本发明涉及一种基于数字视频卫星信号的夜视系统及其实现方法，具体涉及一种采用数字视频卫星信号进行夜间目标成像的系统及其实现方法，属于安防技术领域。
背景技术
夜视系统是一类帮助用户在夜间获得视线的辅助系统，常用于汽车，使得驾驶者在夜间或光线微弱的情况下获得前方路况信息，能够给驾驶者对前方潜在威胁提供预警。
现有的夜视相关的技术方案如《cn-201520869666-车载夜视系统》，《cn201720709058一种车载夜视系统》等皆采用红外成像技术，其缺点主要包括：
(1)红外夜视成像系统属于主动式系统，包括红外信号发射机和接收机，成本较高。
(2)如果物体的温度对比度低，红外夜视系统产生的图像分辨率较差。
因此，如何降低系统价格以及如何提高物体温度对比度低时的图像分辨率是亟待解决的问题。
技术实现要素：
为了解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的是：提供一种基于数字视频卫星信号的夜视系统及其使用方法，以解决图像分辨率低、系统价格高的问题。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种基于数字视频卫星信号的夜视系统，其特征在于，包括：
信号接收模块，用于接收来自数字视频卫星发射的第一射频信号以及从观测区域返回的第二射频信号，经放大、滤波、模数转换后输出第一信号和第二信号；
通信模块，用于将信号接收模块输出的第一信号和第二信号传输至所述软件模块；
坐标接收模块，用于获取夜视系统的实时坐标，并传输至软件模块；
软件模块，包括第一子模块，第二子模块，第三子模块，第四子模块，第五子模块，第六子模块，第七子模块，第八子模块，第九子模块，其中：
所述第一子模块，用于将所述信号接收模块输出的第一信号和第二信号从射频信号转换到基带信号，产生第一基带信号和第二基带信号；
所述第二子模块，用于对所述第一基带信号进行第一处理，进行正交解调制，导频信号同步，完成频率补偿，信道特征重构，数据部分提取，输出第一处理信号；
所述第三子模块，用于对所述第一处理信号进行第二处理，消除电压偏移，消除正交失配，输出第二处理信号；
所述第四子模块，用于对所述第二处理信号进行第三处理，进行解扰码，多载波解调制，数据信号频率响应补偿，输出第三处理信号；
所述第五子模块，用于对所述第三处理信号进行第四处理，完成资源反映射、星座反映射，输出第四处理信号；
所述第六子模块，用于对所述第四处理信号进行第五处理，完成符号解交织、级联解码，输出第五处理信号；
第七子模块，用于对所述第五处理信号进行第六处理，完成解扰码，数据完整性校验和数据填充，输出第六处理信号；
所述第八子模块，用于对所述第六处理信号进行调制编码处理并结合数字视频卫星信号的帧结构，输出参考信号；
所述第九子模块，用于对第八子模块输出的参考信号、第一子模块输出的第二基带信号、坐标接收模块获取的系统实时坐标以及数字视频卫星坐标进行成像处理，获取观测区域的图像。
进一步地，所述信号接收模块包括天线组件，射频组件及模数转换组件；所述天线组件包括第一天线和第二天线，所述夜视系统搭载在车辆上，所述第一天线指向天空，用于接收所述第一射频信号，所述第二天线指向车辆前方，用于接收所述第二射频信号；所述射频组件包括低噪声放大电路和带通滤波器电路，所述模数转换组件用于将所述射频组件输出的信号进行模数转换，并输出第一信号和第二信号。
进一步地，所述第二子模块，包括正交解调制组件，导频信号同步组件，频率补偿组件，数据信道特征重构组件，数据部分获取组件，其中：
所述正交解调制组件用于对所述第一基带信号进行正交解调输出复数符号向量；
所述导频信号同步组件用于获取所述复数符号向量中导频信号的位置，并进行补偿，获得第一同步信号；
所述频率补偿组件用于获取第一同步信号频率偏移，并进行补偿，获得第二同步信号；
所述数据信道特征重构组件用于获取第二同步信号中数据部分所在位置的数据信号频率响应；
所述数据部分获取组件用于对第二同步信号数据部分进行提取，获得第一处理信号。
进一步地，所述第三子模块，包括电压偏移补偿组件，正交失配补偿组件，其中：
所述电压偏移补偿组件用于获取所述第一处理信号的采样时间偏移，并进行补偿；
