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間向地球發(fā)送信號。GPS接收器捕獲4組來自衛(wèi)星的信號,基于4組信號到達時間的不同,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)航起點和終點位置,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)估到達的時間。
根據(jù)GPS系統(tǒng)的設(shè)計原理,多數(shù)高成本部件被放置在衛(wèi)星和地面站,因此個人終端的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)過測試才能確定是否符合GPS指標(biāo)。
售價在100~200美元之間的GPS設(shè)備,其制造成本還遠低于售價。對這類設(shè)備,一方面必須采用優(yōu)質(zhì)的測試才能確定這些設(shè)備的位置準(zhǔn)確度質(zhì)量,而另一方面還要求快速的測試速度和較低的測試成本以確保經(jīng)濟效益。
使用GPS系統(tǒng)自我檢測
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,不失為一種驗證GPS接收器工作情況的方法。但是,氣候條件的影響,可能會使接收到的信號電平遠遠超過GPS指標(biāo)規(guī)定的最低電平。當(dāng)然,可以衰減信號使信號電平剛剛高于或低于該最低電平指標(biāo),但由于實際的GPS系統(tǒng)中的電平可能隨著難以預(yù)料的時間增量而變化(由天氣、云層、濕度等引起),測試需求就會演變?yōu)檫B續(xù)不斷地監(jiān)測并調(diào)整設(shè)置(也就需要不斷的監(jiān)測和調(diào)整設(shè)置),最終完成各種極限值的測試。此外,隨著一天中時間的推移,可能接收到來自不同的衛(wèi)星的信號,這種情況也會影響測試條件。
另一個方案是采用工廠測試方案,即通過外部天線捕捉信號,內(nèi)部放大器/衰減器調(diào)整信號,通過嘗試創(chuàng)建可重復(fù)的測試環(huán)境以精確驗證GPS接收器的靈敏度等。即便如此,也需要進行連續(xù)不斷的監(jiān)測和調(diào)整。
仿真GPS環(huán)境
無論GPS接收器是作為獨立設(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)星信號來進行測試。仿真衛(wèi)星輸出的信號是被精密控制的,頻率是1575.42MHz(L1)并采用BPSK調(diào)制,這些設(shè)置都跟實際的衛(wèi)星完全一樣。最小靈敏度測試指標(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,因此使用測試系統(tǒng)仿真單顆衛(wèi)星的發(fā)送信號,就能輕松地測量設(shè)備的信噪比(靈敏度)以確保它符合GPS的靈敏度指標(biāo)。