GPS接收器測試
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量測動(dòng)態(tài)定位精確度
GPS 接收器測試的最后 1 種方法，即是量測接收器的追蹤功能，使其在大范圍的功率強度與速度中維持定位。在過(guò)去，此種測試 (往往亦為功能測試) 的常見(jiàn)方法之一，即是整合驅動(dòng)測試與多路徑衰減 (Multi-path fading) 模擬。在驅動(dòng)測試 (Drive test) 中，我們使用可導入大量訊號減損 (Impairment) 的已知路徑，驅動(dòng)原型接收器。由于驅動(dòng)測試是將自然減損套用至 GPS 衛星訊號的簡(jiǎn)單方法，因此這些量測往往亦不可重復。事實(shí)上，如GPS 衛星移動(dòng)、天氣條件的變化，甚至年度時(shí)間 (Time of year) 的因素，均可影響接收器的效能。
因此，目前有 1 種逐漸普及的方法，即是于驅動(dòng)測試上記錄 GPS 訊號，以大量訊號減損檢驗接收器效能。若要進(jìn)一步了解設定 GPS 記錄系統的方法，請參閱前述章節。而在驅動(dòng)測試方案中，有多款 PXI 機箱可供選擇。最簡(jiǎn)單的方式，即是使用 DC 機箱并以汽車(chē)電池進(jìn)行供電。其次可使用標準的 AC 機箱，搭配轉換器即可使用汽車(chē)電池供電。在此 2 種選項中，DC 機箱的耗電量較低，但亦較難以于實(shí)驗室中供電。如下列所示的標準 AC 機箱使用結果，其所供電的系統則包含 1 組外接的車(chē)用電池，與 1 組 DC to AC 轉換器。
一旦我們完成 GPS 訊號的記錄作業(yè)，即可透過(guò)相同的測試數據重復測試接收器。在下方的說(shuō)明中，我們追蹤接收器的經(jīng)度、緯度，與速度。透過(guò)串行端口與每秒 1 次的 NMEA-183 指令讀取速率，從接收器讀取所需的數據。在下方量測中，我們所呈現的接收器特性參數，僅有定位與衛星 C/N 值。請注意，在執行這些量測作業(yè)的同時(shí)，亦可分析其他信息。雖然下列結果中并未量測水平精確度衰減 (Horizontal dilution of precision，HDOP)，但此特性參數亦可提供大量的接收器定位精確度信息。
若要獲得最佳結果，則應確實(shí)同步化接收器與 RF 產(chǎn)生作業(yè)的指令接口。下方所示結果中，我們將 COM 埠 (pin 2) 的數據信道做為開(kāi)始觸發(fā)器，以針對RF 向量訊號產(chǎn)生器與 GPS 模塊進(jìn)行同步化。此同步化方式僅需任意波形產(chǎn)生器的 1 個(gè)頻率循環(huán) (100 MS/s)，即可進(jìn)行向量訊號產(chǎn)生器與 GPS 接收器的同步化。因此最大的歪曲 (Skew) 應為 10 µS。并請注意，因為我們將取得接收器的經(jīng)緯度，所以由同步化作業(yè)所造成的精確度錯誤，將為 10µs 乘以 Max Velocity (m/s)，或為 0.15 mm。
使用上述的設定，我們即可按時(shí)取得接收器的經(jīng)緯度。結果即如下圖所示：
在圖 27 與 28 所呈現的數據中，即使用已記錄的驅動(dòng)測試訊號，取得統計、定位，與速度的相關(guān)信息。此外我們可觀(guān)察到，在每次的測試之間，此項信息具有相對的可重復性;即為每個(gè)獨立軌跡所呈現的差異。事實(shí)上，這就是我們最需要的接收器可重復性 (Repeatability)。由于可重復性信息將可預估 GPS 接收器精確度的變化情形，因此我們亦可計算波形各個(gè)樣本之間的標準誤差。在圖 29 中，我們在各次同步化取樣作業(yè)之間，繪出標準的定位誤差 (相對于平均位置)。
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