信号处理方法、装置、系统以及计算机可读存储介质与流程

1.本公开涉及通信技术领域，特别涉及一种信号处理方法、装置、系统以及计算机可读存储介质。


背景技术：

2.由于地缘政治等因素，gps(global positioning system，全球定位系统)在我国可能不能使用。但是，目前我国北斗卫星系统已经可以成熟应用，可以替代gps实现设备同步。
3.5g基站都采用北斗/gps双模方式，因此即便没有gps依然能够从北斗卫星获得同步信号，实现授时同步。但是，2g/3g和4g的大部分在网设备，只支持gps同步方式。


技术实现要素：

4.发明人发现：2g、3g或4g基站如果只支持gps同步方式，一旦gps不能使用，则无法实现基站的授时同步。如果将这些基站升级为支持北斗/gps双模方式，成本非常高。
5.本公开所要解决的一个技术问题是：如何在gps系统不能使用的情况下，如何获取精准的gps信号，以使仅支持gps同步方式的设备能够进行同步。
6.根据本公开的一些实施例，提供的一种信号处理方法，包括：对接收的北斗卫星信号进行解析，确定北斗卫星系统对应的第一时间信息；将解析获得的信息输入gps信号模拟器，以便gps信号模拟器根据解析获得的信息生成gps信号；接收gps信号模拟器发送的gps信号，并对gps信号进行解析，确定gps信号模拟器对应的第二时间信息；根据第一时间信息和第二时间信息，确定gps信号模拟器相对于北斗卫星系统的时间误差；根据时间误差对gps信号模拟器进行修正，以便gps信号模拟器发出的gps信号与北斗卫星信号同步。
7.在一些实施例中，对接收的北斗卫星信号进行解析，确定北斗卫星系统对应的第一时间信息包括：对接收的北斗卫星信号进行解析，获得北斗卫星系统的星历信息和各个第一脉冲信号；根据北斗卫星系统的星历信息和各个第一脉冲信号，与北斗卫星系统同步，确定北斗卫星系统对应的第一时间信息。
8.在一些实施例中，对接收的gps信号模拟器发出的gps信号进行解调，确定gps信号模拟器对应的第二时间信息包括：对接收的gps信号模拟器发出的gps信号进行解析，获得gps星历信息和各个第二脉冲信号；根据gps星历信息和各个第二脉冲信号，与gps信号模拟器同步，确定gps信号模拟器对应的第二时间信息。
9.在一些实施例中，根据第一时间信息和第二时间信息，确定gps信号模拟器相对于北斗卫星的时间误差包括：将第一时间信息和第二时间信息的差值，确定为gps信号模拟器相对于北斗卫星的时间误差。
10.在一些实施例中，根据时间误差对gps信号模拟器进行修正包括：将时间误差发送至gps信号模拟器；gps信号模拟器根据时间误差修正生成和发送gps信号的时间。
11.根据本公开的另一些实施例，提供的一种信号处理装置，包括：北斗信号解析模
块，用于对接收的北斗卫星信号进行解析，确定北斗卫星系统对应的第一时间信息；gps信号获取模块，用于接收北斗信号解析模块对北斗卫星信号进行解析获得的信息，将解析获得的信息输入gps信号模拟器，以便gps信号模拟器根据解析获得的信息生成gps信号，并接收gps信号模拟器发送的gps信号；gps信号解析模块，用于对接收的gps信号模拟器发出的gps信号进行解析，确定gps信号模拟器对应的第二时间信息；误差确定模块，用于根据第一时间信息和第二时间信息，确定gps信号模拟器相对于北斗卫星系统的时间误差；修正模块，用于根据时间误差对gps信号模拟器进行修正，以便gps信号模拟器发出的gps信号与北斗卫星信号同步。
12.根据本公开的又一些实施例，提供的一种信号处理装置，包括：处理器；以及耦接至处理器的存储器，用于存储指令，指令被处理器执行时，使处理器执行如前述任意实施例的信号处理方法。
13.根据本公开的再一些实施例，提供的一种信号处理系统，包括：前述任意实施例的信号处理装置；以及gps信号模拟器，用于接收信号处理装置对北斗卫星信号进行解析获得的信息，根据解析获得的信息生成gps信号，并发出gps信号。
14.在一些实施例中，gps信号模拟器还用于接收信号处理装置发送的时间误差，根据时间误差修正生成和发送gps信号的时间。
15.在一些实施例中，该系统还包括：北斗卫星系统，用于发送北斗卫星信号。
16.在一些实施例中，该系统还包括：第一基站和第二基站；其中，第一基站用于接收北斗卫星系统发送的北斗卫星信号进行同步；第二基站用于接收gps信号模拟器发送的gps信号进行同步。
17.根据本公开的又一些实施例，提供的一种信号处理装置，包括：非瞬时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，该程序被处理器执行时实现前述任意实施例的信号处理方法。
