CN102694589B - 一种高频头、接收机和卫星接收系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种高频头、接收机和卫星接收系统，其中的高频头具体包括：低噪声放大器、滤波器、本地振荡电路、混频器、中频放大电路和接收机通讯控制电路；天线接收的卫星信号经探针耦合进入低噪声放大器放大后，由滤波器选择所需的频段，滤波器输出的卫星信号和本地振荡电路输出的振荡信号在混频器进行混合，混频器输出的中频信号经中频放大电路放大后通过同轴电缆线输出到接收机；接收机通讯控制电路，其通过所述同轴电缆接受所述接收机的供电，同时对低噪声放大器、本地振荡电路和中频放大电路进行供电，用于在接收机上电时和/或上电后接受接收机的第一通信验证，在第一通信验证失败时，其供电被切断。本申请能够提高卫星信号接收的安全性。

Description

一种高频头、接收机和卫星接收系统

技术领域

本申请涉及卫星通信技术领域，特别是涉及一种高频头、接收机和卫星接收系统。

背景技术

由于具有通信容量大、覆盖面积广、传输距离远、不受地理条件限制和通信方式灵活等优点，卫星通信网络在广播、电视及话音等业务方面，广受运营商青睐。例如，卫星数字发行就是利用卫星网络向具有接收和播放功能的用户终端直接投递音像、电子读物、游戏、软件、实用信息等数字化产品。

由于卫星网络通过无线电波在空中传输数据，在卫星波束覆盖区域内的几乎所有的卫星通信用户都能接触到这些数据，只要具有相同接收频率就可以获取所传递的数据，这是卫星通信中一个大的安全隐患。所以，卫星数字发行对卫星数字发行接收的安全性要求比较高，特别是要避免用户使用数字发行接收系统去接收其他卫星信号。

现有的数字发行接收系统的主要功能是将从卫星信号进行放大、变频后，传送至用户接收机，具体设备范围从天线至接收机输出口结束，包括天线、高频头（高频头，Low Noise Block）、接收机等等。

这样，使用现有的数字发行接收系统，如果更换接收机，则用户就可以用数字发行业务的天线接收其他卫星信号；或者，如果更换数字发行接收系统中的其它关键部分，用户也可以接收其他卫星信号；这些都严重影响到卫星数字发行接收的安全性。

总之，需要本领域技术人员迫切解决的一个技术问题就是：如何能够提高卫星数字发行接收的安全性。

发明内容

本申请所要解决的技术问题是提供一种高频头、接收机和卫星接收系统，能够提高卫星信号接收的安全性。

为了解决上述问题，本申请公开了一种高频头，其特征在于，包括低噪声放大器、滤波器、本地振荡电路、混频器、中频放大电路和接收机通讯控制电路；

其中，天线接收的卫星信号经探针耦合进入所述低噪声放大器放大后，由所述滤波器选择所需的频段，所述滤波器输出的卫星信号和本地振荡电路输出的振荡信号在所述混频器进行混合，所述混频器输出的中频信号经所述中频放大电路放大后通过同轴电缆线输出到接收机；

所述接收机通讯控制电路，其通过所述同轴电缆接受所述接收机的供电，同时对所述低噪声放大器、本地振荡电路和中频放大电路进行供电，用于在接收机上电时和/或上电后接受接收机的第一通信验证，在第一通信验证失败时，其供电被切断。

优选的，所述接收机通讯控制电路，还用于在第一通信验证成功时接受所述接收机的供电，在上电时和/或上电后通过所述同轴电缆对所述接收机进行第二通信验证，并在第二通信验证失败时切断对所述低噪声放大器、本地振荡电路和中频放大电路的供电。

优选的，所述接收机通讯控制电路包括：

预置模块，用于预置第一密钥和第二密钥；

第一接收模块，用于接收第一加密数据，其中，所述第一加密数据由接收机利用所述第一密钥对第一随机数进行加密得到；

第一加密模块，用于利用所述第二密钥对所述第一加密数据进行加密，得到第二加密数据；及

第一返回模块，用于将所述第二加密数据返回给接收机，由接收机依次利用所述第二密钥和第一密钥对所述第二加密数据进行解密得到第二随机数，并比较第一随机数和第二随机数，如果相同，则认为第一通信验证成功，如果不同，则认为第一通信验证失败。