所述正交失配补偿组件用于获取所述电压偏移补偿组件输出信号正交分量和差分分量的失配，并进行补偿，输出第二处理信号。
进一步地，所述第四子模块包括解扰码组件，多载波解调制组件，信道频率响应补偿组件，其中：
所述解扰码组件对所述第二处理信号进行解扰码处理，获得解扰码信号；
所述多载波解调制组件对所述解扰码信号进行多载波解调制，将多路多载波信号变换为单路基带信号，获得多载波解调制信号；
所述信道频率响应补偿组件使用所述数据信道特征重构组件输出的数据信号频率响应对所述多载波解调制信号进行频率补偿处理，获得第三处理信号。
进一步地，所述第五子模块包括资源反映射组件，星座反映射组件，其中：
所述资源反映射组件用于获取第三处理信号中数字视频业务流数据。
所述星座反映射组件对所述数字视频业务流数据进行符号码流匹配，获得第四处理信号。
进一步地，所述第六子模块包括符号解交织组件和级联解码组件，其中：
所述符号解交织组件多所述第四处理信号进行矩阵操作，获得解交织后的信号；
所述级联解码组件将解交织后的信号进行级联解码，获得第五处理信号。
进一步的，所述第七子模块包括数据解填充组件，数据完整性校验组件，解扰码组件，其中：
所述数据解填充组件用于对所述第五处理信号对数字视频业务流数据和校验码进行分离；
所述数据完整性校验组件用于对所述数据解填充组件分离后的校验码进行数据完整性校验；
所述解扰码组件对在获得数据完整性校验正确后，所述数据解填充组件分离后的数字视频业务流数据进行解扰码处理，获得解扰码信号，获得第六处理信号。
进一步的，所述第八子模块包括帧结构生成组件和资源映射组件，其中：
所述帧结构生成组件产生数字视频卫星信号的帧信号。
所述资源映射组件将第六处理信号和所述帧信号进行资源映射，获得参考信号。
进一步，所述第九子模块包括距离向时域滤波组件，成像场景矩阵重构组件和方位向时域滤波组件，其中：
所述距离向时域滤波组件对所述参考信号和第二基带信号进行距离向时域滤波，获得距离压缩信号；
所述成像场景矩阵重构组件对成像场景中的目标像素点进行几何计算，获得成像场景矩阵；
所述方位向时域滤波组件对系统坐标，数字视频卫星坐标和成像场景矩阵进行几何计算，获得方位向参考信号；进而对所述距离压缩信号和方位向参考信号进行方位向时域滤波，获得观测区域的二维图像。
一种基于数字视频卫星信号的夜视系统的实现方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)所述夜视系统搭载在车辆上，用于接收所述第一射频信号的第一天线指向天空，用于接收所述第二射频信号的第二天线指向车辆前方，车辆启动，所述夜视系统上电开始工作；
(2)所述通信模块将第一信号和第二信号采集起来，并传输至所述软件模块；
(3)所述坐标接收模块获取车辆所在实时位置，并传输至所述软件模块；
(4)所述第一子模块对所述第一信号和所述第二信号进行频率转换，从射频信号转换到基带信号，获得第一基带信号和第二基带信号；
(5)所述第二子模块对所述第一基带信号进行第一处理，进行正交解调制，导频信号同步，完成频率补偿，信道特征重构，数据部分提取，输出第一处理信号；
(6)所述第三子模块对所述第一处理信号进行第二处理，消除电压偏移，消除正交失配，输出第二处理信号；
(7)所述第四子模块，用于对所述第二处理信号进行第三处理，进行解扰码，多载波解调制，数据信号频率响应补偿，输出第三处理信号；
(8)所述第五子模块，用于对所述第三处理信号进行第四处理，完成资源反映射、星座反映射，输出第四处理信号；
(9)所述第六子模块，用于对所述第四处理信号进行第五处理，完成符号解交织、级联解码，输出第五处理信号；
(10)所述第七子模块，用于对所述第五处理信号进行第六处理，完成解扰码，数据完整性校验和数据填充，输出第六处理信号；
(11)所述第八子模块对所述第六处理信号进行调制编码处理并结合数字视频卫星信号的帧结构，输出参考信号；
(12)所述第九子模块将数字视频卫星坐标，系统实时坐标，第八子模块输出的参考信号和第一子模块输出的第二基带信号进行成像处理，获得观测区域的图像。
进一步地，所述第二子模块的实现方法包括：
s200，产生单位sin波形和单位cosine波形，具体包括：以一个ofdm频域符号长度为时间长度，以一个ofdm时域符号采样率为时间采样率，构造单位sin波形和单位cosine波形；
