GPS技術(shù)基礎(chǔ)及GPS接收器測試

圖9.使用DC偏壓“T”供電至主動(dòng)式GPS天線

在圖9中可發(fā)現(xiàn)，PXI-4110可程序化DC電源供應(yīng)器，即可供應(yīng)DC偏壓信號。雖然多款現(xiàn)成的電源供應(yīng)器（其中亦包含價(jià)位較低的電源供應(yīng)器）均可用于此應(yīng)用中，我們還是使用PXI-4110以簡化作業(yè)。同樣的，現(xiàn)有常見的偏壓器（Bias tee）可進(jìn)行最高1.58GHz的作業(yè)，而此處所使用的偏壓器購自于www.minicircuits.com.

方法2：以接收器供電至主動(dòng)式天線

供電至主動(dòng)式GPS天線的第二個(gè)方法，即是透過天線本身的接收器。大多數(shù)的現(xiàn)成GPS接收器，均使用單一端口供電至主動(dòng)式GPS天線，且此端口亦透過合適的DC信號達(dá)到偏壓。若將主動(dòng)式GPS接收器整合分裂器（Splitter）與DC阻絕器（Blocker），即可供電至主動(dòng)式LNA，并僅記錄GPS接收器所獲得的信號。下圖即為正確的連結(jié)方式：

圖10.透過DC阻絕器（Blocker），將可記錄并分析GPS信號

如圖10所示，GPS接收器的DC偏壓即用以供電至LNA.請注意，由于當(dāng)進(jìn)行記錄時(shí)，即可觀察接收器的相關(guān)特性，如速度與精確度衰減（Dilution）情形，因此方法2特別適用于驅(qū)動(dòng)程序測試。

串聯(lián)式（Noise figure）噪聲系數(shù)計(jì)算

若要計(jì)算已記錄GPS信號的總噪聲量，只要找出整體RF前端的噪聲系數(shù)即可。就一般情況來說，整組系統(tǒng)的噪聲系數(shù)，往往受到系統(tǒng)的第一組放大器所影響。在所有RF組件或系統(tǒng)中，噪聲系數(shù)均可視為SNRin與SNRout（參閱：測量技術(shù)的噪聲系數(shù)）的比例。當(dāng)記錄GPS信號時(shí)，必須先找出整體RF前端的噪聲系數(shù)。

當(dāng)執(zhí)行串聯(lián)式噪聲系數(shù)計(jì)算時(shí)，必須先行針對每筆噪聲系數(shù)與增益，將之轉(zhuǎn)換為線性等式；即所謂的“噪聲因子（Noise factor）”。當(dāng)以串聯(lián)的RF組件計(jì)算系統(tǒng)的噪聲系數(shù)時(shí)，即可先找出系統(tǒng)的噪聲因子，并接著轉(zhuǎn)換為噪聲系數(shù)。因此系統(tǒng)的噪聲系數(shù)必須使用下列等式計(jì)算之：

等式2.串聯(lián)式RF放大器的噪聲系數(shù)計(jì)算作業(yè)[3]

請注意，由于噪聲因子（nf）與增益（g）屬于線性關(guān)系而非對數(shù)（Logarithmic）關(guān)系，因此以小寫表示之。下列即為增益與噪聲系數(shù)，從線性轉(zhuǎn)換為對數(shù)（反之亦然）的等式：

等式3到等式6.增益與噪聲系數(shù)的線性/對數(shù)轉(zhuǎn)換[3]

內(nèi)建低噪聲放大器（LNA）的主動(dòng)式GPS天線，一般均提供30dB的增益，且其噪聲系數(shù)約為1.5dB.在儀控記錄作業(yè)的第二階段，則由NIPXI-5690提供30dB的附加增益。由于其噪聲系數(shù)較高（5dB），因此第二組放大器僅將產(chǎn)生極小的噪聲至系統(tǒng)中。在教學(xué)實(shí)作中，可針對記錄儀控作業(yè)的完整RF前端，使用等式2計(jì)算其噪聲因子。增益與噪聲系數(shù)值即如下圖所示：