优选的，所述接收机通讯控制电路还包括：

第一解密模块，用于利用所述第一密钥对所述第一加密数据进行解密，得到第三随机数；

第二接收模块，用于接收第二通信验证请求，其中，所述第二通信验证请求由接收机在第一通信验证成功时发起；

第二加密模块，用于在接收到所述第二通信验证请求时，利用所述第二密钥对所述第三随机数进行加密得到第三加密数据；

第二返回模块，用于将所述第三加密数据返回给接收机；

第三接收模块，用于接收第四加密数据，其中，所述第四加密数据由接收机利用所述第一密钥对所述第三加密数据进行加密得到；

第三解密模块，用于依次利用所述第一密钥和第二密钥对所述第四加密数据进行解密得到第四随机数；

第二通信验证模块，用于比较第三随机数和第四随机数，如果相同，则认为第二通信验证成功，如果不同，则认为第二通信验证失败。

优选的，所述高频头还包括：

偏置供电电路，其一端与所述接收机通讯控制电路相连，另一端与所述低噪声放大器、本地振荡电路和中频放大电路中的一者或多者相连，用于接受所述接收机通讯控制电路的供电，同时对相连的述低噪声放大器、本地振荡电路和中频放大电路中的一者或多者进行供电；

此时，所述接收机通讯控制电路，对所述低噪声放大器、本地振荡电路和中频放大电路进行供电，或者，对所述低噪声放大器、本地振荡电路和中频放大电路中不与所述偏置供电电路相连的进行供电。

另一方面，本申请还公开了一种接收机，包括高频头通讯控制电路，其通过同轴电缆对高频头进行供电，用于在上电时和/或上电后对高频头进行第一通信验证，并在第一通信验证失败时切断对高频头的供电。

优选的，所述高频头通讯控制电路，还用于在第一通信验证成功时对高频头进行供电，在上电时和/或上电后通过所述同轴电缆接受高频头的第二通信验证，由高频头在第二通信验证失败时切断对高频头中低噪声放大器、本地振荡电路和中频放大电路的供电。

优选的，所述高频头通讯控制电路包括：

预置模块，用于预置第一密钥和第二密钥；

第一加密模块，用于利用所述第一密钥对第一随机数进行加密得到第一加密数据；

第一发送模块，用于将所述第一加密数据发送至高频头，由高频头利用所述第二密钥对所述第一加密数据进行加密，得到第二加密数据；

第一接收模块，用于接收所述第二加密数据；

第一解密模块，用于依次利用所述第二密钥和第一密钥对所述第二加密数据进行解密得到第二随机数；及

验证模块，用于比较第一随机数和第二随机数，如果相同，则认为第一通信验证成功，如果不同，则认为第一通信验证失败。

再一方面，本申请还公开了一种卫星接收系统，包括天线、高频头和接收机，所述高频头包括低噪声放大器、滤波器、本地振荡电路、混频器、中频放大电路和接收机通讯控制电路；

其中，所述天线接收的卫星信号经探针耦合进入所述低噪声放大器放大后，由所述滤波器选择所需的频段，所述滤波器输出的卫星信号和本地振荡电路输出的振荡信号在所述混频器进行混合，所述混频器输出的中频信号经所述中频放大电路放大后通过同轴电缆线输出到接收机；

所述接收机通讯控制电路，其通过所述同轴电缆接受所述接收机的供电，同时对所述低噪声放大器、本地振荡电路和中频放大电路进行供电，用于在接收机上电时和/或上电后接受接收机的第一通信验证，在第一通信验证失败时，其供电被切断；

所述接收机包括高频头通讯控制电路，其通过同轴电缆对所述接收机通讯控制电路进行供电，用于在上电时和/或上电后对所述接收机通讯控制电路进行第一通信验证，并在第一通信验证失败时切断对高频头的供电。

优选的，所述高频头通讯控制电路，还用于在第一通信验证成功时对所述接收机通讯控制电路进行供电；

所述接收机通讯控制电路，还用于在第一通信验证成功时接受所述接收机的供电，在上电时和/或上电后通过所述同轴电缆对所述接收机进行第二通信验证，并在第二通信验证失败时切断对所述低噪声放大器、本地振荡电路和中频放大电路的供电。