18.本公开中接收北斗卫星信号后进行解析，确定北斗卫星系统对应的第一时间信息，将解析获得的信息输入gps信号模拟器生成gps信号。进一步，接收并解析gps信号，确定gps信号模拟器对应的第二时间信息；根据第一时间信息和第二时间信息，可以确定gps信号模拟器相对于北斗卫星系统的时间误差，进而利用时间误差对gps信号模拟器进行修正，以使gps信号模拟器发出的gps信号与北斗卫星信号同步。本公开的方法可以在gps系统不能使用的情况下，获取gps信号以使仅支持gps同步方式的设备能够进行同步。并且本公开的方法可以解决在利用北斗卫星信号生成gps信号过程中带来的时间误差的问题，提高gps信号的精准性。
19.通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
20.为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，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公开的一些实施例，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。
21.图1示出本公开的一些实施例的信号处理方法的流程示意图。
22.图2示出本公开的一些实施例的比对脉冲信号的示意图。
23.图3示出本公开的一些实施例的信号处理装置的结构示意图。
24.图4示出本公开的另一些实施例的信号处理装置的结构示意图。
25.图5示出本公开的又一些实施例的信号处理装置的结构示意图。
26.图6示出本公开的一些实施例的信号处理系统的结构示意图。
具体实施方式
27.下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
28.本公开提出一种信号处理方法，下面结合图1进行描述。
29.图1为本公开信号处理方法一些实施例的流程图。如图1所示，该实施例的方法包括：步骤s102～s110。
30.在步骤s102中，对接收的北斗卫星信号进行解析，确定北斗卫星系统对应的第一时间信息。
31.本公开的方法可以利用信号处理装置执行，后续实施例中还将进行描述。信号处理装置可以通过北斗天线接收北斗卫星信号。信号处理装置中可以设置北斗信号解析模块，该模块可以包括北斗解码芯片对北斗卫星信号进行解析。对北斗卫星信号解析获得的信息例如包括北斗卫星系统的频率基准信号、北斗卫星系统的星历信息等。解析方法以及获得的信息可以参考现有技术，不再赘述。
32.在一些实施例中，对接收的北斗卫星信号进行解析，获得北斗卫星系统的星历信息和各个第一脉冲信号；根据北斗卫星系统的星历信息和各个第一脉冲信号，与北斗卫星系统同步，确定北斗卫星系统对应的第一时间信息。通过北斗卫星系统的星历信息可以进行粗同步，同步精度约为秒级。也就是信号处理装置根据北斗卫星系统的星历信息进行时间粗同步，获得秒级精度的时间信息。进一步，北斗卫星系统可以发出周期性的序列信号，从而信号处理装置获得各个第一脉冲信号，第一脉冲信号可以为秒脉冲，即每个第一脉冲信号的起始时间是一秒的开始。信号处理装置根据第一脉冲信号可以进行时间细同步，获得微秒级精度的时间信息，作为北斗卫星系统对应的第一时间信息。上述过程可以参考通过北斗卫星系统进行同步授时的原理。
33.在步骤s104中，将解析获得的信息输入gps信号模拟器，以便gps信号模拟器根据解析获得的信息生成gps信号。
34.gps信号模拟器可以根据解析获得的信息例如，北斗卫星系统的频率基准信号、北斗卫星系统的星历信息等，进行编码、调制生成gps信号，生成gps信号的方法可以参考现有技术，不再赘述。
35.在步骤s106中，接收gps信号模拟器发送的gps信号，并对gps信号进行解析，确定gps信号模拟器对应的第二时间信息。
36.在一些实施例中，对接收的gps信号模拟器发出的gps信号进行解析，获得gps星历信息和各个第二脉冲信号；根据gps星历信息和各个第二脉冲信号，与gps信号模拟器同步，确定gps信号模拟器对应的第二时间信息。通过gps星历信息可以进行粗同步，同步精度约为秒级。也就是信号处理装置根据gps星历信息进行时间粗同步，获得秒级精度的时间信息。进一步，gps信号模拟器可以发出周期性的序列信号，从而信号处理装置获得各个第二脉冲信号，第二脉冲信号可以为秒脉冲，即每个第二脉冲信号的起始时间是一秒的开始。信号处理装置根据第二脉冲信号可以进行时间细同步，获得微秒级精度的时间信息，作为gps信号模拟器对应的第二时间信息。上述过程可以参考通过gps系统进行同步授时的原理。
37.在步骤s108中，根据第一时间信息和第二时间信息，确定gps信号模拟器相对于北斗卫星系统的时间误差。
38.在一些实施例中，将第一时间信息和第二时间信息的差值，确定为gps信号模拟器相对于北斗卫星的时间误差。