圖11.RF前端的首2組組件噪聲系數(shù)與因子。

根據(jù)上列計(jì)算，即可找出接收器的整體噪聲因子：

等式7.RF記錄系統(tǒng)的串聯(lián)噪聲系數(shù)

若要將噪聲因子轉(zhuǎn)換為噪聲系數(shù)（單位為dB），則可套用等式3以獲得下列結(jié)果：

等式8.第一組LNA的噪聲系數(shù)將影響接收器的噪聲系數(shù)

如等式8所示，第一組LNA（1.5dB）的噪聲系數(shù)，將影響整組測量系統(tǒng)的噪聲系數(shù)。透過VSA的相關(guān)設(shè)定，可讓儀器的噪聲水平（Noise floor）低于輸入激發(fā)的噪聲水平，因此用戶所進(jìn)行的記錄作業(yè)，將僅對無線信號造成1.507dB的噪聲。

對GPS接收器發(fā)出信號

由于多款接收器可使用合適的軟件，讓用戶呈現(xiàn)如經(jīng)度與緯度的信息，因此需要更標(biāo)準(zhǔn)化的方式進(jìn)行自動(dòng)測量作業(yè)。還好，目前有多款接收器均可透過眾所周知的NMEA-183協(xié)議，以設(shè)定對PXI控制器發(fā)出信號。如此一來，接收器將可透過序列或USB連接線，連續(xù)傳送相關(guān)指令。在NILabVIEW中，所有的指令均可轉(zhuǎn)換語法，以回傳衛(wèi)星與定位信息。NMEA-183協(xié)議可支持6種基本指令，并各自代表專屬的信息。這些指令即如下表所示：

圖12.基本NMEA-183指令概述

以實(shí)際測試需要而言，GGA、GSA，與GSV指令應(yīng)最為實(shí)用。更值得一提的是，GSA指令的信息可用于了解接收器是否可達(dá)到定位作業(yè)需要，或可用于首次定位時(shí)間（Time To First Fix，TTFF）測量。當(dāng)執(zhí)行高敏感性的測量時(shí)，實(shí)際可針對所追蹤的衛(wèi)星，使用GSV指令回傳C/N（Carrier-to-noise）比。

雖然無法于此詳細(xì)說明MNEA-183協(xié)議，但可至其他網(wǎng)站尋找所有的指令信息，如：http://www.gpsinformation.org/dale/nmea.htm#RMC.在LabVIEW中，這些指令可透過NI-VISA驅(qū)動(dòng)程序轉(zhuǎn)換其語法。

圖13.使用NMEA-183協(xié)議的LabVIEW范例

GPS測量技術(shù)

目前有多種測量作業(yè)可為GPS接收器的效能進(jìn)行特性描述（Characterization），其中亦有數(shù)種常見測量可套用至所有的GPS接收器中。此章節(jié)將說明執(zhí)行測量的理論與實(shí)作，如：靈敏度、首次定位時(shí)間（TTFF）、定位精確度/可重復(fù)性，與定位追蹤不定性（Uncertainty）。應(yīng)注意的是，還有許多不同的方式可檢驗(yàn)定位精確度，并執(zhí)行接收器追蹤功能的測試。雖然接著將說明多種基本方式，但仍無法概括所有。

靈敏度（Sensitivity）測量作業(yè)介紹

靈敏度為GPS接收器功能的最重要測量作業(yè)之一。事實(shí)上，對多款已量產(chǎn)的GPS接收器來說，僅限為最后生產(chǎn)測試所執(zhí)行的RF測量而已。若深入來說，靈敏度測量即為“接收器可追蹤并接收上方衛(wèi)星定位信息的最低衛(wèi)星功率強(qiáng)度”。一般人均認(rèn)為，GPS接收器必須串聯(lián)多組LNA以達(dá)極高的增益，才能將信號放大到合適的功率強(qiáng)度。事實(shí)上，雖然LNA可提升信號功率，亦可能降低SNR.因此，當(dāng)GPS信號的RF功率強(qiáng)度降低時(shí)，SNR也將跟著降低，最后讓接收器無法追蹤衛(wèi)星。