与现有技术相比，本申请具有以下优点：

首先，本申请依据接收机对高频头的第一通信验证，所述第一通信验证的主要目的是判断高频头是否被更换，如果被更换，则接收机可以及时切断对接收机通讯控制电路的供电，由于高频头内的低噪声放大器、本地振荡电路和中频放大电路等有源器件的供电源自接收机通讯控制电路，这些有源器件在断电状态下均不能工作；因此，在第一通信验证表明高频头被更换时，接收机可以及时切断对高频头的供电，而在断电状态下，高频头内部的有源器件是不工作的，故高频头不会输出卫星信号至接收机，这就能够实现通过交互控制整个数字发行接收系统处于不工作状态，避免用户使用数字发行接收系统去接收其他卫星信号，从而能够有效提高卫星数字发行接收的安全性。

其次，在第一通信验证成功时，所述接收机通讯控制电路还可以对接收机进行第二通信验证，并依据相应的第二通信验证结果控制是否对高频头内部的有源器件进行供电；这样，在第一通信验证成功表明高频头未被更换，及第二通信验证表明接收机被更换时，及时切断对高频头内部有源器件的供电；虽然第一通信验证成功时接收机通讯控制电路接受接收机的供电而处于供电状态，但由于及时切断对高频头内部有源器件的供电导致高频头内部的有源器件不能正常工作的，因此，高频头不会输出卫星信号至接收机，这就能够通过交互控制保证在接收机被更换的情况下整个数字发行接收系统处于不工作状态，避免用户使用数字发行接收系统去接收其他卫星信号，从而能够有效提高卫星数字发行接收的安全性。

附图说明

图1是本申请一种高频头实施例1的结构图；

图2是本申请一种第一通信验证的流程图；

图3是本申请一种高频头实施例2的结构图；

图4是本申请一种第一通信验证和第二通信验证的流程图；

图5是本申请一种卫星接收系统实施例的结构图。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。

本申请发明人在研究中发现，在用户更换接收机或者更换数字发行接收系统中其它关键物理器件的情况下，如果能够使整个数字发行接收系统处于不工作状态，则用户就不能用数字发行接收系统中其它未更换的部分接收其他卫星信号；也即，除非用户更换整个数字发行接收系统，否则，用户是不可能使用数字发行接收系统中的部分物理器件接收其他卫星信号的，因此，能够提高卫星数字发行接收的安全性。

但是，现有的数字发行接收系统中天线、高频头、接收机等物理器件，均为本技术领域内是通用物理器件，它们的功能只是数据处理功能。这样，对于现有的数字发行接收系统中某一物理器件而言，数字发行接收系统中其它关键物理器件是否被更换是未知的，其只是一味地接收数据、处理数据和输出处理后的数据。例如，高频头主要负责卫星信号在物理层面的转化并输出给接收机，接收机则主要将高频头输出的卫星信号从物理层面转换到逻辑层面（模数转换）等。这样，对于目前仅具备数据处理功能的通用物理器件而言，如何得知其它关键物理器件是否被更换是本技术领域内的一个难点。

退一步讲，即使数字发行接收系统中某一物理器件已知其它关键物理器件被更换，如何使整个数字发行接收系统处于不工作状态对于本领域技术人员而言也是一个难点，因为数字发行接收系统中物理器件均为通用物理器件，其只是一味地实现一些数据处理功能。

上述通用物理器件的一个特点是工作不可控性和工作独立性，如果能够对这些通用物理器件施加控制，使其成为具备工作可控性和交互性的专用物理器件，那么，在已知某一物理器件被更换时，可以通过交互控制整个数字发行接收系统处于不工作状态。

通常，卫星接收系统中的关键物理器件仅包括高频头和接收机，如果通信验证表明高频头或接收机被更换，则可以控制整个数字发行接收系统处于不工作状态，这样，除非更换整个卫星接收系统，否则整个卫星接收系统是无法工作的。

本申请发明人注意到了这一点，因此创造性地提出了本申请的核心构思之一，也即，依据接收机对高频头的第一通信验证，控制是否对高频头进行供电；由于接收机通过同轴电缆接对高频头进行供电，这样，在第一通信验证表明高频头被更换时，接收机可以及时切断对高频头的供电，而在断电状态下，高频头内部的有源器件（如低噪声放大器、本地振荡电路和中频放大电路等）是不工作的，高频头不会输出卫星信号至接收机，这就能够实现通过交互控制整个数字发行接收系统处于不工作状态，避免用户使用数字发行接收系统去接收其他卫星信号，从而能够有效提高卫星数字发行接收的安全性。

