古詩詞大全網 - 四字成語 - GPS接收器的簡介

GPS接收器的簡介

概況

L1和L2波段

如圖1所示,每個衛星都在兩個載波上發送兩個直接序列擴頻信號。之所以要使用擴頻技術,是因為它具有高度的抗窄帶幹擾能力。

圖1 駐留在L1和L2 GPS信號波段上的P碼和C/A碼 解擴頻GPS信號的質量決定了GPS接收器的精度,它是由結果誤碼率(BER)來的判定。假定基帶處理器需要的BER為10-5,用於BPSK模塊的相關器的Eb/N0 將不小於9.5dB。Eb/N0定義為每bit上的能量對噪聲濃度的比。從9.5dB的相關器Eb/N0除去43dB的處理器增益,相關器的輸入信噪比是-33.5dB。

具體應用

當GPS器件成為手機或其他手持設備集成解決方案壹部分時,它們對相鄰單元幹擾的承受能力將成為關鍵。舉例來說,壹個雙頻帶CDMA手機可同時進行 GPS工作。此時,功率放大器上的典型CDMA傳送功率是25dBm。假設互擾消除器和GPS通帶過濾拓撲可以隔離-70dB的頻帶外信號,GPS接收器將承受-45dBm的帶外幹擾級。

為了減少成本和尺寸,多數的制造商在設計多功能器件時會使用壹個普通的參考頻率。傳統的GPS接收器只工作在16.36MHz的參考頻率下。如果 GPS接收器是壹個單獨的單元,靈活的參考輸入將不再需要。然而,當今的手持設備需要多種參考頻率,如10.0、13、14.4、19.2、20.0和 26.0MHz。因此,當低成本、小體積成為器件的發展趨勢時,壹個具有靈活參考輸入的GPS接收器將非常有用。舉例來說,MAX2741 GPS接收器有壹個集成合成器,通過接收2~26MHz的參考頻率,它將有助於建立靈活的頻率規劃。當配有壹個外加LNA時,該器件能獲得小於2dB的級聯噪聲。

過去,在GPS接收器中關聯接收到的PRN代碼和已知PRN代碼的工作是由專門的GPS基帶處理器來完成的。由於有了菲利普公司的突破性軟件GPS技術,關聯和計算功能將交由應用處理器中的內置軟件來完成。這樣做不僅降低了成本,還減小了GPS解決方案的尺寸

眾所周知,對幹擾的抵抗主要依靠系統的處理增益。處理增益越高,GPS信號擴展的越寬,如果將信號擴展至整個波段,只會有壹部分有用信號被窄帶幹擾破壞。但信號在經過解擴頻過程後,窄帶幹擾會被放大。對於GPS應用而言,每壹個PRN代碼序列的大小是 1.023 bit,擴頻的速率是1.023M/s。這樣,處理增益被定義為:

處理增益=10log(芯片速率/數據速率)=43dB (1)

此式中,芯片速率=1.023M/s, 數據速率=50b/s。

假設GPS軟件的執行損失為3.5dB,量化器輸入的信噪比為-30dB。在整個2.046M的采樣帶寬內,集成噪聲功率為-111dBm。為了獲得-139dBm的目標敏感度,所需的級聯接收噪聲將是 -28dB的天線中信號信噪比和-30dB的量化器輸入中的信號信噪比之差。

NF=SNRANTENNA/SNRQUANTIZER = -28dB-(-30dB) = 2dB (2)