《GPS信号接收机》PPT课件.ppt

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1、第六讲GPS信号接收机GPS接收机的类型GPS接收机的基本结构GPS接收机的工作原理GPS接收机的基本性能检验GPS信号接收机—概念一种能够接收、跟踪、变换和测量GPS卫星导航定位信号的无线电接收设备，既具有无线电接收设备的共性，又具有捕获、跟踪和处理微弱的GPS卫星信号的特性。GPS接收机分类一、按用途分：（1）导航型接收机米级精度，实时数据处理（2）测地型接收机厘米级精度，测后数据处理（3）授时型接收机专用于时间测定车载型航海型航空型星载型（北斗电力全网时间同步管理系统、TD网）二、按载波频率分：（1）单频接收机只能接收L1载波信号，测定载波相位观测值进行定位。只适用于短基

2、线(小于15km)的精密定位。（2）双频接收机可以同时接收L1和L2载波信号。可用于长达几千公里的精密定位。GPS接收机分类三、按通道数分：多通道接收机具有多个信号通道，每个通道只能连续跟踪一个卫星信号序贯通道接收机通常只有1~2个通道，在软件控制下，按时序依次对卫星信号进行跟踪和量测。量测一个循环所需时间较长。多路多用通道接收机通常只有1~2个通道，在软件控制下，按时序依次对卫星信号进行跟踪和量测。量测一个循环所需时间较短。GPS接收机分类信号通道：不同卫星的信号的经由天线进入接收机的“路径”，实现对卫星信号的跟踪、处理和测量。通常情况下民用类GPS设备有2～5条并行通道接收

3、卫星信号。市面上的GPS接收器大多数是12并行通道型以及20并行通道型，这允许它们连续追踪每一颗卫星的信息。USB口54通道多用GPS65通道GPSUSBDongle接收器/记录器是否通道越多越好？在地面上使用是11-12颗（因为天线160度夹角），全向天线也就12颗，到了天空飞行器（物体）可以多收几颗（一定全向或二个以上天线），但也是从中取3-4颗信号最强、距离最近的有效卫星进行运算定位不少军用GPS都是5个通道，只是用4个通道定位，1个通道快速搜索所有可视卫星，并与其中4颗有效星比较，高出其中一个就替换，这样就保持4颗最强信号卫星。因此不是通道越高越好，一般地面上12颗就够了

4、，什么16、18、20、24……都是软通道，是体现最多可搜索可视卫星的颗数，没有什么实际意义。四、按工作原理分：码相关型接收机利用码相关技术得到载波伪距观测值平方型接收机利用平方技术去掉调制信号，恢复载波信号。通过比较机内产生的载波与接收到的载波信号的相位差测定伪距。混合型接收机综合上述两种机器优点，测量工作中广泛使用干涉型接收机将卫星作为射电源，采用干涉测量方法测定测站间距离GPS接收机分类GPS/GLONASS集成接收机能同时接收和测量GPS和GLONASS两种卫星信号。已成为研制热点-美国3S导航公司1994年推出了R-100GPS/GLONASS商品集成接收机；1995年推

5、出了改进的GNSS-200GPS/GLONASS集成接收机。美国Ashetech等几家公司正在积极研制。-中国航天工业总公司第704研究所于1995年研制成功样机。GPS/GLONASS集成接收机的优越性能够消除间隙时段能够实现真正的全球连续的精确导航能够以较短的数据采集时间获得较高的导航定位精度能够在繁杂的地形和地物环境下补偿被中断的卫星信号能够在一个星座因故不能使用时，而采用另一个星座GPS/GLONASS集成接收机的优越性单一GPS星座和GPS/GLONASS混合星座的位置测量精度比较单一GPS星座和GPS/GLONASS混合星座的二维位置差分测量精度的比较GPS接收机基本结

6、构天线主机电源关于“GPS芯片”1．GPS芯片：目前国际上常用（常见到的/较流行的）GPS模块（OEM板）上的主芯片主要有3种。（1）美国SIRF（Sirf）（2）SONY（索尼爱立信/索爱）芯片（3）瑞士NENEM公司NEMERIX芯片2．三代芯片的核心：芯片硬件大同小异，只是内部软件起主要作用。所谓三代的核心技术只是在2代的基础上提高改进了软件的算法。其次是硬件也提供了质量标准。关于“GPS芯片”3.三代芯片软件主要功能：3代芯片软件提高升级：（1）算法改进提高搜星/定位速度时间。（2）通过软件滤波器提高抗干扰性能、信噪比及接收有效星颗数。（3）有的芯片实现软件DR航迹（转迹）

7、推算，提高抗高楼、树荫、桥下遮挡及隧道功能。（4）软通道搜索，搜索提高可视卫星的通道数（可以12—24颗），人员、车辆、上下坡、姿态发生变化时、飞机、船舶星历状态发生变化时仍能继续定位。4．三代芯片硬件改进：（1）芯片功耗降低，体积减少（与2代比）。（2）提高抗干扰能力，全屏蔽或双芯片分开。GPS接收机天线天线：将GPS卫星信号的极微弱的电磁波能转化为相应的电流。前置放大器：将信号电流放大。对天线部分的要求天线与前置放大器应密封一体，以保障其正常工作，减少信号损失；能