多款GPS接收器可指定2組敏感值：擷取靈敏度（Acquisition sensitivity）與信號追蹤靈敏度（Signal tracking sensitivity）[9].如字面上的意思，擷取靈敏度為“接收器可進(jìn)行定位的最低功率強(qiáng)度”。相反而言，信號追蹤靈敏度為“接收器可追蹤各個(gè)衛(wèi)星的最低功率強(qiáng)度”。

以基本概念而言，我們可將靈敏度定義為“無線接收器產(chǎn)生所需最低位錯(cuò)誤率（BER）的最低功率強(qiáng)度”。由于BER與載波噪聲（Carrier-to-noise，C/N）比息息相關(guān)，因此靈敏度一般均是透過已知的接收器輸入功率強(qiáng)度，得出所需的C/N值而定。

請注意，各組衛(wèi)星的C/N值，均可直接透過GPS接收器的芯片組而得。目前有多種方式可計(jì)算出此項(xiàng)數(shù)值，而某幾款接收器卻是計(jì)算發(fā)訊日期（Messagedate）而得出約略值。當(dāng)透過高功率測試激發(fā)進(jìn)行模擬時(shí)，新款GPS接收器一般均可得到54~56dB-Hz的C/N峰值。由于即便是萬里無云的晴空，GPS接收器亦可能得出30~50dB-Hz的C/N值；因此該C/N限值尚屬于正常范圍之內(nèi)。一般GPS接收器均必須達(dá)到最小C/N比值，才能符合28~32dB-Hz的定位（擷取靈敏度）范圍。因此，某些特殊接收器的靈敏度可定義為“接收器產(chǎn)生最低定位C/N比值所需的最低功率強(qiáng)度”。

理論上來說，單一衛(wèi)星或多組衛(wèi)星測試激發(fā)均可測量靈敏度。而實(shí)務(wù)上來看，由于已可輕松且穩(wěn)定發(fā)出所需的RF功率，因此往往是以單一衛(wèi)星模式進(jìn)行測量作業(yè)。依定義而言，靈敏度為接收器回傳最小C/N比值的最低功率強(qiáng)度。在接下來的討論中，則可發(fā)現(xiàn)接收器的靈敏度甚為依賴RF前端的噪聲指數(shù).

在等式9中，靈敏度可表達(dá)為C/N比值與噪聲指數(shù)的函式。舉例來說，定位追蹤所需的最低C/N為32dB-Hz，則噪聲指數(shù)為2dB的接收器將具有-140dBm（-174+32+2）的靈敏度。然而，當(dāng)單獨(dú)測試基帶（Baseband）收發(fā)器時(shí)，往往忽略了第一組LNA.一般接收器為下圖所示：

圖14.GPS接收器往往串聯(lián)多組LNA[6]

如圖14所示，一般GPS接收器均是串聯(lián)了多組LNA，為GPS信號提供高效率的增益。如先前所說，第一組LNA將決定整組系統(tǒng)的噪聲指數(shù)。圖14中，我們先假設(shè)LNA1具有30dB的增益與1.5dB的NF.此外，我們假設(shè)整個(gè)RF前端具有40dB的增益與5dB的NF.接著請注意，由于LNA2之后的噪聲功率將超過-174dBm/Hz的熱噪聲（Thermal noise），因此帶通（Bandpass）濾波器將同時(shí)減弱信號與噪聲。如此將幾乎不會對SNR造成任何影響。最后，我們假設(shè)GPS芯片組可產(chǎn)生40dB的增益與5dB的噪聲指數(shù)。即可計(jì)算出整組系統(tǒng)的噪聲指數(shù)為：