s210，对第一基带信号进行正交解调制，具体包括：以一个ofdm频域符号长度为处理单位，将所述单位sin波形与所述第一基带信号对应采样点进行乘法运算，获得第一解调制信号；进而采用低通滤波器对所述第一解调制信号进行滤波处理，获得同向信号；以一个ofdm频域符号长度为处理单位，将所述单位cosine波形与所述第一基带信号对应采样点进行乘法运算，获得第二解调制信号；进而采用低通滤波器对所述第二解调制信号进行滤波处理，获得正交信号；进而将所述同向信号和所述正交信号进行合成，获得正交解调制信号；
s220，构造本地数字视频卫星导频信号，具体包括：根据数字视频卫星协议，依次产生信号标识和同步信号；信号标识和同步信号均为伪随机码；进而对所述信号标识和所述同步信号进行级联，获得本地数字视频卫星导频信号；
s230，对所述正交解调制信号进行导频信号同步，具体包括：将所述正交解调制信号第一帧和第二帧分别与所述本数字视频卫星导频信号进行时域滤波，获得第一峰值信号和第二峰值信号；
s240，分别提取第一峰值信号，第一峰值信号对应的位置和第二峰值信号，去除所述正交解调制信号中的第一峰值信号对应位置前的所有信号，保留后面的所有信号，获得第一同步信号；
s250，获取依次第一峰值信号的角度信息和第二峰值信号的角度信息获得角度信息向量；进而对所述角度信息向量进行差分运算，获得频率偏移；进而对所述第一同步信号去除所述频率偏移，获得第二同步信号；
s260，对所述导频信号对应位置进行信道特征提取，具体包括：提取所述第二同步信号中第一导频信号与第二导频信号，分别与所述本地数字视频卫星导频信号和数字视频卫星额定发射功率进行对比处理，获取导频信号信道特征向量；
s270，对所述数字视频卫星信号中业务数据位置进行数据信道特征提取，具体包括：以第一导频信号时间采样点和第二导频信号时间采样点为基本时间向量，以一个帧中业务数据时间采样点为待求时间向量，对所述导频信号信道特征向量进行线性内插值，获得数据信号特征向量；
s280，获取所述正交解调制信号中数字视频卫星信号的业务数据，具体包括：对所述正交解调制信号中时间采样点在导频信号以前的信号去除，留下业务数据，亦称为第一处理信号。
进一步的，所述第三子模块的实现方法包括：
s300，对所述第一处理信号进行电压偏移估计，具体包括：对所述第一处理信号，按照一个ofdm频域符号为处理单位，计算其均方根幅度值，获得电压偏移；进而对所述第一处理信号减去所述电压偏移，获得第一补偿信号；
s310，对所述第一补偿信号进行正交失配补偿，具体包括：对所述第一补偿信号，按照一个ofdm频域符号向量为处理单位，去除cp部分和保护间隔部分的符号向量；进而对其余部分计算所述第一补偿信号同向分量与所述第一补偿信号正交分量的失配值；进而将所述第一补偿信号的正交分量消除所述失配值，获得第二补偿信号，输出第二处理信号。
进一步地，所述第四子模块的实现方法包括：
s400，对所述第二处理信号进行解扰码处理，获得解扰码信号，具体包括：对第二处理信号与数字视频卫星协议中扰码根符号向量，进行软异或处理，获得解扰码信号；
s410，对所述解扰码信号进行多载波解调制，具体包括：以单位sin波形为基波，以数字视频卫星信号帧子载波间隔为谐波频率域步进，以数字视频卫星信号带宽宽度为谐波频率域长度，以一个ofdm时域符号长度为谐波时间域步进，以一个数字视频卫星信号帧长度为谐波时间域长度，产生多载波解调制矩阵；进而对所述第解扰码信号，与所述多载波解调制矩阵进行乘法运算，获得基带多载波解调制信号和高频多载波解调制信号；进而采用低通滤波器将所述高频多载波解调制信号去除，只保留基带多载波解调制信号，即为多载波解调制矩阵；
s420，根据所述数据信号特征重构向量，对所述多载波解调制矩阵进行信道频率响应补偿，具体包括：对所述数据信道特征向量进行矩阵重排操作，获得数据信道特征矩阵；进而提取所述数据信道特征矩阵的行数据，获得行参考频率响应向量；进而提取所述信号特征矩阵的列数据，获得列参考频率响应；进而将行参考频率响应向量，以一个帧为单位进行插值，获取行频率响应向量；进而将列参考频率响应向量，以一个ofdm子载波间隔为单位进行插值，获取列频率响应向量；进而将行频率响应向量和列频率响应向量集合计算，获得频率响应矩阵；进而对所述多载波解调制矩阵和所述频率响应矩阵进行最大似然估计计算，获得频率响应补偿信号，亦称为第三处理信号。
