[0001] 本发明实施例涉及卫星通讯技术领域，尤其涉及一种卫星高频头电路及卫星高频头。

[0002] 卫星高频头是卫星用来接收高频信号和解调出视频信息的一种装置，也是公共通道的第一部分。当前，卫星通讯在全球各个领域得到了广泛的应用，尤其在军事领域和商业领域，卫星通讯可以及时有效的传递各种重要的战略信息及商业信息。由于这些战略信息及商业信息具有较高的价值，其保密性就显得尤为重要。目前使用的卫星高频头一般着重于对高频信号的解析和视频信息的传输，但是对这些传输的信息的私密性通常未加关注，这就导致了这些具有较高价值的战略信息或商业信息处于可能泄密的高风险状态中，一旦泄密，就会造成不可挽回的损失。因此，开发一种卫星高频头电路及卫星高频头，能够对传输的信息进行有效保密，提升信息的传输安全性，就成为业界亟待解决的技术问题。

[0021] 为使本发明实施例的目的、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清楚、完整地描述，显然，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。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。另外，本发明提供的各个实施例或单个实施例中的技术特征可以相互任意结合，以形成可行的技术方案，这种结合不受步骤先后次序和/或结构组成模式的约束，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时，应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

[0022] 本发明实施例提供了一种卫星高频头电路，参见图1，该装置包括：滤波去噪模块(F&L)与信号处理器(SIGPRO)连接，信号处理器(SIGPRO)与信号分段器(DIV)、信号加密器(COD)及信号阵列器(ARR)均有连接，信号处理器(SIGPRO)与模式发送器(MOD)、第一存储器(MEM1)及第二存储器(MEM2)均有连接，模式发送器(MOD)与控制台(CNL)连接，控制台(CNL)与授权模块(AUTH)及解码模块(DEC)连接，解码模块(DEC)与第一存储器(MEM1)、第二存储器(MEM2)、输出端(OUT)及报警模块(ALA)均有连接，报警模块(ALA)与信号分段器(DIV)、信号加密器(COD)及信号阵列器(ARR)均有连接；滤波去噪模块(F&L)将修正时域滤波信号发送至信号处理器(SIGPRO)，信号处理器(SIGPRO)将修正时域滤波信号发送至信号分段器(DIV)，信号分段器(DIV)在第一时刻点对修正时域滤波信号进行信号分段，得到两段子滤波信号，信号加密器(COD)对两段子滤波信号中的每一段子滤波信号加密，信号阵列器(ARR)将两段加密的子滤波信号进行排序，得到第一序列加密子滤波信号及第二序列加密子滤波信号，信号处理器(SIGPRO)将第一序列加密子滤波信号存入第一存储器(MEM1)，将第二序列加密子滤波信号存入第二存储器(MEM2)，将两段加密的子滤波信号的加密模式发送至模式发送器(MOD)，模式发送器(MOD)将所述加密模式发送至控制台(CNL)，控制台(CNL)在接收授权模块(AUTH)的授权指令后，将所述加密模式发送至解码模块(DEC)，解码模块(DEC)按照所述加密模式对存储在第一存储器(MEM1)中的第一序列加密子滤波信号，以及存储在第二存储器(MEM2)中的第二序列加密子滤波信号进行解码，若解码成功，则解码模块将解码得到的最终滤波信号发送至输出端(OUT)输出，若解码失败，则报警模块(ALA)发出报警信号。

[0023] 需要说明的是，对修正时域滤波信号进行分段可以分为多段，只需要设置N-1个时刻点即可(N为需要分的段数)，然后设置与段数相应数量的存储器即可。

[0024] 在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的卫星高频头电路，所述加密模式包括：所述第一时刻点、每一子滤波信号的加密信息及两段加密的子滤波信号的排列顺序。需要说明的是，每一子滤波信号的加密信息可以为密码或加入的干扰码，可以采用常规加密手段，此处不再赘述。

[0025] 参见图1，在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的卫星高频头电路，所述解码模块(DEC)按照所述加密模式对存储在第一存储器(MEM1)中的第一序列加密子滤波信号，以及存储在第二存储器(MEM2)中的第二序列加密子滤波信号进行解码，包括：解码模块(DEC)定位第二时刻点，若所述第二时刻点与所述第一时刻点相同，则先提取第一存储器(MEM1)中的第一序列加密子滤波信号，再提取第二存储器(MEM2)中的第二序列加密子滤波信号，按照第一序列加密子滤波信号的加密信息对第一序列加密子滤波信号进行解码，得到第一序列子滤波信号，按照第二序列加密子滤波信号的加密信息对第二序列加密子滤波信号进行解码，得到第二序列子滤波信号，在所述第一时刻点处将所述第一序列子滤波信号与第二序列子滤波信号进行整合，若得到所述最终滤波信号，则解码成功。

