基于GPS模拟器的接收机测试方法研究

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1、电子测量技术第32卷第6期ELECTR0NICM_EASURE=MENTTECHN0L0GY2009年6月基于GPS模拟器的接收机测试方法研究胡立志董莲陆福敏张树生(1．中国计量学院机电学院杭州310018；2．上海计量测试技术研究院上海201203)摘要：研究利用GPS信号模拟器进行的一系列典型的GPS接收机仿真测试研究。与传统的通过室外天线相比，新的测试方法发生了从定性到定量的转变。通过这些测试，可以验证移动消费产品(例如导航仪和其他手持式接收机)中嵌入式GPS接收机的功能及其技术状况。测试数据结果表明，

2、基于模拟器的测试方法可行。关键词：模拟器；GPS；接收机；计量中图分类号：TB939文献标识码：AResearchonmeasurementmethodforreceiveronGPSsimulatorHuLizhi’。DongLianzLuFumin2ZhangShusheng(1．CollegeofElectricalandMechanicalEngineeringChinaJiliangUniversity，Hangzhou310018；2．ShanghaiInstituteofMeasurementa

3、ndTestTechnology，Shanghai201203)Abstract：AsetoftypicalGPSreceiververificationtestsusingaGPSsignalsimulatorisstudied．Comparedtothemethodoftraditionaloutdoorantenna，thenewtookplacechangesfromquantitativetoqualitative．Thesetestsareusedtoverifythefunctionalityo

4、fembeddedGPSreceiversinmobileconsumerproductssuchasnavigatinginstrumentandotherhandheldreceivers．TestdatashowthatthemethodbasedonsimulatoriSfeasible．Keywords：Simulator；GPS；Receiver；Measurement的标准测试而努力。无论是验证GPS接收机的功能，还是0引言客观地测量各种GPSIC的性能，都需要进行验证。验证全球卫星定位技术经过

5、十多年的发展，其理论和技术过程需要一个能够重复执行精确测量的可控环境。在大日臻完善，已广泛地应用于大地测量、工程测量、施工放样多数情况下，即使使用天线来接收实际的GPS卫星信号，以及其他导航定位服务领域。从手机到个人导航设备也无法达到这种条件。不过，使用RF信号源生成的实时(PND)、再到照相机和带有RFID标签的其他同类产品，在GPS信号仿真，可以建立这种环境提供一个良好的起点。如今的电子世界中的每一个角落，到处都有GPS的身影。GPS接收机现已集成到移动消费产品(如导航仪、手它在我们的生活中正扮演着越来越

6、重要的角色，前面这些机)中，因此建立一个灵活的测试环境已变得日益重要。典型应用只是其中的冰山一角。提供这种环境的信号源应该足够灵活，不仅可生成GPS信尽管GPS技术日益普及，但是GPS接收机制造商、号，还能对GPS信号环境提供菜单式的选择，如多路径效OEM集成商和合同制造商仍在开发能够验证接收机性能应、天线模型、电离层模型等测试方法。如表1所示，若通表1各种测试方案对比表注：表示只能做定性测试，不能做定量测试。表中模拟器以SPIRENT公司生产的为例。·127·第32卷电子测量技术过室外天线进行测试，许多指标

7、无法测试或不能进行定量仿真时间(比如1年后)，这样的话即使接收机保留有原先测试，这对于生产企业来说是无法接受的，而利用多通道的导航信息，也是不可用。的GPS模拟器完全可以解决以上问题。1．2热启动到首次定位时间文本中描述的测试方法将有助于测量GPS接收机的此项测试的目标是测量GPS接收机从热启动到实现性能，同时提供了一种在可控环境中验证GPS产品的首次GPS导航定位所需的时间。测试过程与前面的冷启方法。动TTFF测试相似。测试所使用的接收机包含所有仿真卫星的当前星历数据。实施热启动测试，接收机须满足时间已知，

8、当前历元已知，无星历(或数据超过4小时)，位置未知且定位点在末次定位的100km内的条件。首先启动GPS仿真，再启动GPS接收机定位，以确保获得GPS接收机当前的星历数据。如果接收机单单清除星历表是不能实现，可以在接收机从完全导航信息中获取星历后，快进仿真器仿真时间4个小时，使星历表对接收图1测试设备基本流程机不可用，同时设置接收机时间与仿真时间匹配。从此设置计时到首次实现有效3D定位所间隔的时间即