进一步地，所述第五子模块的实现方法包括：
s500，对所述第三处理信号进行资源反映射，具体包括，根据数字视频卫星协议对业务流数据时频资源位置的定义，对所述第三处理信号进行资源反映射，获取时频资源信号；
s510，对所述时频资源信号进行星座反映射，具体包括：对所述时频资源信号，按照一个复数符号为一个处理单元，采用最大似然估计算法，进行符号码流匹配，获得第四处理信号。
进一步地，所述第六子模块的实现方法包括：
s600，对所述第四处理信号进行矩阵重组计算，具体包括：对所述第四处理信号，按照数字视频卫星协议规定的一个矩阵大小进行行列重排，获得矩阵信号；进而将所述矩阵信号按行数据依次级联，获得交织向量；
s610，对所述交织向量进行内码解码，获得信道解码符号向量，具体包括：对所述交织向量，按照内码长度为一个处理单位，采用有限域消元算法，获得内码解码向量；
s620，对所述内码解码向量进行外码解码，具体包括：对所述内码解码向量，按照外码长度为一个处理单位，采用bch解码算法，获得第五处理信号。
进一步地，所述第七子模块的实现方法包括：
s700，分离数字视频业务流数据和校验码，具体包括：根据数字视频卫星协议，分别找到第五处理信号中数字视频业务流数据和校验码的映射位置；进而提取数字视频业务流数据和校验码；
s710，对所述校验码作数据完整性校验，具体包括：让所述校验码通过数字视频卫星协议中定义的校验码循环移位寄存器，如果输出结果为0，则证明数据完整；如果输出结果为1，则说明数据不完整；
s720，对所述数字视频业务流数据进行解扰码处理，具体包括：如果所述输出结果为1，则停止当前和后续的步骤，并从第二子模块重新开始处理；如果所述结果为0，则对所述数字视频业务流数据，与数字视频卫星协议中扰码根符号向量，进行软异或处理，获得解扰码信号，获得第六处理信号。
进一步地，所述第八子模块的实现方法包括：
s800，产生本地数字视频卫星信号，具体包括，根据数字视频卫星协议规定的帧结构，采用随机信号进行仿真，获取本地数字视频卫星信号的帧信号；
s810，获得参考信号，具体包括，根据数字视频卫星协议规定的数据信号流程，对第六处理信号进行编码调制处理，获得数据信号；进而将所述数据信号映射到所述数字视频卫星信号的帧信号中，获得参考信号。
进一步的，所述第九子模块的实现方法包括：
s900，获得距离压缩信号，具体包括，将所述第二基带信号，以一个ofdm频域符号长度为行长度，转换成第二基带矩阵；将所述参考信号以信号本身为一行，扩展到与所述第二基带矩阵相同列数的参考矩阵；进而将所述第二基带矩阵与所述参考矩阵以行为单位进行时域滤波，获得距离向压缩信号；
s910，获得成像场景矩阵，具体包括，获取成像场景的中心三维坐标；以5米为一个步进，获取所述成像场景中以所述中心三维坐标为原点，周围1公里范围内所有像素点的三维坐标，即为成像场景矩阵；
s920，获得观测区域的二维图像，具体包括，所述方位向时域滤波组件对系统坐标，数字视频卫星坐标和成像场景矩阵进行几何计算，获得相位矩阵；将所述相位矩阵对单位sin信号进行相位调制，获得方位向参考信号；将所述方位向参考信号与距离向压缩信号，以列为单位进行时域滤波，获得观测区域的二维图像。
本发明的有益效果是：本发明的夜视系统及成像方法能够解决当前主流系统存在的技术限制，具体有益效果是：
1)本发明的夜间系统能够提供高分辨率。本系统采用电磁波成像技术，其分辨率恒定，不受目标物体的温度影响。
2)本发明的夜视系统部署成本低，使用的硬件模块均为常用器件，价格低廉。
附图说明
图1是本发明提供的基于数字视频卫星信号的夜视系统成像场景示意图。
图2是本发明提供的基于数字视频卫星信号的夜视系统内部结构示意图。
图3是发明提供的基于数字视频卫星信号的夜视系统软件模块结构示意图。
图4是第一子模块结构示意图。
图5是第二子模块结构示意图。
图6是第三子模块结构示意图。
图7是第四子模块结构示意图。
图8是第五子模块结构示意图。
图9是第六子模块结构示意图。
