GPS接收機性能驗證測試方案

全球定位系統（GPS）接收機技術(shù)自從1983年免費開(kāi)放民間使用以來(lái)，已得到了廣泛應用，如今從手機到個(gè)人導航設備（PND），再到照相機和帶有RFID標簽的其他同類(lèi)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接收機制造商、OEM集成商仍在為如何驗證GPS接收機性能的標準測試而煩惱。無(wú)論是驗證GPS接收機整機的功能，還是客觀(guān)地測量各種GPS IC的性能，都需要一個(gè)能夠重復執行精確測量的可控環(huán)境（比如屏蔽室）。大多數情況下，制造商使用天線(xiàn)來(lái)接收實(shí)際的GPS衛星信號，但往往這樣的測試，由于受到復雜的氣候影響，電離層延遲，多徑衰減等因素，使得測量可重復性非常差，盡管耗費了很多人力和時(shí)間，卻很難得到一個(gè)真實(shí)而精準的數據。

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

該系統具有一下功能：
１. 可提供多衛星GPS配置（最多８顆衛星）；
２. 信號可仿真實(shí)際場(chǎng)景（多個(gè)城市的場(chǎng)景）；
３. 可提供實(shí)時(shí)衛星數據（與發(fā)送多普勒頻移和導航信息的衛星同步）；
４. 可調整可見(jiàn)衛星數量（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等設備完成A-GPS部分的模擬；

MORLAB的GPS接收機性能驗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

性能測試項目包括以下內容：

1.首次定位時(shí)間（TTFF）
此項測試的目的是測量GPS接收機從冷啟動(dòng)到實(shí)現GPS導航定位所需要的時(shí)間。冷啟動(dòng)是指接收機在不使用當前星歷表數據的情況下開(kāi)機。通?？赏ㄟ^(guò)關(guān)閉接收機至少２小時(shí)，或者使其星歷數據在相隔1000公里以上的兩個(gè)距離間進(jìn)行切換，來(lái)實(shí)現冷啟動(dòng)。TTFF是指GPS接收機從開(kāi)機（接通電源）到通過(guò)仿真獲得第一個(gè)有效的3D導航數據點(diǎn)之間間隔的時(shí)間。