圖15.線性與對數(shù)模式的增益與NF

根據(jù)上列計(jì)算，即可找出接收器的整體噪聲因子：

等式10與11.第一組LNA的噪聲系數(shù)將影響接收器的噪聲系數(shù)

透過等式10與11來看，若GPS接收器連接已啟動(dòng)的天線，則其噪聲指數(shù)約可達(dá)1.5dB.請注意，我們已經(jīng)先忽略了相關(guān)噪聲指數(shù)等式中的第三項(xiàng)條件。由于此數(shù)值極小，基本上可將之忽略。

在某些案例中，GPS接收器的作業(yè)天線會搭配使用內(nèi)建LNA.因此測試點(diǎn)將忽略接收器的第一組LNA.如此一來將透過第二組LNA得出噪聲指數(shù)，且其往往又大于第一組LNA的噪聲指數(shù)。若將LNA1移除，則可透過下列等式得出LNA2的噪聲指數(shù)。

等式12與13.移除第一組LNA所得到的接收器噪聲指數(shù)

如等式12與13所示，若將具備最佳噪聲指數(shù)的LNA移除，則將大幅影響整組接收器的噪聲指數(shù)。請注意，雖然此“常見”GPS接收器噪聲指數(shù)的計(jì)算范例純?yōu)槔碚摂⑹觯跃哂衅渲匾?。由于接收器所呈現(xiàn)的C/N比值，實(shí)在與系統(tǒng)的噪聲系數(shù)密不可分，因此系統(tǒng)的噪聲系數(shù)可協(xié)助我們設(shè)定合適的C/N測試限制。

單一衛(wèi)星靈敏度測量

在了解靈敏度測量的基本理論之后，接著將進(jìn)行實(shí)際測量的各個(gè)程序。一般測試系統(tǒng)均是透過直接聯(lián)機(jī)，將模擬的L1單一衛(wèi)星載波送入至DUT的RF通訊端口中。為了獲得C/N比值，我們將接收器設(shè)定透過NMEA-183協(xié)議進(jìn)行通訊。在LabVIEW中，則僅需串聯(lián)3筆GSV指令，即可讀取最大的衛(wèi)星C/N值。

根據(jù)GPS規(guī)格說明，單一L1衛(wèi)星若位于地球表面，則其功率應(yīng)不低于-130dBm[7].然而，消費(fèi)者對室內(nèi)與戶外的GPS接收器使用需求，已進(jìn)一步壓低了測試限制。事實(shí)上，多款GPS接收器可達(dá)最低-142dBm定位追蹤靈敏度，與最低-160dBm信號追蹤。在一般作業(yè)點(diǎn)（Operatingpoint）時(shí)，大多數(shù)的GPS接收器均可迅速持續(xù)鎖定低于6dB的信號，因此我們的測試激發(fā)則使用-136dBm的平均RF功率強(qiáng)度。

若要達(dá)到最佳的功率精確度與噪聲水平（Noise floor）效能，則建議針對RF矢量信號發(fā)生器的輸出，使用外接衰減。在大多數(shù)的案例中，40dB~60dB的外接衰減，可讓我們更接近線性范圍（功率≥-80dBm），妥善操作產(chǎn)生器。由于各組接收器的定位衰減（Fix attenuation）均不甚固定，因此必須先行校準(zhǔn)系統(tǒng)，以決定測試激發(fā)的正確功率。

在校準(zhǔn)程序中，我們可考慮：1）信號的峰值平均比（Peak-to-average ratio）、衰減器各個(gè)部分的差異，還有任何接線作業(yè)可能的插入損耗（Insertionl oss）。為了校準(zhǔn)系統(tǒng)，應(yīng)先從DUT切斷聯(lián)機(jī)，再將該聯(lián)機(jī)接至RF矢量信號分析器（如PXI-5661）。

PartA：單一衛(wèi)星校準(zhǔn)

