如何确保GPS测试完整性并且保证质量和时间的成本费.doc

如何确保GPS测试完整性并且保证质量和时间的成本
定位以及相关服务已经迅速在手持设备中找到了相当丰富的应用方式和前景,用户也越来越多地依赖定位服务。如何精确找到你的位置,其技术核心与全球定位系统(GPS)息息相关。GPS技术耗资数十亿美元,由至少24颗按照特定轨道运行的卫星组成,地球上的任意位置,都可以由至少4颗卫星覆盖。
每颗卫星都在完全相同的时间向地球发送信号。GPS接收器捕获4组来自卫星的信号,基于4组信号到达时间的不同,GPS接收器能够获得精确的经度、纬度和海拔高度。当将这些信息同地图数据库相结合,你就能得到精确的位置信息。作为导航程序功能,当你指定导航起点和终点位置,基于GPS功能的设备就可以提供路线指导,包括具体的路线名称,如何转弯以及预估到达的时间。
根据GPS系统的设计原理,多数高成本部件被放置在卫星和地面站,因此个人终端的GPS接收器和相关功能能以非常适中的低成本设计生产和销售。尽管如此,用户依旧要求相当准确的位置信息,这意味着GPS接收器必须经过测试才能确定是否符合GPS指标。
售价在100~200美元之间的GPS设备,其制造成本还远低于售价。对这类设备,一方面必须采用优质的测试才能确定这些设备的位置准确度质量,而另一方面还要求快速的测试速度和较低的测试成本以确保经济效益。
使用GPS系统自我检测
将GPS接收器放在GPS系统中并查看它能否产生准确的位置信息,不失为一种验证GPS接收器工作情况的方法。但是,气候条件的影响,可能会使接收到的信号电平远远超过GPS指标规定的最低电平。当然,可以衰减信号使信号电平刚刚高于或低于该最低电平指标,但由于实际的GPS系统中的电平可能随着难以预料的时间增量而变化(由天气、云层、湿度等引起),测试需求就会演变为连续不断地监测并调整设置(也就需要不断的监测和调整设置),最终完成各种极限值的测试。此外,随着一天中时间的推移,可能接收到来自不同的卫星的信号,这种情况也会影响测试条件。
另一个方案是采用工厂测试方案,即通过外部天线捕捉信号,内部放大器/衰减器调整信号,通过尝试创建可重复的测试环境以精确验证GPS接收器的灵敏度等。即便如此,也需要进行连续不断的监测和调整。
仿真GPS环境
无论GPS接收器是作为独立设备还是多功能设备中的子系统,为确保GPS接收器按照指标工作,可以仿真卫星信号来进行测试。仿真卫星输出的信号是被精密控制的,(L1)并采用BPSK调制,这些设置都跟实际的卫星完全一样。最小灵敏度测试指标采用-130dBm/Hz。该系统可能需要非常准确地变化在功率电平范围内,高出或者低于功率电平指标一定值,因此使用测试系统仿真单颗卫星的发送信号,就能轻松地测量设备的信噪比(灵敏度)以确保它符合GPS的灵敏度指标。
GPS卫星不是对地同步的,它们不断地相对地球移动。移动目标发射的某些类型能量波(例如光波、无线电波或声波)将显示出多普勒频移。也就是说,如果它朝着远离接收器的方向移动,其频率将显得低于L1;而如果它朝着接收器方向移动,其频率将显得比L1高。GPS接收器的设计会考虑如何处理GPS卫星的多普勒频移,因此仿真测试仪也必须用一种方法对其输出施加多普勒频移以确定接收器工作正常。cwy.
此外,定位测试需要仿真至少4颗GPS卫星发送