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GPS接收机性能验证测试方案

2013-05-04 10:26
小伊琳
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  全球定位系统(GPS)接收机技术自从1983年免费开放民间使用以来,已得到了广泛应用,如今从手机到个人导航设备(PND),再到照相机和带有RFID标签的其他同类产品,电子世界到处都有GPS的身影。

  尽管GPS技术日益普及,但是GPS接收机制造商、OEM集成商仍在为如何验证GPS接收机性能的标准测试而烦恼。无论是验证GPS接收机整机的功能,还是客观地测量各种GPS IC的性能,都需要一个能够重复执行精确测量的可控环境(比如屏蔽室)。大多数情况下,制造商使用天线来接收实际的GPS卫星信号,但往往这样的测试,由于受到复杂的气候影响,电离层延迟,多径衰减等因素,使得测量可重复性非常差,尽管耗费了很多人力和时间,却很难得到一个真实而精准的数据。

  为了帮助GPS制造商解决上述难题,深圳摩尔实验室(MORLAB)引进了Agilent公司的GPS接收机测量系统,此系统配合摩尔实验室的测试环境,可以有效帮助GPS接收机制造商进行接收机性能验证测试。

  该系统具有一下功能:

  1. 可提供多卫星GPS配置(最多8颗卫星);

  2. 信号可仿真实际场景(多个城市的场景);

  3. 可提供实时卫星数据(与发送多普勒频移和导航信息的卫星同步);

  4. 可调整可见卫星数量(1颗到8颗);

  5. 可使用SCPI命令进行自动波形回放;

  6. 可配合5515C等设备完成A-GPS部分的模拟;

  MORLAB的GPS接收机性能验证测试方案主要包括以下测试,性能测试部分主要采用传导的测试方式,测试配置如图1所示:

  测试配置

图1 测试配置

  性能测试项目包括以下内容:

  1.首次定位时间(TTFF)

  此项测试的目的是测量GPS接收机从冷启动到实现GPS导航定位所需要的时间。冷启动是指接收机在不使用当前星历表数据的情况下开机。通常可通过关闭接收机至少2小时,或者使其星历数据在相隔1000公里以上的两个距离间进行切换,来实现冷启动。TTFF是指GPS接收机从开机(接通电源)到通过仿真获得第一个有效的3D导航数据点之间间隔的时间。

  2. 热启动到首次定位时间

  此项测试的目的是测量GPS接收机从热启动到实现首次GPS导航定位所需的时间,热启动一般可以通过将先前出于开机状态的接收机关闭一段时间,然后再启动来实现。

  3.重新捕获时间

  此项测试的目的是确定在正常工作期间,所有GPS信号出现短暂阻断后,GPS接收机重新捕获导航定位所需的时间。实现信号阻断通常通过断开卫星信号模拟器至接收机的馈线实现。

  4.静止导航精度

  此项测试的目标是确定接收机定位仿真位置的精度。在此项测试中,使用静止场景作为GPS仿真信号。

  5.射频干扰

  此项测试的目的是确定GPS接收机再输入端接收到干扰信号时保持正常工作的能力。图2显示了测试配置,

  射频干扰测试配置

图2 射频干扰测试配置

  6.接收机灵敏度

  此项测试的目的是通过在各种GPS信号功率电平下信号强度(C/N,载噪比),来验证接收机的灵敏度。

  注意:一般来讲,上述测试需要收集至少20个有效采样,然后分析数据,得到最终结果。为了保证测试不受到其他影响,提高测试可重复性,所有测试在屏蔽室内完成。

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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