图10是第七子模块结构示意图。
图11是第八子模块结构示意图。
图12是第九子模块结构示意图。
附图中的符号说明：1.数字视频卫星2.夜视系统部署所在的汽车，3.夜视区域，4.第一射频信号，5.第二射频信号，6.第一天线，7.第二天线，8.低噪放大器电路，9.带通滤波器电路，10.模数转换器电路，11.通信模块，12.位置接收模块，13.软件模块。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样在本申请所列权利要求书限定范围之内。
图1为本发明实施例提供的基于数字视频卫星信号的夜视系统成像场景示意图，本系统部署在汽车2上，汽车向前行驶，夜视区域3在汽车行驶的正前方。数字视频卫星1向地面360度发射电磁波。本系统通过对从夜视区域3反射的电磁波进行信号处理，获得夜视图像。本系统也可以应用在其它各种车辆和低空飞行器、低空无人机等，包括民用和军用的各种场合均可适用。
图2为本发明提供的基于数字视频卫星信号的夜视系统包括硬件模块和软件模块的结构示意图。具体包括：
硬件模块用于获取数字视频卫星发射的电磁波和从成像区域反射的电磁波。硬件模块包括信号接收模块，通信模块及坐标接收模块。信号接收模块用来接收来自数字视频卫星发射的第一射频信号以及从观测区域返回的第二射频信号。包括天线组件，射频组件及模数转换组件。通信模块将信号接收模块的输出的第一信号和第二信号传输至所述软件模块。坐标接收模块获取本系统的实时坐标，并传输至软件模块。
天线组件包括第一天线6和第二天线7。所述第一天线6接收来自数字视频卫星发出的所述第一射频信号4。所述第二天线接收来自观测区域返回的所述第二射频信号5。第一天线为全向天线，第二天线为定向天线。具体实施时，第二天线例如可以采用20度x20度的波束宽度。
射频组件包括低噪声放大电路8和带通滤波器电路9。具体实施时，低噪声放大电路例如可以采用20db增益；带通滤波器例如可以采用工作频率与地面数字电视信号频率同频，带宽为40mhz。
模数转换组件10将所述射频组件输出的所述信号进行从模拟变换到数字格式，输出第一信号和第二信号。具体实施时，例如可以采用8位模数转换电路。
通信模块11将信号接收模块的输出的第一信号和第二信号传输至所述软件模块。具体实施时，例如可以采用数据传输率为200mbps的串口通信模块。
位置接收模块12将系统接收机的实时位置传输至软件模块。具体实施时，例如可以采用商用gps接收机模块。
图3为软件模块结构示意图，软件模块包括第一子模块，第二子模块，第三子模块，第四子模块，第五子模块，第六子模块，第七子模块，第八子模块，第九模块。
第一子模块将所述通信模块输入至所述软件模块的第一信号和第二信号从射频频段降低至基带，产生第一基带信号和第二基带信号。图4为第一子模块结构示意图，具体是：第一信号和第二信号分别与本地振荡电路产生的信号通过混频器，获得基带高频混合信号；进而将所述混合信号通过低通滤波电路，获得所述第一基带信号和第二基带信号。
第二子模块对所述第一基带信号进行第一处理，进行正交解调制，导频信号同步，完成频率补偿，信道特征重构，数据部分提取，输出第一处理信号。图5为第一子模块结构示意图，该模块包括正交解调制组件，导频信号同步组件，频率补偿组件，数据信道特征重构组件，数据部分获取组件。第二子模块输出第一处理信号。
其中，所述正交解调制组件用于对所述第一基带信号进行正交解调输出复数符号向量；
其中，所述导频信号同步组件用于获取所述复数符号向量中导频信号的位置，并进行补偿，获得第一同步信号；
其中，所述频率补偿组件用于获取第一同步信号频率偏移，并进行补偿，获得第二同步信号；
其中，所述数据信道特征重构组件用于获取第二同步信号中数据部分所在位置的数据信号频率响应；
其中，所述数据部分获取组件用于对第二同步信号进行数据部分进行提取，获得第一处理信号。
其中，所述第二子模块的实现方法包括：
s200，产生单位sin波形和单位cosine波形，具体包括：以一个ofdm频域符号长度为时间长度，以一个ofdm时域符号采样率为时间采样率，构造单位sin波形和单位cosine波形；