依据上述核心构思，本申请对现有技术中的通用高频头和接收机进行了改进，提出了一种专用高频头、专用接收机和卫星接收系统，以下分别给出相应的实施例。

参照图1，示出了本申请一种高频头实施例1的结构图，具体可以包括低噪声放大器101、滤波器102、本地振荡电路103、混频器104、中频放大电路105和接收机通讯控制电路106；

其中，天线接收的卫星信号经探针耦合进入所述低噪声放大器101放大后，由所述滤波器102选择所需的频段，所述滤波器102输出的卫星信号和本地振荡电路103输出的振荡信号在所述混频器104进行混合，所述混频器104输出的中频信号经所述中频放大电路105放大后通过同轴电缆线输出到接收机；

所述接收机通讯控制电路106，其通过所述同轴电缆接受所述接收机的供电，同时对所述低噪声放大器101、本地振荡电路103和中频放大电路105进行供电，用于在接收机上电时和/或上电后接受接收机的第一通信验证，在第一通信验证失败时，其供电被切断。

本申请实施例中的高频头可位于卫星数字发行接收系统等各种卫星接收系统，用以提高卫星信号接收的安全性，且不影响高频头原有的稳定性、安全性、易用性。

低噪声放大器101主要用于对平板天线接收的卫星信号进行放大输出。

在用于接收卫星信号时，欲使噪声系数很低，高频头中的低噪声放大器101可以优选地进行2～3级放大；在具体实现中，可以使放大管采用高速电子迁移率晶体管(HEMT，High Electron Mobility Transistor)器件，匹配电路采用最小噪声系数匹配方式。

滤波器102主要用于针对所述低噪声放大器输出的信号，选择所需的频段，并输出。

假设接收标准Ku频段信号，那么，可以采用11.7GHz～12.2GHz的带通频段；由于Ku频段信号一般采用下变频模式，其对低端的干扰较强，这就要求滤波器102的镜像抑制要好；另外，由于Ku频段信号的电路通常集中在一个小腔体中，其对滤波器的体积有要求，故在本申请实施例中，优选的是，可选用小型交指型微带滤波器；进一步，在设计Rogers（罗杰斯）的材料上，还应满足微带线的间距和线距很小及加工工艺好的要求，以免给调试带来困难。在本申请的一种应用示例中，滤波器102的一个指标为:带内平坦度<3dB,带内驻波比<1.5,镜像抑制大于44dB。

本地振荡电路103主要用于输出特定频率的振荡信号。由于卫星通信采用数字化传输，其对其本地振荡电路103的要求包括：低相位噪声、高稳定度等；因此，在本申请的一种优选实施例中，可以使用介质振荡器，用耦合微带线与晶体三级管共同构成振荡电路，其中，介质振荡器的无载Q值越高，频率稳定度越好，最好使介质的温度系数与电路的温度系数互补。另外，本地振荡电路103的输出功率大小要适当，太小会增大变频损耗和加大非线性失真，太大会使本振稳定度下降.经综合考虑。在本申请的一种应用示例中，通过多次高低温实验、电路改进、介质选择，本地振荡电路103达到的指标为:本振稳定度为±2.5MHz,相位噪声在10KHz处小于-80dBc。

以下详细介绍接收机通讯控制电路106，本申请的接收机通讯控制电路106主要具备两个功能：功能一、对外通过所述同轴电缆接受所述接收机的供电，并且，基于交互通讯接受接收机的第一通信验证；功能二、对内对所述低噪声放大器101、本地振荡电路103和中频放大电路105进行供电。

所述第一通信验证的主要目的是判断高频头是否被更换，如果被更换，则接收机可以及时切断对接收机通讯控制电路106的供电，由于高频头内的低噪声放大器101、本地振荡电路103和中频放大电路105等有源器件的供电源自接收机通讯控制电路106，这些有源器件在断电状态下均不能工作；因此，在第一通信验证表明高频头被更换时，接收机可以及时切断对高频头的供电，而在断电状态下，高频头内部的有源器件是不工作的，故高频头不会输出卫星信号至接收机，这就能够实现通过交互控制整个数字发行接收系统处于不工作状态，避免用户使用数字发行接收系统去接收其他卫星信号，从而能够有效提高卫星数字发行接收的安全性。