[0026] 需要说明的是，按照加密模式进行解密的时候，需要严格按照加密模式中的第一时刻点、每一子滤波信号的加密信息及两段加密的子滤波信号的排列顺序进行解密。倘若第一时刻点定位错误(即第二时刻点与第一时刻点不同)，或者任一子滤波信号的加密信息无法对应，或者对两段加密的子滤波信号的提取顺序(即排列顺序)无法对应，则均不能解密存储在第一存储器(MEM1)中的第一序列加密子滤波信号及第二存储器(MEM2)中的第二序列加密子滤波信号，即无法解密并获得修正时域滤波信号。

[0027] 参见图2，在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的卫星高频头电路，还包括：第二波形比较器(CPROS2)，与解码模块(DEC)及输出端(OUT)均有连接，第二波形比较器(CPROS2)从滤波去噪模块(F&L)接收所述修正时域滤波信号，与解码模块(DEC)发送的所述最终滤波信号进行比对，若所述修正时域滤波信号与所述最终滤波信号相同，则第二波形比较器(CPROS2)将所述修正时域滤波信号发送至输出端(OUT)输出，若所述修正时域滤波信号与所述最终滤波信号不同，则报警模块(ALA)发出报警信号。

[0028] 参见图1或图2在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的卫星高频头电路，若所述报警模块(ALA)发出报警信号，则报警模块(ALA)向信号分段器(DIV)发出重新分段指令，则信号分段器(DIV)重新将所述修正时域滤波信号分为两段，信号加密器(COD)对重新分段后得到的两段子滤波信号中的每一段子滤波信号加密，信号阵列器(ARR)将两段加密的子滤波信号进行重新排序。需要说明的是，该实施例中描述了对修正时域滤波信号重新进行加密的过程，加密后的修正时域滤波信号(分为两段)，依然传回信号处理器(SIGPRO)并与图2中其余部件执行与前述实施例相应的功能，具体可以参见前述实施例，此处不再赘述。

[0029] 参见图3及图4，在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的卫星高频头电路，所述滤波去噪模块，包括：第一运算放大器(A1)与频率变换器(FT)连接，频率变换器(FT)与维度放大器(DIA)连接，维度放大器(DIA)与频率滤波器(FF)连接，频率滤波器(FF)与维度逆放大器(CDIA)连接，维度逆放大器(CDIA)与频率逆变换器(CFT)连接，频率逆变换器(CFT)与第一波形比较器(CPROS1)连接，第一波形比较器(CPROS1)与期望波形存储器(EXP)、第三运算放大器(A3)及波形合成器(CMB)连接，波形合成器(CMB)与波形补偿器(CPS)及功率比较器(CPROP)连接，功率比较器(CPROP)与第二运算放大器(A2)及信号处理器(SIGPRO)连接，第三运算放大器(A3)与频率变换器(FT)连接；信号经第一运算放大器(A1)放大后输送至频率变换器(FT)，频率变换器(FT)将放大后的信号从时域变换至频域并将频域信号输送至维度放大器(DIA)，维度放大器(DIA)对频域信号进行维度放大并发送至频率滤波器(FF)，频率滤波器(FF)对维度放大的频域信号进行滤波，将滤波后的维度放大的频域信号发送至维度逆放大器(CDIA)缩小维度，得到第一滤波信号，维度逆放大器(CDIA)将第一滤波信号发送至频率逆变换器(CFT)，频率逆变换器(CFT)将第一滤波信号变换至时域得到时域滤波信号，并将时域滤波信号发送至第一波形比较器(CPROS1)，第一波形比较器(CPROS1)从期望波形存储器(EXP)中调取期望波形，与时域滤波信号进行比较，若波形差值小于波形阈值，则第一波形比较器(CPROS1)将时域滤波信号发送至波形合成器(CMB)，波形合成器(CMB)从波形补偿器(CPS)中调取补偿波，对时域滤波信号进行补偿，得到修正时域滤波信号，波形合成器(CMB)将修正时域滤波信号发送至功率比较器(CPROP)，功率比较器(CPROP)将存储的期望功率与修正时域滤波信号的功率做差，若功率差值小于功率阈值，则功率比较器(CPROP)将修正时域滤波信号发送至信号处理器(SIGPRO)。图3及图4中还包括信号接收器(R)，用于接收信号并发送至第一运算放大器(A1)。