39.根据前述实施例，对接收的北斗卫星信号进行解析，可以获得北斗卫星系统的星历信息和各个第一脉冲信号；对gps信号进行解析，可以获得gps星历信息和各个第二脉冲信号。在另一些实施例中，可以首先根据北斗卫星系统的星历信息进行粗同步，获得第一粗同步时间信息，根据gps星历信息进行粗同步，获得第二粗同步时间信息。则第一时间信息包括第一粗同步时间信息，第二时间信息包括第二粗同步时间信息。可以根据第一粗同步时间信息和第二粗同步时间信息确定第一时间误差。例如将第一粗同步时间信息和第二粗同步时间信息的差值确定为第一时间误差。
40.进一步，由于各个第一脉冲信号和各个第二脉冲信号的形式以及周期都是相同的。可以将误差在一个周期内(例如，1秒)的一个第一脉冲信号和一个第二脉冲信号的上升沿进行对比或误差在一个周期内的一个第一脉冲信号和一个第二脉冲信号的下降沿进行对比，确定第二时间误差。通过比对第一脉冲信号和第二脉冲信号的相位，确定第二时间误差。将第一时间误差和第二时间误差的加和确定为gps信号模拟器相对于北斗卫星的时间误差。如图2所示，δt表示第二时间误差，北斗输出的同步脉冲为第一脉冲信号，gps输出的同步脉冲为第二脉冲信号。gps信号模拟器相对于北斗卫星的时间误差主要是由于生成gps信号的过程带来的时延，该时延可能较小，第一时间误差可以为0，仅需要基于第二时间误差就能确定为gps信号模拟器相对于北斗卫星的时间误差。
41.在步骤s110中，根据时间误差对gps信号模拟器进行修正，以便gps信号模拟器发出的gps信号与北斗卫星信号同步。
42.在一些实施例中，将时间误差发送至gps信号模拟器；gps信号模拟器根据时间误差修正生成和发送gps信号的时间。解析获得信息中与时间相关的信息会输入gps信号模拟器，gps信号模拟器中的编码器可以根据时间误差提前一定的时间处理，例如，t＝t0
‑
δt，t是待编码gps的时间信息，t0是输入gps信号模拟器的时间信息，δt是时间误差，即补偿时间，
“‑”
是代表了提前。
43.在另一些实施例中，北斗卫星信号是周期性接收和解析的，将解析获得的信息中与时间相关的信息根据时间误差进行调整，将调整后的信息输入gps信号模拟器，以使gps信号模拟器直接根据调整后的信息生成与北斗卫星信号同步的gps信号。例如，对北斗卫星系统的星历信息中的时间信息根据第一时间误差进行调整，对第一脉冲信号根据第二时间
误差进行调整。
44.本公开的方法是可以按照预设周期进行执行的，即每个预设周期可以根据本公开的方法对gps信号模拟器进行修正，以提高gps信号模拟器的精度。
45.在gps信号模拟器进行修正后，第一基站接收北斗卫星系统发送的北斗卫星信号进行同步；第二基站接收gps信号模拟器发送的gps信号进行同步。第一基站为支持北斗卫星信号同步的基站，例如为5g基站，第二基站为支持gps信号同步的基站，例如为2/3/4g基站。
46.上述实施例的方法中接收北斗卫星信号后进行解析，确定北斗卫星系统对应的第一时间信息，将解析获得的信息输入gps信号模拟器生成gps信号。进一步，接收并解析gps信号，确定gps信号模拟器对应的第二时间信息；根据第一时间信息和第二时间信息，可以确定gps信号模拟器相对于北斗卫星系统的时间误差，进而利用时间误差对gps信号模拟器进行修正，以使gps信号模拟器发出的gps信号与北斗卫星信号同步。上述实施例的方法可以在gps系统不能使用的情况下，获取gps信号以使仅支持gps同步方式的设备能够进行同步。并且上述实施例的方法可以解决在利用北斗卫星信号生成gps信号过程中带来的时间误差的问题，提高gps信号的精准性。
47.本公开还提供一种信号处理装置，下面结合3进行描述。
48.图3为本公开信号处理装置的一些实施例的结构图。如图3所示，该实施例的装置30包括：北斗信号解析模块310，gps信号获取模块320，gps信号解析模块330，误差确定模块340，修正模块350。
49.北斗信号解析模块310，用于对接收的北斗卫星信号进行解析，确定北斗卫星系统对应的第一时间信息。
50.在一些实施例中，北斗信号解析模块310用于对接收的北斗卫星信号进行解析，获得北斗卫星系统的星历信息和各个第一脉冲信号；根据北斗卫星系统的星历信息和各个第一脉冲信号，与北斗卫星系统同步，确定北斗卫星系统对应的第一时间信息。
51.gps信号获取模块320，用于接收北斗信号解析模块对北斗卫星信号进行解析获得的信息，将解析获得的信息输入gps信号模拟器，以便gps信号模拟器根据解析获得的信息生成gps信号，并接收gps信号模拟器发送的gps信号。
52.gps信号解析模块330，用于对接收的gps信号模拟器发出的gps信号进行解析，确定gps信号模拟器对应的第二时间信息。