在具体实现中，高频头与接收机之间的交互通讯应符合通用设备标准、通用协议，以便于推广。

在本申请的一种优选实施例中，提供了一种通用协议的示例，相应地，所述接收机通讯控制电路106可以进一步包括：

预置模块，用于预置第一密钥和第二密钥；

第一接收模块，用于接收第一加密数据，其中，所述第一加密数据由接收机利用所述第一密钥对第一随机数进行加密得到；

第一加密模块，用于利用所述第二密钥对所述第一加密数据进行加密，得到第二加密数据；及

第一返回模块，用于将所述第二加密数据返回给接收机，由接收机依次利用所述第二密钥和第一密钥对所述第二加密数据进行解密得到第二随机数，并比较第一随机数和第二随机数，如果相同，则认为第一通信验证成功，如果不同，则认为第一通信验证失败。

参照图2，示出了本申请一种第一通信验证的流程图，具体可以包括：

步骤201、接收机和高频头中内置2个64位密钥A、B，其中，64位中的前56位有效，后8位用于奇偶校验位；

步骤201、接收机产生64位随机数R，用密钥A加密得到64位数据A（R），并将A(R)发送至高频头;

步骤203、高频头接到A(R)，用密钥B将A（R）加密得到B(A（R）)并返回给接收机；

步骤204、接收机接收到B(A（R）)，并依次用密钥B、A分别解密得出R2，比较R2与R，如果相同，则认为第一通信验证成功，如果不同，则认为第一通信验证失败。

在具体实现中，本领域技术人员可以采用DES（数据加密标准，DataEncryption Standard）、3DES（Triple DES）、IDEA（国际数据加密算法，International Data Encryption Algorithm）、AES（高级加密标准AdvancedEncryption Standard）等各种算法进行加解密，本申请对具体的加解密算法不加以限制。

另外，图2中64位的密钥只是作为示例，实际上，本领域技术人员可以根据加密算法采用其它位数的密钥，如IDEA使用128位密钥提供非常强的安全性，等等，本申请对具体密钥的位数也不加以限制。

本申请实施例中，所述接收机通讯控制电路106对所述低噪声放大器101、本地振荡电路103和中频放大电路105进行供电，这里的供电可以是直接供电，也可以是间接供电，这里的直接供电是直接与一个有源器件相连并供电，间接供电是所述接收机通讯控制电路10通过一个间接供电电路与一个有源器件相连。

在本申请的一种优选实施例中，提供了一种间接供电的示例，相应地，所述高频头还可以包括：

偏置供电电路，其一端与所述接收机通讯控制电路相连，另一端与所述低噪声放大器101、本地振荡电路103和中频放大电路105中的一者或多者相连，用于接受所述接收机通讯控制电路的供电，同时对相连的述低噪声放大器、本地振荡电路和中频放大电路中的一者或多者进行供电；

此时，所述接收机通讯控制电路106，可以对所述低噪声放大器101、本地振荡电路103和中频放大电路105进行供电，或者，可以对所述低噪声放大器101、本地振荡电路103和中频放大电路105中不与所述偏置供电电路相连的进行供电。

参照图3，示出了本申请一种高频头实施例2的结构图，其接收射频输入，并将其进行中频输出，具体可以包括低噪声放大器、滤波器、本地振荡电路、混频器、中频放大电路、偏置供电电路和接收机通讯控制电路；其中，所述接收机通讯控制电路与本地振荡电路、中频放大电路和偏置供电电路直接相连以对其进行直接供电，偏置供电电路与低噪声放大器相连以对其进行供电。

图3所示高频头中，接收机通讯控制电路通过偏置供电电路间接对低噪声放大器进行供电。实际上，接收机通讯控制电路还可以通过偏置供电电路间接对本地振荡电路或中频放大电路进行间接供电，本申请对其不加以限制。

