GPS測試詳解

那么GPS性能到底如何其實(shí)是看它接收信號的能力，也就是它的定位時(shí)間的精確度，搜索衛星的數量越多、時(shí)間越短定位就越準。所以在行業(yè)內對GPS有個(gè)完整的測試流程。

對于GPS，測試包括定位精度，冷啟動(dòng)熱啟動(dòng)溫啟動(dòng)的TTFF，跟蹤時(shí)間和捕獲時(shí)間。此外還有A-GPS性能測試。但是這多是對于芯片處理運算能力的標準，對于單純的射頻鏈路，主要的就是信噪比C/N0，N0為噪聲功率譜密度。這個(gè)也就是對于接收機的NF的測試。以往做過(guò)的項目是以-130dBm為參考值，按常溫下熱噪聲是-174dBm/HZ，那輸入SNR應該是44dB,現在手機GPS方案一般都是濾波器+LNA+濾波器的方案，按正常項目，前一個(gè)濾波器的插損應該是0.8dB左右，LNA的噪聲系數1左右。LNA的增益一般在10以上，所以后面的濾波器貢獻的NF就比較小了，所以算下來(lái)整個(gè)射頻通路的NF大概是2dB左右，所以輸出SNR應該是在41-42dB（這個(gè)需要用專(zhuān)門(mén)的軟件來(lái)讀）.此外如果沒(méi)有GPS衛星信號發(fā)生器，可以輸入1575.42MHz的單點(diǎn)頻信號進(jìn)行測試，原理同上，不過(guò)要根據頻譜分析儀的RBW設置適當調整要求值。由于一般頻譜分析儀的噪底都在145dBm/Hz，所以輸入信號就要設置的高一點(diǎn)，比如-80至-100dBm左右，也不要太高，畢竟要考慮到接收機的壓縮特性。此外輸出的不是比噪聲功率譜密度而是比噪聲了，所以結果要考慮到RBW的設置，比如輸入-100，RBW設置為1K，NF是2，那么輸出的SNR為-100dBm-(-174dBm/Hz+10LOG1000)-2=42.這里大家區分開(kāi)C/N0和S/N，否則看到輸入不同的功率結果卻一樣肯定會(huì )比較迷糊。

GPS測試項如下：

GPS首次定位時(shí)間（第一次啟動(dòng)時(shí)2D定位與3D定位時(shí)間）

射頻信號干擾

冷啟動(dòng)與暖啟動(dòng)定位時(shí)間

接收機重新捕獲GPS信號時(shí)間

靜止定位精度

接收機靈敏度

動(dòng)態(tài)定位時(shí)間

在測試當中GPS首次定位時(shí)間是檢測它性能的首要條件，主要檢測在正常無(wú)干擾信號條件下，GPS的定位時(shí)間與搜索衛星的數量。

下面我將介紹一下GPS的首次定位時(shí)間測試。

進(jìn)行測試所用到的設備包括：信號源（E4438C）、干擾源（E8572D）、功率分配器、衰減器、射頻線(xiàn)。

注意：當我門(mén)測試的時(shí)候必須要再屏蔽室中搭建測試環(huán)境，否則GPS接收的信號就不是信號源所給出的信號，測試出來(lái)的結果就不是真正所要的結果。

具體測試操作步驟：

GPS首次定位時(shí)間

打開(kāi)信號源E4438C，進(jìn)入Mode選件然后點(diǎn)擊屏幕最后一個(gè)按鍵翻頁(yè)，進(jìn)入第二頁(yè)后 選擇GPS選項。

當進(jìn)入GPS選件后屏幕會(huì )有兩行顯示，這時(shí)我們選擇RealTimeMSGPS選項。

進(jìn)入下圖1界面的時(shí)候我門(mén)需要設置最大衛星顆數，然后進(jìn)入Scenario選項。

再進(jìn)入GotoRow選項選擇需要的地圖，找到“selectScenario”選件點(diǎn)擊這個(gè)選項，就已經(jīng)進(jìn)入到所需要的地圖當中了。

選定了地圖后在屏幕界面右上方會(huì )有一個(gè)RealTimeMSGPSOff/ON的選項，這個(gè)選項是打開(kāi)或者關(guān)閉GPS信號的選件，我們按下按鈕選擇打開(kāi)GPS信號。（按下選件按鈕的時(shí)候注意，按一下等待幾秒鐘看看信號是否打開(kāi)，如果沒(méi)有重復操作）

進(jìn)入E4438C中的Amplitude選件設置信號強度，信號強度不要設置太大，因為GPS接收的信號本來(lái)就很?。ㄐ盘柎蠹s在-100dBm左右），輸出信號過(guò)大會(huì )導致GPS不能定位。

啟動(dòng)GPS定位軟件，按照下面的表格填依次測試GPS2D定位時(shí)間、GPS3D的定位時(shí)間。（不同信號強度測試的時(shí)候必須重新啟動(dòng)GPS）