53.在一些实施例中，gps信号解析模块330用于对接收的gps信号模拟器发出的gps信号进行解析，获得gps星历信息和各个第二脉冲信号；根据gps星历信息和各个第二脉冲信号，与gps信号模拟器同步，确定gps信号模拟器对应的第二时间信息。
54.误差确定模块340，用于根据第一时间信息和第二时间信息，确定gps信号模拟器相对于北斗卫星系统的时间误差。
55.在一些实施例中，误差确定模块340用于将第一时间信息和第二时间信息的差值，确定为gps信号模拟器相对于北斗卫星的时间误差。
56.修正模块350，用于根据时间误差对gps信号模拟器进行修正，以便gps信号模拟器发出的gps信号与北斗卫星信号同步。
57.在一些实施例中，修正模块350用于将时间误差发送至gps信号模拟器，以便gps信
号模拟器根据时间误差修正生成和发送gps信号的时间。
58.本公开的实施例中的信号处理装置可各由各种计算设备或计算机系统来实现，下面结合图4以及图5进行描述。
59.图4为本公开信号处理装置的一些实施例的结构图。如图4所示，该实施例的装置40包括：存储器410以及耦接至该存储器410的处理器420，处理器420被配置为基于存储在存储器410中的指令，执行本公开中任意一些实施例中的信号处理方法。
60.其中，存储器410例如可以包括系统存储器、固定非易失性存储介质等。系统存储器例如存储有操作系统、应用程序、引导装载程序(boot loader)、数据库以及其他程序等。
61.图5为本公开信号处理装置的另一些实施例的结构图。如图5所示，该实施例的装置50包括：存储器510以及处理器520，分别与存储器410以及处理器420类似。还可以包括输入输出接口530、网络接口540、存储接口550等。这些接口530，540，550以及存储器510和处理器520之间例如可以通过总线560连接。其中，输入输出接口530为显示器、鼠标、键盘、触摸屏等输入输出设备提供连接接口。网络接口540为各种联网设备提供连接接口，例如可以连接到数据库服务器或者云端存储服务器等。存储接口550为sd卡、u盘等外置存储设备提供连接接口。
62.本公开还提供一种信号处理系统，下面结合图6进行描述。
63.图6为本公开信号处理系统的一些实施例的结构图。如图6所示，该实施例的系统6包括：前述任意实施例的信号处理装置30/40/50；以及gps信号模拟器62，用于接收信号处理装置30/40/50对北斗卫星信号进行解析获得的信息，根据解析获得的信息生成gps信号，并发出gps信号。
64.在一些实施例中，gps信号模拟器62还用于接收信号处理装置30/40/50发送的时间误差，根据时间误差修正生成和发送gps信号的时间。
65.在一些实施例中，系统6还包括：北斗卫星系统64，用于发送北斗卫星信号。
66.在一些实施例中，系统6还包括：第一基站66和第二基站68；第一基站66用于接收北斗卫星系统64发送的北斗卫星信号进行同步；第二基站68用于接收gps信号模拟器62发送的gps信号进行同步。
67.本公开还提供一种非瞬时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，该程序被处理器执行时实现前述任意实施例的信号处理方法。
68.本领域内的技术人员应当明白，本公开的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本公开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，本公开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非瞬时性存储介质(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。
69.本公开是参照根据本公开实施例的方法、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。应理解为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机器，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。
70.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。
71.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。
72.以上所述仅为本公开的较佳实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。