本申请还提供了一种高频头实施例3，具体可以包括低噪声放大器、滤波器、本地振荡电路、混频器、中频放大电路和接收机通讯控制电路；

其中，天线接收的卫星信号经探针耦合进入所述低噪声放大器放大后，由所述滤波器选择所需的频段，所述滤波器输出的卫星信号和本地振荡电路输出的振荡信号在所述混频器进行混合，所述混频器输出的中频信号经所述中频放大电路放大后通过同轴电缆线输出到接收机；

所述接收机通讯控制电路，其通过所述同轴电缆接受所述接收机的供电，同时对所述低噪声放大器、本地振荡电路和中频放大电路进行供电，用于在接收机上电时和/或上电后接受接收机的第一通信验证，在第一通信验证失败时，其供电被切断；

所述接收机通讯控制电路，还用于在第一通信验证成功时接受所述接收机的供电，在上电时和/或上电后通过所述同轴电缆对所述接收机进行第二通信验证，并在第二通信验证失败时切断对所述低噪声放大器、本地振荡电路和中频放大电路的供电。

实施例3与实施例1的主要区别在于，在第一通信验证成功时，所述接收机通讯控制电路还可以依据接收机进行第二通信验证，并依据相应的第二通信验证结果控制是否对高频头内部的有源器件进行供电；这样，在第一通信验证成功表明高频头未被更换，及第二通信验证表明接收机被更换时，及时切断对高频头内部有源器件的供电；虽然第一通信验证成功时接收机通讯控制电路接受接收机的供电而处于供电状态，但由于及时切断对高频头内部有源器件的供电导致高频头内部的有源器件不能正常工作的，因此，高频头不会输出卫星信号至接收机，这就能够通过交互控制保证在接收机被更换的情况下整个数字发行接收系统处于不工作状态，避免用户使用数字发行接收系统去接收其他卫星信号，从而能够有效提高卫星数字发行接收的安全性。

在本申请的一种优选实施例中，所述接收机通讯控制电路具体可以包括：

预置模块，用于预置第一密钥和第二密钥；

第一接收模块，用于接收第一加密数据，其中，所述第一加密数据由接收机利用所述第一密钥对第一随机数进行加密得到；

第一加密模块，用于利用所述第二密钥对所述第一加密数据进行加密，得到第二加密数据；及

第一返回模块，用于将所述第二加密数据返回给接收机，由接收机依次利用所述第二密钥和第一密钥对所述第二加密数据进行解密得到第二随机数，并比较第一随机数和第二随机数，如果相同，则认为第一通信验证成功，如果不同，则认为第一通信验证失败；

第一解密模块，用于利用所述第一密钥对所述第一加密数据进行解密，得到第三随机数；

第二接收模块，用于接收第二通信验证请求，其中，所述第二通信验证请求由接收机在第一通信验证成功时发起；

第二加密模块，用于在接收到所述第二通信验证请求时，利用所述第二密钥对所述第三随机数进行加密得到第三加密数据；

第二返回模块，用于将所述第三加密数据返回给接收机；

第三接收模块，用于接收第四加密数据，其中，所述第四加密数据由接收机利用所述第一密钥对所述第三加密数据进行加密得到；

第三解密模块，用于依次利用所述第一密钥和第二密钥对所述第四加密数据进行解密得到第四随机数；

第二通信验证模块，用于比较第三随机数和第四随机数，如果相同，则认为第二通信验证成功，如果不同，则认为第二通信验证失败。

参照图4，示出了本申请一种第一通信验证和第二通信验证的流程图，具体可以包括：

步骤401、接收机和高频头中内置2个64位密钥A、B，其中，64位中的前56位有效，后8位用于奇偶校验位；

步骤401、接收机产生64位随机数R，用密钥A加密得到64位数据A（R），并将A(R)发送至高频头;

步骤403、高频头接到A(R)，用密钥B将A（R）加密得到B(A（R）)并返回给接收机；

步骤404、接收机接收到B(A（R）)，并依次用密钥B、A分别解密得出R2，比较R2与R，如果相同，则认为第一通信验证成功，如果不同，则认为第一通信验证失败；

步骤405、高频头在接到A(R)时，用密钥A解密得到随机数R1并保存；

步骤406、在第一通信验证成功时，接收机向高频头发起第二通信验证请求；

步骤407、在接收到第二通信验证请求时，高频头将保存的R1用密钥B加密得到B(R1)，并返回给接收机；

步骤408、接收机接收到B(R1)，用密钥A加密得到A(B(R1))，并返回给高频头;

