GPS接收机的结构和工作原理.doc

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1、GPS接收机的组成及工作原理目录第一节GPS接收机的分类第二节GPS接收机组成及工作原理第三节GPS接收机的构成第四节注意事项第五节常见问题及解决方法第一节GPS接收机的分类根据GPS用户的不同要求，所需的接收设备各异。随着GPS定位技术的迅速发展和应用领域的日益扩大，许多国家都在积极研制、开发适用于不同要求的GPS接收机及相应的数据处理软件。1、按用途分可分为：（1）导航型接收机：①车载型②航海型③航空型④星载型（2）测地型接收机(3)授时型接收机2、按接收机的载波频率分类（或者说按接受机的卫星信号频率分类）（1）单频接收机（2）双频接收机3、按接收机的通道数分类：（1

2、）多通道接收机（2）序贯通道接收机（3）多路复用通道接收机4、按工作原理分类：（1）码相关型接收机（2）平方型接收机（3）混合型接收机（4）干涉型接收机5、按接收卫星系统分类（1）单星系统（2）双星系统（3）多星系统6、按接收机的作业模式分类（1）静态接收机（2）动态接收机7、按接收机的结构分类（1）分体式接收机（2）整体式接收机（3）手持式接收机目前生产GPS测量仪器的厂家有几十家，产品有几百种，但拥有较为成熟产品的不外乎几家，在我国测绘市场占有份额较大的有Trimble、Leica、Ashtech、Javad（Topcon）、Thales（DSNP）加拿大诺瓦太（No

3、VAteL）等。我国的南方测绘仪器公司和中海达测绘仪器公司也已经有了自己的GPS产品，北京、苏州光学仪器厂也已开始了GPS设备的研制与开发工作。Trimble公司是比较正统的美国GPS仪器制造厂家，整套系统从主机到数据链、从硬件到软件全部自行开发研制，较为典型的仪器为Trimble4700、5700、R7、R7GNSS，5800、R8、R8GNSS等型号。Trimble5700定位系统TrimbleR7GNSS与R8GNSS徕卡(Leica)公司是全世界比较著名的测量仪器制造企业，较为典型的仪器为LeicaSR-500系列，其产品以高品质、高稳定性著称。SR-500系列接

4、收机基于徕卡革命性的信息净化技术(cleartrak)上，它确保了最好的信号接收、卫星跟踪，防信号堵塞，缓解多路径效应。SR-500系列富有人性化的终端设计，以其超大显示屏幕保证了数据获取及接收机配置。LeicaSR-530定位系统徕卡GS10与GS15Ashtech公司是Javad从Trimble公司退出以后创建的，曾号称是“站在巨人的肩上”，最新产品“轨迹”接收机集接收机、天线、显示器和电池于一体，并首创红外无线数据传输。最近又推出了Z-Xtreme，采用了新的解算方法和新的硬件平台，戏剧性地缩短了RTK测量中整周未知数的解算时间，10～28伏直流供电，功率6W。Z-

5、Xtreme定位系统JAVAD公司以其双星座（GPS和GLONASS）定位而闻名，典型产品有LGG、JNSBox系列，其中JNSBox－GGD为其最先进的产品，它为双频双星座（GPS和GLONASS）20个通道接收机，采用了Co-Op跟踪技术、先进的多路径抑制技术、USB和以太网接口，4.75～28伏直流供电。目前JAVAD公司已被日本Topcon公司收购，但仍保留了其仪器的品牌，并且推出了Hiper接收机，集主机、天线、数据通讯电台于一体，是目前同类配置重量最轻、体积最小的GPS接收机。JNSBox－GGD定位系统Thales的前身为法国DSNP公司，以前隶属于Sece

6、l地震仪器公司，其代表产品有Scorpio6000系列，以其良好的差分数据链而闻名。目前已与美国Ashtech公司结成了战略伙伴。Scorpio6502定位系统国产GPS仪器以其低廉的价格在我国测绘市场中也占有一席之地，目前仪器的静态测量方法已经比较成熟，其动态测量的稳定性有待提高。南方公司目前的产品有NGS100／200／212，中海达公司的的产品为HD8000／8200／8800。无论那是哪一种仪器，都各有其优点和缺点，不能一概而论，在仪器的选型方面，一定要结合自己单位的实际情况（比如经济实力、精度要求等）。第二节GPS接收机组成及工作原理GPS接收机主要是由GPS接

7、收机天线单元，GPS接收机主机单元和电源单元三部分组成。GPS接收机作为用户测量系统，那么按其构成部分的性质和功能，可分为硬件部分和软件部分。（一）、硬件部分接收机主机由变频器、信号通道、微处理器、存储器及显示器组成，基本结构如下图前置放大器频率放大频率综合基准频率电源信号解扩解调C/A码发生器P码发生器D（t）伪码测量载波相位测量存储器显示器CPUGPS天线变换器信号通道数据输出GPS接收机原理图控制信号1、变频器及中频放大器经过GPS前置放大器的信号仍然很微弱，为了使接收机通道得到稳定的高增益，并且使L频段的射频信号变成