[0030] 图3及图4中滤波去噪模块的滤波去噪原理如下：参见图3或图4，信号接收器R接收到外界传输的信号，由于传播过程中可能存在噪声信号，或者信号发送端在有效信号中加入了加密信号，改变了有效信号的波形及频率，那么在接收端接收信号时就应当将噪声信号和/或加密信号滤除。信号接收器R将信号发送至第一运算放大器A1进行信号放大，然后再经过频率变换器FT进行时域至频域变换(如傅里叶变换)，将时域信号转变为频域信号，通过筛选有效信号的频率，将有效信号频率以外的冗余频率(即噪声信号和/或加密信号频率)全部滤除(通过频率滤波器FF)，就完成了对有效信号的保留，之后再通过频率逆变换器CFT进行频域至时域的变换，得到时域信号，就可以得到较为“干净”的有效信号。

[0031] 在对频域信号中的噪声信号和/或加密信号信号进行滤除的过程中，可能会出现波形叠加或过密的现象，此时就很难将冗余的噪声信号和/或加密信号滤除。具体可以参见图5，图5中的信号1为有效信号，而信号2为冗余的噪声信号或加密信号，由于二者的频段过密，所以在实际的滤波中很难将二者区分开来，也就很难将信号2滤除。为了解决这个问题，在滤波去噪模块中加入了如图3或图4中的维度放大器DIA及维度逆放大器CDIA，经过维度放大器DIA放大的频域信号如图6所示(此处进行了双倍放大，在另一实施例中，放大倍数可以为任意倍数)，经过双倍维度放大后，信号1与信号2进行了有效分离，此时再对信号2进行滤除就显得较为容易，规避了冗余频率难以分离的难题。放大后的信号经过如图3或图4中的频率滤波器FF滤波后，滤除了信号2，滤波后的的信号经过如图3或4中的维度逆放大器CDIA进行维度缩小，就完成了滤波的过程。

[0032] 在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的卫星高频头电路，在所述与时域滤波信号进行比较之后，所述若波形差值小于波形阈值之前，还包括：若波形差值大于波形阈值，则第一波形比较器将时域滤波信号发送至第三运算放大器进行放大，第三运算放大器将放大的时域滤波信号再次发送至频率变换器进行时域至频域的变换。

[0033] 在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的卫星高频头电路，在所述则功率比较器将修正时域滤波信号发送至信号处理器之后，还包括：若功率差值大于功率阈值，则功率比较器将修正时域滤波信号发送至第二运算放大器进行放大，得到放大的修正时域滤波信号，第二运算放大器将放大的修正时域滤波信号发送至功率比较器与所述功率期望值做差，若功率差值小于功率阈值，则功率比较器将放大的修正时域滤波信号发送至信号处理器。需要说明的是，此处得到的放大的修正时域滤波信号与前述的修正时域滤波信号相比仅仅是在信号强度上有一个放大的过程，二者发送至信号处理器后在信号处理器中的处理流程是相同的，并不存在处理程序上的差别。

[0034] 需要说明的是，所述频率变换器为傅里叶变换器，所述维度放大器为像素放大器或图像放大器，所述维度逆放大器为像素缩小器或图像缩小器。

[0035] 本发明实施例提供了一种卫星高频头，包括如前述所有卫星高频头电路实施例中任一实施例所述的卫星高频头电路。

[0036] 本发明实施例提供的卫星高频头电路及卫星高频头，通过将滤波去噪模块、信号处理器、信号分段器、信号加密器、信号阵列器、模式发送器、第一存储器、第二存储器、控制台、授权模块、解码模块、输出端及报警模块进行系统集成，可以在对信号进行高效滤波的基础上，对滤波后的信号进行加密传输，确保了信号传输的质量，提升了信号传输的安全性。

[0037] 以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

[0038] 通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

[0039] 附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。基于这种认识，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

[0040] 在本专利中，术语"包括"、"包含"或者其任何其它变体意在涵盖非排它性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句"包括……"限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

[0041] 最后应说明的是：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。