步骤409、高频头接收到A(B(R1))，并依次用A,B解密得到R3，比较R3与R1，如果相同，则认为第二通信验证成功，如果不同，则认为第二通信验证失败。

需要说明的是，在采用实施例3的高频头方案时，如果接收机在一定时间内不发起第二通信验证请求，则接收机通讯控制电路也可认为接收机被更换，并及时切断对高频头内部有源器件的供电；或者，在一定时间内高频头无法执行第二通信验证（例如，高频头和接收机可以约定，在第二通信验证完成后，高频头向接收机发送相应的标识信息），则接收机也可以认为高频头被更换，并及时切断对接收机通讯控制电路的供电。

与前述高频头实施例相应，本申请还提供了一种接收机，具体可以包括高频头通讯控制电路，其通过同轴电缆对高频头进行供电，用于在上电时和/或上电后对高频头进行第一通信验证，并在第一通信验证失败时切断对高频头的供电。

在本申请的一种优选实施例中，所述高频头通讯控制电路，还可用于在第一通信验证成功时对高频头进行供电，在上电时和/或上电后通过所述同轴电缆接受高频头的第二通信验证，由高频头在第二通信验证失败时切断对高频头中低噪声放大器、本地振荡电路和中频放大电路的供电。

在本申请的另一种优选实施例中，所述高频头通讯控制电路具体可以包括：

预置模块，用于预置第一密钥和第二密钥；

第一加密模块，用于利用所述第一密钥对第一随机数进行加密得到第一加密数据；

第一发送模块，用于将所述第一加密数据发送至高频头，由高频头利用所述第二密钥对所述第一加密数据进行加密，得到第二加密数据；

第一接收模块，用于接收所述第二加密数据；

第一解密模块，用于依次利用所述第二密钥和第一密钥对所述第二加密数据进行解密得到第二随机数；及

验证模块，用于比较第一随机数和第二随机数，如果相同，则认为第一通信验证成功，如果不同，则认为第一通信验证失败。

由于接收机与高频头基于交互通讯完成第一通信验证和/或第二通信验证，故接收机实施例与高频头实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见高频头实施例的部分说明即可。

参照图5，示出了本申请一种卫星接收系统实施例的结构图，具体可以包括天线501、高频头502和接收机503，其中，所述高频头502可以进一步包括低噪声放大器521、滤波器522、本地振荡电路523、混频器524、中频放大电路525和接收机通讯控制电路526；

其中，所述天线501接收的卫星信号经探针耦合进入所述低噪声放大器521放大后，由所述滤波器522选择所需的频段，所述滤波器522输出的卫星信号和本地振荡电路523输出的振荡信号在所述混频器524进行混合，所述混频器524输出的中频信号经所述中频放大电路525放大后通过同轴电缆线输出到接收机；

所述接收机通讯控制电路526，其通过所述同轴电缆接受所述接收机的供电，同时对所述低噪声放大器521、本地振荡电路523和中频放大电路525进行供电，用于在接收机上电时和/或上电后接受接收机的第一通信验证，在第一通信验证失败时，其供电被切断；

所述接收机503可以进一步包括高频头通讯控制电路531，其通过同轴电缆对高频头502进行供电，用于在上电时和/或上电后对高频头502进行第一通信验证，并在第一通信验证失败时切断对高频头的供电。

在本申请的一种优选实施例中，所述高频头通讯控制电路531，还可用于在第一通信验证成功时对所述接收机通讯控制电路进行供电；

所述接收机通讯控制电路526，还可用于在第一通信验证成功时接受所述接收机的供电，在上电时和/或上电后通过所述同轴电缆对所述接收机进行第二通信验证，并在第二通信验证失败时切断对所述低噪声放大器521、本地振荡电路523和中频放大电路525的供电。

对于卫星接收系统实施例而言，由于其与高频头实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见高频头实施例的部分说明即可。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

以上对本申请所提供的一种高频头、接收机和卫星接收系统，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (6)

1.一种高频头，其特征在于，包括低噪声放大器、滤波器、本地振荡电路、混频器、中频放大电路和接收机通讯控制电路；

其中，天线接收的卫星信号经探针耦合进入所述低噪声放大器放大后，由所述滤波器选择所需的频段，所述滤波器输出的卫星信号和本地振荡电路输出的振荡信号在所述混频器进行混合，所述混频器输出的中频信号经所述中频放大电路放大后通过同轴电缆线输出到接收机；

