利用真實(shí)數據對GPS接收機進(jìn)行測試

　　圖2顯示出在頻率1.57542 GHz處，有一個(gè)小“凸點(diǎn)”。該凸點(diǎn)是空中GPS信號，這意味著(zhù)RF前端信號已經(jīng)正確的配置過(guò)了?，F在，RF前端配置完，接下來(lái)是進(jìn)行連續的IQ采集。通過(guò)連接大型的存儲容量，經(jīng)典的RF可記錄系統可以連續捕獲GPS波形長(cháng)達25小時(shí)。

　　使用記錄下的GPS信號進(jìn)行實(shí)驗

　　RF記錄和回放方法的最大好處之一是，你可以使用這些現實(shí)的數據來(lái)測試 接收機。此外，你可以觀(guān)察一個(gè)接收機是如何對同一環(huán)境條件下的重復反應。在下面的實(shí)驗中，我們觀(guān)察GPS接收機如何對相同的GPS記錄下的波形進(jìn)兵不同的10次回放反應。實(shí)驗中的接收機的具體型號是SiRFstar III芯片組。所有接收機的信息通過(guò)串聯(lián)RS232接口進(jìn)行上報主機，其存儲的格式為NMEA-183。

　　使用可記錄GPS信 號進(jìn)行的一個(gè)實(shí)驗是，不斷觀(guān)察信號強度和位置間的關(guān)系。為了觀(guān)察到這個(gè)關(guān)系，我們計算了10個(gè)試驗中每個(gè)試驗的經(jīng)度和緯度的標準方差。如果衛星的該數據能 夠影響位置精度和可重復性，我們將會(huì )看到該方差會(huì )隨著(zhù)衛星淡出視野而增大。例如，可以使用4個(gè)最高衛星的的平均載干比作為刻畫(huà)信號條件的量度。為了訪(fǎng)問(wèn) NMEA-183數據，你還可以跟蹤HDOP以及在視野中的衛星個(gè)數。不過(guò)，在圖3中，存在一個(gè)信號強度和位置可重復性間的強烈相關(guān)性。

　　不同試驗的峰值偏差發(fā)生在時(shí)間為120s時(shí)。在這一時(shí)刻標準方差大約為2m，而其他時(shí)間里，該方差要遠遠小于1m。標準方差的跳變與四個(gè)最高衛星強度45dB-Hz降到41dB-Hz現象同時(shí)發(fā)生。此外，位置的標準方差直接與衛星的載干比相關(guān)，而與移動(dòng)速度沒(méi)有太多聯(lián)系。

　　以上的試驗突出了環(huán)境因素對接收機性能的影響。非?？赡艿氖?，當視野中出現衛星的個(gè)數突然下降時(shí)，接收機會(huì )迅速作出反應。無(wú)論哪種方式，該試驗可以當作是一種對GPS記錄波形的例子分析?，F實(shí)環(huán)境中，RF信號是存在硬盤(pán)中，你可以在未來(lái)的某個(gè)時(shí)候進(jìn)行與上述形似的試驗分析。

　　盡管對接收機在部署環(huán)境中如城市峽谷進(jìn)行驅動(dòng)測試是非常普遍的，RF記錄和回放系統已經(jīng)成為了一種驗證RF接收機的新型解決方案。正如本文所講的，精心選擇記錄 設備的RF前端，可以保證信號被捕獲而沒(méi)有引入顯著(zhù)的損耗與失真。最后，通過(guò)記錄GPS波形，你可以進(jìn)行廣泛的試驗。因為這些記錄的數據可以幫助你產(chǎn)生可 重復的RF信號，因此很容易觀(guān)察到接收機在同樣的RF環(huán)境條件下是如何作出反應的。