當(dāng)執(zhí)行靈敏度測量時(shí)，RF功率強(qiáng)度的精確性，實(shí)為信號發(fā)生器最重要的特性之一。由于接收器可獲得0數(shù)字精確度的C/N值（如34dB-Hz），因此生產(chǎn)測試中的靈敏度測量可達(dá)±0.5dB的功率精確度。因此，必須確保我們的儀控功能至少要達(dá)到相等或以上的效能。由于一般RF儀控作業(yè)是專為大范圍功率強(qiáng)度、頻率范圍，與溫度條件所設(shè)計(jì)，因此在執(zhí)行基本系統(tǒng)校準(zhǔn)時(shí)，測量的可重復(fù)性（Repeatability）應(yīng)遠(yuǎn)高于特定儀器效能。下列章節(jié)將進(jìn)一步說明可確保RF功率精確度的2種方法。

方法1：單一被動(dòng)式RF衰減器：

雖然使用外接衰減，是為了確保GPS信號產(chǎn)生作業(yè)可達(dá)最佳噪聲密度，但實(shí)際僅需20dB的衰減，即可確保噪聲密度低于-174dBm/Hz.當(dāng)使用20dB的固定板（Pad）時(shí)，僅需將儀器設(shè)定為超過20dB的RF功率強(qiáng)度即可。為了達(dá)到-136dBm的目標(biāo)，儀器應(yīng)程序設(shè)計(jì)為-115dBm（假設(shè)1dB的連接線插入損耗），且將20dB衰減器直接連至產(chǎn)生器的輸出。則所達(dá)到的RF功率將為-136dBm，但仍具有額外的不確定性。假設(shè)20dB的固定板具有±0.25dB的不確定性，且RF產(chǎn)生器亦于-116dBm具有±1.0dB的不確定性，則整體的不確定性將為±1.25dB.因此，雖然方法1最為簡單且不需進(jìn)行校準(zhǔn)，但由于系統(tǒng)中的多項(xiàng)組件均未經(jīng)過校準(zhǔn)，因此可能接著發(fā)生不確定性。請注意，造成儀器不確定性最主要的原因之一，即為電壓駐波比（Voltage standing wave ratio，VSWR）。因?yàn)楸粍?dòng)式衰減器是直接連至儀器的輸出，所以反射回儀器的駐波即為實(shí)際衰減。由于降低了功率的不確定性，因此可提升整體功率的精確性。

請注意，此處亦使用高效能VNA確實(shí)測量被動(dòng)衰減器。透過此測量裝置，即可于±0.1dB的不確定性之內(nèi)，決定所要套用的衰減。

方法2：經(jīng)過校準(zhǔn)的多組被動(dòng)衰減器

校準(zhǔn)RF功率的第二種方法，即是使用高精確度的RF功率計(jì)（高于±0.2dB的精確度，并最低可達(dá)-70dBm）搭配多款固定式衰減器。因?yàn)槲覀兪且怨潭l率，與相對較小的功率范圍操作RF產(chǎn)生器，所以可有效修正由產(chǎn)生器造成的任何錯(cuò)誤。此外，由于被動(dòng)衰減器是以固定頻率進(jìn)行線性動(dòng)作，因此亦可校準(zhǔn)其不確定性。在方法2中，主要即必須確保產(chǎn)生系統(tǒng)可達(dá)到最佳效能，且將不確定性降至最低。此高精確度功率計(jì)可達(dá)優(yōu)于80dB的動(dòng)態(tài)范圍（往往為雙頭式儀器），進(jìn)而確保最低的測量不確定性。

透過高精確度的功率計(jì)，即可使用3種測量作業(yè)進(jìn)行系統(tǒng)校準(zhǔn)：1種用于矢量信號發(fā)生器的RF功率，另外2種測量作業(yè)可校準(zhǔn)衰減器。為了達(dá)到最佳的不確定性，則應(yīng)設(shè)定系統(tǒng)所需的最少測量次數(shù)。若要達(dá)到-136dBm的RF功率強(qiáng)度，則可將RF儀器程序設(shè)計(jì)為-65dBm的功率強(qiáng)度，并使用70dB固定衰減（假設(shè)1dB插入損耗）。為了確實(shí)進(jìn)行RF功率強(qiáng)度的程序設(shè)計(jì)作業(yè)，則可透過固定的Padding校準(zhǔn)實(shí)際衰減。校準(zhǔn)程序如下：

