GPS接收器測試
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建立仿真的 GPS 訊號
由于 GPS 接收器是透過天線傳輸數(shù)據(jù)，并取得衛(wèi)星星歷與星歷信息;當(dāng)然，仿真的 GPS 訊號亦需要該項信息。衛(wèi)星星歷與星歷信息，均透過文本文件表示，可提供衛(wèi)星位置、衛(wèi)星高度、機器狀態(tài)，與繞行軌道的相關(guān)信息。此外，在建立波形的過程中M，亦必須選擇客制參數(shù)，如星期時間 (TOW)、位置 (經(jīng)度、緯度、高度)，與仿真的接收器速率。以此信息為基礎(chǔ)，工具組將自動選擇最多 12 組人造衛(wèi)星、計算所有的都卜勒位移 (Doppler shift) 與虛擬距離 (Pseudorange) 信息，并接著產(chǎn)生所需的基頻波形。為了可盡快入門，工具組安裝程序亦包含范例的衛(wèi)星星歷與星歷檔案。此外，更可由下列網(wǎng)站直接下載：
· Almanac information (The Navigation Center of Excellence) http://navcen.uscg.gov/gps/almanacs.htm
· Ephemeris information (NASA Goddard Space Flight Center) http://cddis.gsfc.nasa.gov/gnss_datasum.html#brdc
透過客制的衛(wèi)星星歷與星歷檔案，即可建立特定日期與時間的 GPS 訊號，甚至可回溯數(shù)年以前。請注意，當(dāng)選擇這些檔案時，必須選擇與日期相對應(yīng)的檔案。一般來說，衛(wèi)星星歷與星歷信息為每日更新，因此當(dāng)選擇特定時間與日期時，亦應(yīng)選擇同 1 天的檔案。下載的星歷檔案往往為壓縮的「*.Z」格式。因此，在搭配使用 GPS 工具組之前，檔案必須先行解壓縮。
只要使用工具組中的「自動模式 (Automatic mode)」，即可囊括大多數(shù)的 GPS 模塊作業(yè)，并可透過程序設(shè)計的方式，計算都卜勒與隨機距離信息;當(dāng)然，此功能亦提供手動模式。在手動模式 (Manual mode) 中，使用者可個別指定每組人造衛(wèi)星的信息。圖 4 即顯示此 2 種作業(yè)模式所提供的輸入?yún)?shù)。
請注意，工具組將根據(jù)所指定的星歷檔案，于可能的數(shù)值范圍中強制設(shè)定 GPS 的 TOW。因此，若選擇的數(shù)值超出該星歷檔案的范圍，工具組將自動設(shè)定為最接近的數(shù)值并提醒使用者。「niGPS Write Waveform To File」范例程序即可建立 GPS 基頻波形 (自動模式)，而其人機接口即如下圖所示。
請注意，某些特定量測作業(yè)，將決定用戶所建立 GPS 測試的文件類型。舉例來說，當(dāng)量測接收器敏感度時，將仿真單一人造衛(wèi)星。另一方面來說，需要定位作業(yè)的量測 (如 TTFF 與位置精確度)，所使用的 GPS 訊號將仿真多組人造衛(wèi)星。基于上述需求，NI GPS 工具組所搭配的范例程序，將同時包含單位星與多重衛(wèi)星仿真功能。
記錄空氣中的 GPS 訊號
建立 GPS 波形時，其獨特又日趨普遍的方式，即是直接從空氣中擷取之。在此測試中，我們使用向量訊號分析器 (如 NI PXI 5661) 記錄訊號，再透過向量訊號產(chǎn)生器 (如 NI PXIe-5672) 產(chǎn)生已記錄的訊號。由于在記錄 GPS 訊號時，亦可擷取實際的訊號減損 (Impairments)，因此在播放訊號時，可進一步了解接收器于布署環(huán)境中的作業(yè)情形。
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