s210，对第一基带信号进行正交解调制，具体包括：以一个ofdm频域符号长度为处理单位，将所述单位sin波形与所述第一基带信号对应采样点进行乘法运算，获得第一解调制信号；进而采用低通滤波器对所述第一解调制信号进行滤波处理，获得同向信号；以一个ofdm频域符号长度为处理单位，将所述单位cosine波形与所述第一基带信号对应采样点进行乘法运算，获得第二解调制信号；进而采用低通滤波器对所述第二解调制信号进行滤波处理，获得正交信号；进而将所述同向信号和所述正交信号进行合成，获得正交解调制信号；
s220，构造本地数字视频卫星导频信号，具体包括：根据数字视频卫星协议，依次产生信号标识和同步信号；信号标识和同步信号均为伪随机码；进而对所述信号标识和所述同步信号进行级联，获得本地数字视频卫星导频信号；
s230，对所述正交解调制信号进行导频信号同步，具体包括：将所述正交解调制信号第一帧和第二帧分别与所述本数字视频卫星导频信号进行时域滤波，获得第一峰值信号和第二峰值信号；
s240，分别提取第一峰值信号，第一峰值信号对应的位置和第二峰值信号，去除所述正交解调制信号中的第一峰值信号对应位置前的所有信号，保留后面的所有信号，获得第一同步信号；
s250，获取依次第一峰值信号的角度信息和第二峰值信号的角度信息获得角度信息向量；进而对所述角度信息向量进行差分运算，获得频率偏移；进而对所述第一同步信号去除所述频率偏移，获得第二同步信号；
s260，对所述导频信号对应位置进行信道特征提取，具体包括：提取所述第二同步信号中第一导频信号与第二导频信号，分别与所述本地数字视频卫星导频信号和数字视频卫星额定发射功率进行对比处理，获取导频信号信道特征向量；
s270，对所述数字视频卫星信号中业务数据位置进行数据信道特征提取，具体包括：以第一导频信号时间采样点和第二导频信号时间采样点为基本时间向量，以一个帧中业务数据时间采样点为待求时间向量，对所述导频信号信道特征向量进行线性内插值，获得数据信号特征向量；
s280，获取所述正交解调制信号中数字视频卫星信号的业务数据，具体包括：对所述正交解调制信号中时间采样点在导频信号以前的信号去除，留下业务数据，亦称为第一处理信号。
第三子模块对所述第一处理信号进行第二处理，消除电压偏移，消除正交失配，输出第二处理信号。图6为第三子模块结构示意图，该模块包括电压偏移补偿组件，正交失配补偿组件。第三子模块输出第二处理信号。
其中，所述电压偏移补偿组件用于获取所述第一处理信号的采样时间偏移，并进行补偿；
其中，所述正交失配补偿组件用于获取所述电压偏移补偿组件输出信号正交分量和差分分量的失配，并进行补偿，输出第二处理信号。
所述第三子模块的实现方法包括：
s300，对所述第一处理信号进行电压偏移估计，具体包括：对所述第一处理信号，按照一个ofdm频域符号为处理单位，计算其均方根幅度值，获得电压偏移；进而对所述第一处理信号减去所述电压偏移，获得第一补偿信号；
s310，对所述第一补偿信号进行正交失配补偿，具体包括：对所述第一补偿信号，按照一个ofdm频域符号向量为处理单位，去除cp部分和保护间隔部分的符号向量；进而对其余部分计算所述第一补偿信号同向分量与所述第一补偿信号正交分量的失配值；进而将所述第一补偿信号的正交分量消除所述失配值，获得第二补偿信号，输出第二处理信号。
第四子模块对所述第二处理信号进行第三处理，进行解扰码，多载波解调制，数据信号频率响应补偿，输出第三处理信号。图7为第四子模块结构示意图，该模块包括解扰码组件，多载波解调制组件，信道频率响应补偿组件。
其中，所述解扰码组件对所述第二处理信号进行解扰码处理，获得解扰码信号；
其中，所述多载波解调制组件对所述解扰码信号进行多载波解调制，将多路多载波信号变换为单路基带信号，获得多载波解调制信号；
其中，所述信道频率响应补偿组件使用所述数据信道特征重构组件输出的数据信号频率响应对所述多载波解调制信号进行频率补偿处理，获得第三处理信号。
所述第四子模块的实现方法包括：
s400，对所述第二处理信号进行解扰码处理，获得解扰码信号，具体包括：对第二处理信号与数字视频卫星协议中扰码根符号向量，进行软异或处理，获得解扰码信号；
