”和“T＝1ms,Bn＝6Hz”可以看出，在有多普勒辅助情况下，通过将环路带宽由Bn＝18Hz减小为Bn＝6Hz，可降低跟踪门限约3dB，进而使其辅助解调的同频点Q支路获得更低的数据解调门限。

本发明提出利用同一卫星播发的、可获得较低跟踪门限的卫星信号，辅助双速率复合电文信号的数据接收。由于同一卫星不同频点信号间的载波频率和数据符号时间相干同步，信号传播路径相同，接收机内部不同频点的信号处理通道采用同一石英振荡器和统一的频率综合器，跟踪某一频点信号获得的多普勒频偏将与其他频点信号的多普勒频偏维持固定的比例关系，可用于辅助其他频点信号的载波跟踪。在已知多普勒频偏的辅助下，减轻了接收机天线位置动态变化对跟踪环路的影响，可以设置更低的环路跟踪带宽，从而降低信号数据解调门限。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种降低数据解调门限的信号接收方法，其特征在于，所述降低数据解调门限的信号接收方法包括：

获取第一频点的卫星信号以及第二频点的卫星信号，其中，所述第一频点以及第二频点为同一卫星发射的不同频点；

根据所述第一频点的卫星信号生成第一频点的多普勒频偏信息；

根据所述第一频点的多普勒频偏信息，辅助跟踪所述第二频点的信号载波频率和相位；

在辅助跟踪所述第二频点的信号载波频率和相位过程中，解调所述第二频点的卫星信号，从而获得解调数据。

2.如权利要求1所述的降低数据解调门限的信号接收方法，其特征在于，所述根据所述第一频点的卫星信号获取第一频点的多普勒频偏信息包括：

根据所述第一频点的卫星信号，生成第一频点的数字中频信号；

将所述第一频点的数字中频信号与载波环复制的载波混频从而输出正交的第一频点的I路基带信号以及第一频点的Q路基带信号；

将所述第一频点的I路基带信号以及第一频点的Q路基带信号分别与扩频码做运算，从而获得第一频点的I路相关结果以及第一频点的Q路相关结果；

根据所述第一频点的I路相关结果以及第一频点的Q路相关结果，计算载波鉴相误差，并对鉴相误差进行滤波，从而生成第一频点的多普勒频偏信息。

3.如权利要求1所述的降低数据解调门限的信号接收方法，其特征在于，所述根据所述第一频点的多普勒频偏信息，辅助跟踪所述第二频点的信号载波频率和相位包括：

根据所述第一频点的多普勒频偏信息，获取第二频点的多普勒频偏辅助量；

根据所述第二频点的卫星信号，获取第二频点的载波鉴相误差滤波结果；

根据所述第二频点的多普勒频偏辅助量以及所述载波鉴相误差滤波结果，调节所述第二频点的信号载波频率和相位，使需输出的载波频率和相位与接收到的所述卫星发射的信号载波保持同步。

4.如权利要求1所述的降低数据解调门限的信号接收方法，其特征在于，所述解调数据包括I支路解调数据以及Q支路解调数据。

5.如权利要求4所述的降低数据解调门限的信号接收方法，其特征在于，所述在辅助跟踪所述第二频点的信号载波频率和相位过程中，解调所述第二频点的卫星信号，从而获得解调数据包括：

根据所述第二频点的卫星信号，从而获得正交的I支路基带信号、Q支路基带信号；

在辅助跟踪所述第二频点的信号载波频率和相位过程中，根据I支路基带信号获取所述I支路数据符号同步信息；

在辅助跟踪所述第二频点的信号载波频率和相位过程中，解调所述I支路基带信号，从而获得所述I支路解调数据；

在辅助跟踪所述第二频点的信号载波频率和相位过程中，根据所述I支路数据符号同步信息，辅助解调所述Q支路基带信号，从而获得Q支路解调数据。

6.一种降低数据解调门限的信号接收装置，其特征在于，所述降低数据解调门限的信号接收装置包括：

接收机天线，所述接收机天线用于获取第一频点的卫星信号以及第二频点的卫星信号，其中，所述第一频点以及第二频点为同一卫星发射的不同频点；

多普勒频偏信息生成模块，所述多普勒频偏信息生成模块用于根据所述第一频点的卫星信号获取第一频点的多普勒频偏信息；

跟踪模块，所述跟踪模块用于根据所述第一频点的多普勒频偏信息，辅助跟踪所述第二频点的信号载波频率和相位；

解调模块，所述解调模块用于在辅助跟踪所述第二频点的信号载波频率和相位过程中，解调所述第二频点的卫星信号，从而获得解调数据。

7.如权利要求6所述的降低数据解调门限的信号接收装置，其特征在于，所述多普勒频偏信息生成模块包括：

射频前端，所述射频前端用于根据所述第一频点的卫星信号，生成第一频点的数字中频信号；

混频模块，所述混频模块用于将所述第一频点的数字中频信号与载波环复制的载波混频从而输出正交的第一频点的I路基带信号以及第一频点的Q路基带信号；

运算模块，所述运算模块用于将所述第一频点的I路基带信号以及第一频点的Q路基带信号分别与扩频码做运算，从而获得第一频点的I路相关结果以及第一频点的Q路相关结果；

第一频点载波鉴相误差计算模块，所述第一频点载波鉴相误差模块用于根据所述第一频点的I路相关结果以及第一频点的Q路相关结果，计算载波鉴相误差；

第一频点鉴相误差滤波模块，所述第一频点鉴相误差滤波模块用于对鉴相误差进行滤波，从而生成第一频点的多普勒频偏信息。

8.如权利要求6所述的降低数据解调门限的信号接收装置，其特征在于，所述跟踪模块包括：

多普勒频偏辅助量获取模块，所述多普勒频偏辅助量获取模块用于根据所述第一频点的多普勒频偏信息，获取第二频点的多普勒频偏辅助量；

第二频点载波鉴相误差滤波模块，所述第二频点载波鉴相误差滤波用于根据所述第二频点的卫星信号，获取第二频点的载波鉴相误差滤波结果；

第二频点调节模块，所述第二频点调节模块用于根据所述第二频点的多普勒频偏辅助量以及所述载波鉴相误差滤波结果，调节所述第二频点的信号载波频率和相位，使需输出的载波频率和相位与接收到的所述卫星发射的信号载波保持同步。

9.如权利要求6所述的降低数据解调门限的信号接收装置，其特征在于，所述解调数据包括I支路解调数据以及Q支路解调数据。

10.如权利要求9所述的降低数据解调门限的信号接收装置，其特征在于，所述解调模块包括：

第二频点基带获取模块，所述第二频点基带获取模块用于根据所述第二频点的卫星信号，从而获得正交的I支路基带信号、Q支路基带信号；

符号同步信息获取模块，所述符号同步信息获取模块用于在辅助跟踪所述第二频点的信号载波频率和相位过程中，根据I支路基带信号获取所述I支路数据符号同步信息；

I支路解调模块，所述I支路解调模块用于在辅助跟踪所述第二频点的信号载波频率和相位过程中，解调所述I支路基带信号，从而获得所述I支路解调数据；

Q支路解调模块，所述Q支路解调模块用于在辅助跟踪所述第二频点的信号载波频率和相位过程中，根据所述I支路数据符号同步信息，辅助解调所述Q支路基带信号，从而获得Q支路解调数据。

Images