GPS接收機(jī)性能驗(yàn)證測試方案

全球定位系統(tǒng)（GPS）接收機(jī)技術(shù)自從1983年免費(fèi)開放民間使用以來，已得到了廣泛應(yīng)用，如今從手機(jī)到個(gè)人導(dǎo)航設(shè)備（PND），再到照相機(jī)和帶有RFID標(biāo)簽的其他同類產(chǎn)品，電子世界到處都有GPS的身影。

盡管GPS技術(shù)日益普及，但是GPS接收機(jī)制造商、OEM集成商仍在為如何驗(yàn)證GPS接收機(jī)性能的標(biāo)準(zhǔn)測試而煩惱。無論是驗(yàn)證GPS接收機(jī)整機(jī)的功能，還是客觀地測量各種GPS IC的性能，都需要一個(gè)能夠重復(fù)執(zhí)行精確測量的可控環(huán)境（比如屏蔽室）。大多數(shù)情況下，制造商使用天線來接收實(shí)際的GPS衛(wèi)星信號，但往往這樣的測試，由于受到復(fù)雜的氣候影響，電離層延遲，多徑衰減等因素，使得測量可重復(fù)性非常差，盡管耗費(fèi)了很多人力和時(shí)間，卻很難得到一個(gè)真實(shí)而精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。

為了幫助GPS制造商解決上述難題，深圳摩爾實(shí)驗(yàn)室（MORLAB）引進(jìn)了Agilent公司的GPS接收機(jī)測量系統(tǒng)，此系統(tǒng)配合摩爾實(shí)驗(yàn)室的測試環(huán)境，可以有效幫助GPS接收機(jī)制造商進(jìn)行接收機(jī)性能驗(yàn)證測試。

該系統(tǒng)具有一下功能：
１. 可提供多衛(wèi)星GPS配置（最多８顆衛(wèi)星）；
２. 信號可仿真實(shí)際場景（多個(gè)城市的場景）；
３. 可提供實(shí)時(shí)衛(wèi)星數(shù)據(jù)（與發(fā)送多普勒頻移和導(dǎo)航信息的衛(wèi)星同步）；
４. 可調(diào)整可見衛(wèi)星數(shù)量（１顆到８顆）；
５. 可使用SCPI命令進(jìn)行自動(dòng)波形回放；
６. 可配合5515C等設(shè)備完成A-GPS部分的模擬；

MORLAB的GPS接收機(jī)性能驗(yàn)證測試方案主要包括以下測試，性能測試部分主要采用傳導(dǎo)的測試方式，測試配置如圖1所示：

圖1 測試配置

性能測試項(xiàng)目包括以下內(nèi)容：

1.首次定位時(shí)間（TTFF）
此項(xiàng)測試的目的是測量GPS接收機(jī)從冷啟動(dòng)到實(shí)現(xiàn)GPS導(dǎo)航定位所需要的時(shí)間。冷啟動(dòng)是指接收機(jī)在不使用當(dāng)前星歷表數(shù)據(jù)的情況下開機(jī)。通?？赏ㄟ^關(guān)閉接收機(jī)至少２小時(shí)，或者使其星歷數(shù)據(jù)在相隔1000公里以上的兩個(gè)距離間進(jìn)行切換，來實(shí)現(xiàn)冷啟動(dòng)。TTFF是指GPS接收機(jī)從開機(jī)（接通電源）到通過仿真獲得第一個(gè)有效的3D導(dǎo)航數(shù)據(jù)點(diǎn)之間間隔的時(shí)間。