GPS測(cè)試完整性及經(jīng)濟(jì)實(shí)用性方案

定位以及相關(guān)服務(wù)已經(jīng)迅速在手持設(shè)備中找到了相當(dāng)豐富的應(yīng)用方式和前景，用戶也越來(lái)越多地依賴定位服務(wù)。如何精確找到你的位置，其技術(shù)核心與全球定位系統(tǒng)(GPS)息息相關(guān)。GPS技術(shù)耗資數(shù)十億美元，由至少24顆按照特定軌道運(yùn)行的衛(wèi)星組成，地球上的任意位置，都可以由至少4顆衛(wèi)星覆蓋。

　　每顆衛(wèi)星都在完全相同的時(shí)間向地球發(fā)送信號(hào)。GPS接收器捕獲4組來(lái)自衛(wèi)星的信號(hào)，基于4組信號(hào)到達(dá)時(shí)間的不同，GPS接收器能夠獲得精確的經(jīng)度、緯度和海拔高度。當(dāng)將這些信息同地圖數(shù)據(jù)庫(kù)相結(jié)合，你就能得到精確的位置信息。作為導(dǎo)航程序功能，當(dāng)你指定導(dǎo)航起點(diǎn)和終點(diǎn)位置，基于GPS功能的設(shè)備就可以提供路線指導(dǎo)，包括具體的路線名稱，如何轉(zhuǎn)彎以及預(yù)估到達(dá)的時(shí)間。

　　根據(jù)GPS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理，多數(shù)高成本部件被放置在衛(wèi)星和地面站，因此個(gè)人終端的GPS接收器和相關(guān)功能能以非常適中的低成本設(shè)計(jì)生產(chǎn)和銷售。盡管如此，用戶依舊要求相當(dāng)準(zhǔn)確的位置信息，這意味著GPS接收器必須經(jīng)過(guò)測(cè)試才能確定是否符合GPS指標(biāo)。

　　售價(jià)在100~200美元之間的GPS設(shè)備，其制造成本還遠(yuǎn)低于售價(jià)。對(duì)這類設(shè)備，一方面必須采用優(yōu)質(zhì)的測(cè)試才能確定這些設(shè)備的位置準(zhǔn)確度質(zhì)量，而另一方面還要求快速的測(cè)試速度和較低的測(cè)試成本以確保經(jīng)濟(jì)效益。

　　使用GPS系統(tǒng)自我檢測(cè)

　　將GPS接收器放在GPS系統(tǒng)中并查看它能否產(chǎn)生準(zhǔn)確的位置信息，不失為一種驗(yàn)證GPS接收器工作情況的方法。但是，氣候條件的影響，可能會(huì)使接收到的信號(hào)電平遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)GPS指標(biāo)規(guī)定的最低電平。當(dāng)然，可以衰減信號(hào)使信號(hào)電平剛剛高于或低于該最低電平指標(biāo)，但由于實(shí)際的GPS系統(tǒng)中的電平可能隨著難以預(yù)料的時(shí)間增量而變化(由天氣、云層、濕度等引起)，測(cè)試需求就會(huì)演變?yōu)檫B續(xù)不斷地監(jiān)測(cè)并調(diào)整設(shè)置(也就需要不斷的監(jiān)測(cè)和調(diào)整設(shè)置)，最終完成各種極限值的測(cè)試。此外，隨著一天中時(shí)間的推移，可能接收到來(lái)自不同的衛(wèi)星的信號(hào)，這種情況也會(huì)影響測(cè)試條件。

　　另一個(gè)方案是采用工廠測(cè)試方案，即通過(guò)外部天線捕捉信號(hào)，內(nèi)部放大器/衰減器調(diào)整信號(hào)，通過(guò)嘗試創(chuàng)建可重復(fù)的測(cè)試環(huán)境以精確驗(yàn)證GPS接收器的靈敏度等。即便如此，也需要進(jìn)行連續(xù)不斷的監(jiān)測(cè)和調(diào)整。

　　仿真GPS環(huán)境

　　無(wú)論GPS接收器是作為獨(dú)立設(shè)備還是多功能設(shè)備中的子系統(tǒng)，為確保GPS接收器按照指標(biāo)工作，可以仿真衛(wèi)星信號(hào)來(lái)進(jìn)行測(cè)試。仿真衛(wèi)星輸出的信號(hào)是被精密控制的，頻率是1575.42MHz(L1)并采用BPSK調(diào)制，這些設(shè)置都跟實(shí)際的衛(wèi)星完全一樣。最小靈敏度測(cè)試指標(biāo)采用-130dBm/Hz。該系統(tǒng)可能需要非常準(zhǔn)確地變化在功率電平范圍內(nèi)，高出或者低于功率電平指標(biāo)一定值，因此使用測(cè)試系統(tǒng)仿真單顆衛(wèi)星的發(fā)送信號(hào)，就能輕松地測(cè)量設(shè)備的信噪比(靈敏度)以確保它符合GPS的靈敏度指標(biāo)。