s410，对所述解扰码信号进行多载波解调制，具体包括：以单位sin波形为基波，以数字视频卫星信号帧子载波间隔为谐波频率域步进，以数字视频卫星信号带宽宽度为谐波频率域长度，以一个ofdm时域符号长度为谐波时间域步进，以一个数字视频卫星信号帧长度为谐波时间域长度，产生多载波解调制矩阵；进而对所述第解扰码信号，与所述多载波解调制矩阵进行乘法运算，获得基带多载波解调制信号和高频多载波解调制信号；进而采用低通滤波器将所述高频多载波解调制信号去除，只保留基带多载波解调制信号，即为多载波解调制矩阵；
s420，根据所述数据信号特征重构向量，对所述多载波解调制矩阵进行信道频率响应补偿，具体包括：对所述数据信道特征向量进行矩阵重排操作，获得数据信道特征矩阵；进而提取所述数据信道特征矩阵的行数据，获得行参考频率响应向量；进而提取所述信号特征矩阵的列数据，获得列参考频率响应；进而将行参考频率响应向量，以一个帧为单位进行插值，获取行频率响应向量；进而将列参考频率响应向量，以一个ofdm子载波间隔为单位进行插值，获取列频率响应向量；进而将行频率响应向量和列频率响应向量集合计算，获得频率响应矩阵；进而对所述多载波解调制矩阵和所述频率响应矩阵进行最大似然估计计算，获得频率响应补偿信号，亦称为第三处理信号。
第五子模块对所述第三处理信号进行第四处理，完成资源反映射、星座反映射，输出第四处理信号。图8为第五子模块结构示意图，该模块包括资源反映射组件，星座反映射组件。
其中，所述资源反映射组件用于获取第三处理信号中数字视频业务流数据。
其中，所述星座反映射组件对所述数字视频业务流数据进行符号码流匹配，获得第四处理信号。
所述第五子模块的实现方法包括：
s500，对所述第三处理信号进行资源反映射，具体包括，根据数字视频卫星协议对业务流数据时频资源位置的定义，对所述第三处理信号进行资源反映射，获取时频资源信号；
s510，对所述时频资源信号进行星座反映射，具体包括：对所述时频资源信号，按照一个复数符号为一个处理单元，采用最大似然估计算法，进行符号码流匹配，获得第四处理信号。
第六子模块对所述第四处理信号进行第五处理，完成符号解交织、级联解码，输出第五处理信号。图9为第六子模块结构示意图，该模块包括符号解交织组件和级联解码组件。
其中，所述符号解交织组件多所述第四处理信号进行矩阵操作，获得解交织后的信号；
其中，所述级联解码组件将解交织后的信号进行级联解码，获得第五处理信号。
所述第六子模块的实现方法包括：
s600，对所述第四处理信号进行矩阵重组计算，具体包括：对所述第四处理信号，按照数字视频卫星协议规定的一个矩阵大小进行行列重排，获得矩阵信号；进而将所述矩阵信号按行数据依次级联，获得交织向量；
s610，对所述交织向量进行内码解码，获得信道解码符号向量，具体包括：对所述交织向量，按照内码长度为一个处理单位，采用有限域消元算法，获得内码解码向量；
s620，对所述内码解码向量进行外码解码，具体包括：对所述内码解码向量，按照外码长度为一个处理单位，采用bch解码算法，获得第五处理信号。
第七子模块对所述第五处理信号进行第六处理，完成解扰码，数据完整性校验和数据填充，输出第六处理信号。图10为第七子模块结构示意图，该模块包括数据解填充组件，数据完整性校验组件，解扰码组件。
其中，所述数据解填充组件用于对所述第五处理信号对数字视频业务流数据和校验码进行分离；
其中，所述数据完整性校验组件用于对所述数据解填充组件分离后的校验码进行数据完整性校验；
其中，所述解扰码组件对在获得数据完整性校验正确后，所述数据解填充组件分离后的数字视频业务流数据进行解扰码处理，获得解扰码信号，获得第六处理信号。
所述第七子模块的实现方法包括：
s700，分离数字视频业务流数据和校验码，具体包括：根据数字视频卫星协议，分别找到第五处理信号中数字视频业务流数据和校验码的映射位置；进而提取数字视频业务流数据和校验码；
s710，对所述校验码作数据完整性校验，具体包括：让所述校验码通过数字视频卫星协议中定义的校验码循环移位寄存器，如果输出结果为0，则证明数据完整；如果输出结果为1，则说明数据不完整；
s720，对所述数字视频业务流数据进行解扰码处理，具体包括：如果所述输出结果为1，则停止当前和后续的步骤，并从第二子模块重新开始处理；如果所述结果为0，则对所述数字视频业务流数据，与数字视频卫星协议中扰码根符号向量，进行软异或处理，获得解扰码信号，获得第六处理信号。