1）將VSG程序設(shè)計(jì)為+15dBm功率強(qiáng)度

可開啟MeasurementandAutomationExplorer（MAX）并使用測試面板。透過測試面板以+15dBm產(chǎn)生1.58GHz連續(xù)波（CW）信號。

2）以高精確度的功率計(jì)測量RF功率

使用RF功率計(jì)，讓功率達(dá)到儀器功率精確度規(guī)格的+14.78dBm（或近似值）之內(nèi)。

3）附加70dB固定式衰減器（30dB+20dB+20dB）與任何必要的連接線

4）以高精確度的功率計(jì)測量RF功率

將功率計(jì)設(shè)定為最大平均值（512），以測量RF功率強(qiáng)度。此處的讀數(shù)為-56.63dBm.

5）計(jì)算RF總耗損

若以+14.78dBm減去-56.63dBm，即可在整合了衰減器與連接線之后，確保產(chǎn)生71.41dB的功率耗損。請注意，多款衰減器往往具備最高±1.0dB的不確定性。因此測量所得的衰減可能最高達(dá)±3.0dB的變化。所以校準(zhǔn)衰減器更顯重要，確保已知衰減可達(dá)較低的不確定性。

根據(jù)衰減器與連接線的校準(zhǔn)例程，即可確定所需的RF功率強(qiáng)度必須達(dá)到-136dBM.基于前述的71.41dB衰減，必須將RF矢量信號發(fā)生器設(shè)定為-58.59dBm的功率強(qiáng)度。若要確認(rèn)程序設(shè)計(jì)過后的功率無誤，則可依下列步驟進(jìn)行：

6）直接將功率計(jì)附加至RF矢量信號發(fā)生器

并移除所有的衰減器與連接線。

7）將RF產(chǎn)生器設(shè)定必要數(shù)值，使其最后功率達(dá)到-136dBm.

而程序設(shè)計(jì)的數(shù)值應(yīng)為-58.59dBm，即由-136dBm+71.41dB而得。

8）以功率計(jì)測量最后功率。

請注意，所測得的RF功率，將因儀器的功率精確度而有所不同。即使測得-58.59，則實(shí)際結(jié)果亦將因儀器的不確定性而產(chǎn)生些許變化。

9）調(diào)整產(chǎn)生器功率直到功率計(jì)讀出-58.59dBm

雖然RF產(chǎn)生器可于一定的容錯(cuò)范圍內(nèi)進(jìn)行作業(yè)，但此數(shù)值不僅具有可重復(fù)性，亦可調(diào)整RF功率計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)，直到得出合適的數(shù)值為止。

透過上述方法，僅需3項(xiàng)RF功率測量作業(yè)，即可決定所需的RF功率。因此，假設(shè)測量裝置具有±0.2dB的不確定性，則可得出–136dBm的功率不確定性將為±0.6dBm（3x0.2）。

PartB：靈敏度測量

現(xiàn)在校準(zhǔn)RF測量系統(tǒng)的功率之后，接著僅需進(jìn)行RF產(chǎn)生器的程序設(shè)計(jì)，將功率強(qiáng)度設(shè)定足以讓接收器回傳最小的C/N.雖然用于測量靈敏度的RF功率將因接收器而有所不同，但是接收器C/N與RF功率的比值，將呈現(xiàn)完美的線性關(guān)系。在我們的測試中，可假設(shè)所需的C/N為28dB-Hz以進(jìn)行定位。透過等式12，即可得出接收器C/N比值與噪聲指數(shù)之間的關(guān)系。