所述接收机通讯控制电路，其通过所述同轴电缆接受所述接收机的供电，同时对所述低噪声放大器、本地振荡电路和中频放大电路进行供电，用于在接收机上电时和/或上电后接受接收机的第一通信验证，在第一通信验证失败时，其供电被切断；所述接收机通讯控制电路包括：

预置模块，用于预置第一密钥和第二密钥；

第一接收模块，用于接收第一加密数据，其中，所述第一加密数据由接收机利用所述第一密钥对第一随机数进行加密得到；

第一加密模块，用于利用所述第二密钥对所述第一加密数据进行加密，得到第二加密数据；及

第一返回模块，用于将所述第二加密数据返回给接收机，由接收机依次利用所述第二密钥和第一密钥对所述第二加密数据进行解密得到第二随机数，并比较第一随机数和第二随机数，如果相同，则认为第一通信验证成功，如果不同，则认为第一通信验证失败。

2.如权利要求1所述的高频头，其特征在于，所述接收机通讯控制电路，还用于在第一通信验证成功时接受所述接收机的供电，在上电时和/或上电后通过所述同轴电缆对所述接收机进行第二通信验证，并在第二通信验证失败时切断对所述低噪声放大器、本地振荡电路和中频放大电路的供电。

3.如权利要求2所述的高频头，其特征在于，所述接收机通讯控制电路还包括：

第一解密模块，用于利用所述第一密钥对所述第一加密数据进行解密，得到第三随机数；

第二接收模块，用于接收第二通信验证请求，其中，所述第二通信验证请求由接收机在第一通信验证成功时发起；

第二加密模块，用于在接收到所述第二通信验证请求时，利用所述第二密钥对所述第三随机数进行加密得到第三加密数据；

第二返回模块，用于将所述第三加密数据返回给接收机；

第三接收模块，用于接收第四加密数据，其中，所述第四加密数据由接收机利用所述第一密钥对所述第三加密数据进行加密得到；

第三解密模块，用于依次利用所述第一密钥和第二密钥对所述第四加密数据进行解密得到第四随机数；

第二通信验证模块，用于比较第三随机数和第四随机数，如果相同，则认为第二通信验证成功，如果不同，则认为第二通信验证失败。

4.如权利要求1至3中任一项所述的高频头，其特征在于，还包括：

偏置供电电路，其一端与所述接收机通讯控制电路相连，另一端与所述低噪声放大器、本地振荡电路和中频放大电路中的一者或多者相连，用于接受所述接收机通讯控制电路的供电，同时对相连的述低噪声放大器、本地振荡电路和中频放大电路中的一者或多者进行供电；

此时，所述接收机通讯控制电路，对所述低噪声放大器、本地振荡电路和中频放大电路进行供电，或者，对所述低噪声放大器、本地振荡电路和中频放大电路中不与所述偏置供电电路相连的进行供电。

5.一种接收机，其特征在于，包括高频头通讯控制电路，其通过同轴电缆对高频头进行供电，用于在上电时和/或上电后对高频头进行第一通信验证，并在第一通信验证失败时切断对高频头的供电；所述高频头通讯控制电路包括：

预置模块，用于预置第一密钥和第二密钥；

第一加密模块，用于利用所述第一密钥对第一随机数进行加密得到第一加密数据；

第一发送模块，用于将所述第一加密数据发送至高频头，由高频头利用所述第二密钥对所述第一加密数据进行加密，得到第二加密数据；

第一接收模块，用于接收所述第二加密数据；

第一解密模块，用于依次利用所述第二密钥和第一密钥对所述第二加密数据进行解密得到第二随机数；及

验证模块，用于比较第一随机数和第二随机数，如果相同，则认为第一通信验证成功，如果不同，则认为第一通信验证失败。

6.如权利要求5所述的接收机，其特征在于，所述高频头通讯控制电路，还用于在第一通信验证成功时对高频头进行供电，在上电时和/或上电后通过所述同轴电缆接受高频头的第二通信验证，由高频头在第二通信验证失败时切断对高频头中低噪声放大器、本地振荡电路和中频放大电路的供电。