GPS灵敏度分析

更新时间:2023-07-08 14:17:11 阅读: 评论:0

GPS相关知识整理
一、何为热启动、暖启动和冷启动。
1.热启动就是GPS关闭不久后的再开启,相当于是卫星收讯不佳、失联,再度获取定位的时间。
svc2.暖启动就是一般开机,包括GPS 自我测试、取得精确星历至定位完成,就是有星历资料[Almanac],没有导航讯息[Current Ephemeris (nav message) ],其前提是离上次关机移动距离在100公里内、速率在 25m/c 下。
3.冷启动开机后GPS接收器需执行一连串如下载星历等的初始化动作,也称为初始值。
所以不管什么开机,可能情形就是…
…完全没有资料
…有星历,但没正确时间或所在位置
学校英语作文…有星历、时间、位置,而且短暂定位资料尚未过期
七年级英语上册听力
…关机前不久已定位完成(两小时内),有足够资料
百度英汉词典二、GPS的TTFF和C/N、C/No值
1.所谓 TTFF 就是 Time To First Fix 的简称
2.C/N值,指GPS接收机收到的GPS卫星信号的强度值,用以标明GPS接收机的品质,shero什么意思跟接收天线、LNA设计、系统EMC等均相关。C/N包括一切噪音。
C/No=10* Log(C/KTB)﹐不包括天線到Correlator的PATH LOSS及LNA等線路引進的噪音
C是指信號強度﹐K是指波爾茲蔓常數﹐T是溫度﹐B是等效噪音帶寬。
C/N的計算公式與C/No公式是一樣的﹐只是C/N中包含了接收機本身影響。
三、GPS接受能力的分析(灵敏度)。
dBm(1毫瓦的分贝数)
dBm是一个表示功率绝对值的值(也可以认为是以1mW功率为基准的一个比值),
新东方住宿部计算公式为:10log(功率值/1mw)。
[例] 如果功率P为1mw,折算为dBm后为0dBm。
[例] 对于0.01mW的功率,按dBm单位进行折算后的值应为: 10log(0.01/1)=-20dBm。
这个数值越大,表明信号越好。由于GPS信号强度一般较小,折算成为dBm一般都是负数
根据上面对C/N、compactionC/No值的解释,可以得出同dBm下,C/N、C/No橘子的英文值越大,模块性能越好。
灵敏度的计算公式:S=-174dBm+10*log(BW)+Eb/N0+NF. BW一般为中频带宽,Eb/N0为芯片在一定误码的情况下解调需要的信噪比,NF为系统噪声系数。如果是扩频系统,还需要减去扩频增益。
Required Eb/N0 由基带处理器决定 --- 基带并行相关器数目N和积分时间T, 一般来说, N和T越大, Required Eb/N0 就越低. N增加表示系统复杂度增加, T增加表示启动时间变长。
从上面的内容
the hunger games1.可以看出灵敏度其实和基带处理器相关。
2.根据C/N、C/No值的解释,灵敏度也和KTB相关,而KTB和接收天线、LNA设计、系统EMC等均相关。
但是实际运用中GPS在信号功率小于噪声功率,系统也能正确解码,如:若GPS接收信号的功率为-130dBm,比-111dBm小,但是并不意味着信号功率小于噪声功率,为何可以正确解码?
对于上述疑问
1. 是因为GPS扩频带来的好处,提高了系统的灵敏度。缺点就是需要更大的带宽。
2. 射频系统讨论的噪声是热噪声,也就是这种噪声不是从环境噪声中来,是由电路自身产生的噪声,与外部环境无关;一般从外部环境中来的噪声,称之为干扰!NF (Noi Factor)噪声系数,与信噪比无关,NF描述的是信号在系统热噪声的影响下,对信号影响的描述。
此处给出一个经典的描述,就是灵敏度是衡量系统对信号功率的还原能力,少于这个信号功率,系统就不能还原;即使增大后级放大器的放大倍数也不行,因为信号已经被噪声淹没了;这就说明了一个道理,就是灵敏度与系统的放大器增益无关。在实际应用中的意义就是:射频电路系统的噪声系数,带宽和编码增益,就已经决定了系统的灵敏度;系统的带宽,编码增益是确定的,唯一能改善系统灵敏度的就是噪声系数!这就是为什么射频电路设计中,有时候是多极放大器,只有最后一级是考虑功率最大输出的共轭匹配,前面都是按照最低噪声系数来匹配的原因。因为放大器增益不能提高系统灵敏度,只有噪声系数才能提高系统灵敏度。
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总结:模块本身的灵敏度已由模块本身所决定了,模块的基带处理器影响了C/No值、积分时间T,而C/No值决定了GPS接收机收到的GPS卫星信号的强度,积分时间T影响了启动时间;而模块本身的设计(如LNA、EMC处理等)影响了C/No值,模块外围天线设计设计(天線到Correlator的PATH LOSS及LNA等線路影响了C/N值,这2个都决定了GPS接收机收到的GPS卫星信号的强度。

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