假設(shè)衛(wèi)星功率穩(wěn)定，則可發(fā)現(xiàn)由接收器回報(bào)的C/N比，幾乎就等于接收器的噪聲指數(shù)函式。下表顯示可達(dá)到的多樣C/N比值。

圖16.C/N為噪聲指數(shù)的函式

一般來說，接收器上的GPS譯碼芯片組，將得出定位作業(yè)所需的最小C/N比值。然而，又必須透過整組接收器的噪聲指數(shù)，才能決定目前功率強(qiáng)度所能達(dá)到的C/N比值。因此，當(dāng)測量靈敏度時(shí)，必須先了解定位作業(yè)所需的最小C/N比值。

其實(shí)有多種方法可測量靈敏度。如上表所示，RF功率與靈敏度具有直接相關(guān)性。因此，可根據(jù)現(xiàn)有的靈敏度功率強(qiáng)度，測量接收器的C/N比值；亦可根據(jù)不同的RF功率強(qiáng)度，得出系統(tǒng)靈敏度。

為了說明這點(diǎn)，則可注意RF信號功率與GPS接收器C/N比值，在不同功率強(qiáng)度之下的關(guān)系。下方測量作業(yè)所套用的激發(fā)，即忽略了第一組LNA而進(jìn)行，且接收器的整體噪聲指數(shù)約為8dB.而圖17顯示相關(guān)結(jié)果。

圖17.接收器的C/N比值為RF功率的函式

如圖17所示，此測量范例的RF功率與C/N比值，幾乎是呈現(xiàn)完整的線性關(guān)系。而若使用高輸入功率模擬C/N比值，將產(chǎn)生例外情況；接收器報(bào)表將出現(xiàn)可能的最大C/N值。然而，因?yàn)樵谌魏螚l件下，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的芯片組均不會產(chǎn)生超過54dB-Hz的C/N值，所以這些結(jié)果均屬預(yù)期范圍之中。

根據(jù)圖7中所示RF功率與靈敏度之間的線性關(guān)系，其實(shí)僅需針對接收器模擬不同的功率強(qiáng)度，即可進(jìn)行GPS接收器的生產(chǎn)測試作業(yè)。若接收器在-142dBm得出28dB-Hz的C/N值，則亦可于-136dBm得到34dB-Hz的C/N值。若特別注重測量速度，則可使用較高的C/N值，再從結(jié)果中推斷出靈敏度的信息。

找出噪聲指數(shù)

而由圖17所示，接收器的噪聲指數(shù)將直接與RF功率強(qiáng)度與載噪比互成比例。根據(jù)此關(guān)系，我們僅需針對RF功率強(qiáng)度與C/N進(jìn)行關(guān)聯(lián)性，即可測量芯片組的噪聲指數(shù)。而此項(xiàng)測量中請注意，應(yīng)以0.1dB為單位增加產(chǎn)生器的功率。由于NMEA-183協(xié)議所得到的衛(wèi)星C/N值，是以最接近的小數(shù)字為準(zhǔn)，因此在測量接收器C/N比值時(shí)，應(yīng)估算噪聲指數(shù)達(dá)1位數(shù)的精確度。范例結(jié)果如圖18所示。

圖18.DUT功率與接收器C/N的關(guān)聯(lián)。

如圖18所示，若RF功率強(qiáng)度處于-136.6dBm~-135.7dBm之間，則其C/N比值將維持于30dB-Hz.若以舍入法計(jì)算NMEA-183的數(shù)據(jù)時(shí)，則幾乎可確定-136.1dBm功率強(qiáng)度將產(chǎn)生30.0dB-Hz的C/N比值無誤。透過等式14，芯片組的噪聲指數(shù)則為-174.0dBm+-136.1dBm+30.0dB-Hz=7.9dB.請注意，此計(jì)算是根據(jù)2組不確定性系數(shù)而進(jìn)行：矢量信號發(fā)生器的功率不確定性，還有接收器所產(chǎn)生的C/N不確定性。