第八子模块对所述第六处理信号进行调制编码处理并结合数字视频卫星信号的帧结构，输出参考信号。图11为第七子模块结构示意图，该模块包括帧结构生成组件和资源映射组件。
其中，所述帧结构生成组件产生数字视频卫星信号的帧信号。
其中，所述资源映射组件将第六处理信号和所述帧信号进行资源映射，获得参考信号。
所述第八子模块的实现方法包括：
s800，产生本地数字视频卫星信号，具体包括，根据数字视频卫星协议规定的帧结构，采用随机信号进行仿真，获取本地数字视频卫星信号的帧信号；
s810，获得参考信号，具体包括，根据数字视频卫星协议规定的数据信号流程，对第六处理信号进行编码调制处理，获得数据信号；进而将所述数据信号映射到所述数字视频卫星信号的帧信号中，获得参考信号。
第九子模块对第八子模块输出的参考信号、第一子模块输出的第二基带信号、坐标接收模块获取的系统实时坐标以及数字视频卫星坐标进行成像处理，获取观测区域的图像。图12为第八子模块结构示意图，该模块包括距离向时域滤波组件，成像场景矩阵重构组件和方位向时域滤波组件。
其中，所述距离向时域滤波组件对所述参考信号和第二基带信号进行距离向时域滤波，获得距离压缩信号；
其中，所述成像场景矩阵重构组件对成像场景中的目标像素点进行几何计算，获得成像场景矩阵；
其中，所述方位向时域滤波组件对系统坐标，数字视频卫星坐标和成像场景矩阵进行几何计算，获得方位向参考信号；进而对所述距离压缩信号和方位向参考信号进行方位向时域滤波，获得观测区域的二维图像。
所述第九子模块的实现方法包括：
s900，获得距离压缩信号，具体包括，将所述第二基带信号，以一个ofdm频域符号长度为行长度，转换成第二基带矩阵；将所述参考信号以信号本身为一行，扩展到与所述第二基带矩阵相同列数的参考矩阵；进而将所述第二基带矩阵与所述参考矩阵以行为单位进行时域滤波，获得距离向压缩信号。
s910，获得成像场景矩阵，具体包括，获取成像场景的中心三维坐标；以5米为一个步进，获取所述成像场景中以所述中心三维坐标为原点，周围1公里范围内所有像素点的三维坐标，即为成像场景矩阵。
s920，获得观测区域的二维图像，具体包括，所述方位向时域滤波组件对系统坐标，数字视频卫星坐标和成像场景矩阵进行几何计算，获得相位矩阵；将所述相位矩阵对单位sin信号进行相位调制，获得方位向参考信号；将所述方位向参考信号与距离向压缩信号，以列为单位进行时域滤波，获得观测区域的二维图像。
本发明提供的一种基于数字视频卫星信号的夜视系统的实现方法，具体工作过程如下：
(1)所述夜视系统搭载在车辆上，用于接收所述第一射频信号的第一天线指向天空，用于接收所述第二射频信号的第二天线指向车辆前方，车辆启动，所述夜视系统上电开始工作；
(2)所述通信模块将第一信号和第二信号采集起来，并传输至所述软件模块；
(3)所述坐标接收模块获取车辆所在实时位置，并传输至所述软件模块；
(4)所述第一子模块对所述第一信号和所述第二信号进行频率转换，从射频信号转换到基带信号，获得第一基带信号和第二基带信号；
(5)所述第二子模块对所述第一基带信号进行第一处理，进行正交解调制，导频信号同步，完成频率补偿，信道特征重构，数据部分提取，输出第一处理信号；
(6)所述第三子模块对所述第一处理信号进行第二处理，消除电压偏移，消除正交失配，输出第二处理信号；
(7)所述第四子模块，用于对所述第二处理信号进行第三处理，进行解扰码，多载波解调制，数据信号频率响应补偿，输出第三处理信号；
(8)所述第五子模块，用于对所述第三处理信号进行第四处理，完成资源反映射、星座反映射，输出第四处理信号；
(9)所述第六子模块，用于对所述第四处理信号进行第五处理，完成符号解交织、级联解码，输出第五处理信号；
(10)所述第七子模块，用于对所述第五处理信号进行第六处理，完成解扰码，数据完整性校验和数据填充，输出第六处理信号；
(11)所述第八子模块对所述第六处理信号进行调制编码处理并结合数字视频卫星信号的帧结构，输出参考信号；
(12)所述第九子模块将数字视频卫星坐标，系统实时坐标，第八子模块输出的参考信号和第一子模块输出的第二基带信号进行成像处理，获得观测区域的图像。
最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。