GPS接收機性能驗證測試方案

全球定位系統（GPS）接收機技術自從1983年免費開放民間使用以來，已得到了廣泛應用，如今從手機到個人導航設備（PND），再到照相機和帶有RFID標簽的其他同類產品，電子世界到處都有GPS的身影。

盡管GPS技術日益普及，但是GPS接收機制造商、OEM集成商仍在為如何驗證GPS接收機性能的標準測試而煩惱。無論是驗證GPS接收機整機的功能，還是客觀地測量各種GPS IC的性能，都需要一個能夠重復執行精確測量的可控環境（比如屏蔽室）。大多數情況下，制造商使用天線來接收實際的GPS衛星信號，但往往這樣的測試，由于受到復雜的氣候影響，電離層延遲，多徑衰減等因素，使得測量可重復性非常差，盡管耗費了很多人力和時間，卻很難得到一個真實而精準的數據。

為了幫助GPS制造商解決上述難題，深圳摩爾實驗室（MORLAB）引進了Agilent公司的GPS接收機測量系統，此系統配合摩爾實驗室的測試環境，可以有效幫助GPS接收機制造商進行接收機性能驗證測試。

該系統具有一下功能：
１. 可提供多衛星GPS配置（最多８顆衛星）；
２. 信號可仿真實際場景（多個城市的場景）；
３. 可提供實時衛星數據（與發送多普勒頻移和導航信息的衛星同步）；
４. 可調整可見衛星數量（１顆到８顆）；
５. 可使用SCPI命令進行自動波形回放；
６. 可配合5515C等設備完成A-GPS部分的模擬；

MORLAB的GPS接收機性能驗證測試方案主要包括以下測試，性能測試部分主要采用傳導的測試方式，測試配置如圖1所示：

圖1 測試配置

性能測試項目包括以下內容：

1.首次定位時間（TTFF）
此項測試的目的是測量GPS接收機從冷啟動到實現GPS導航定位所需要的時間。冷啟動是指接收機在不使用當前星歷表數據的情況下開機。通常可通過關閉接收機至少２小時，或者使其星歷數據在相隔1000公里以上的兩個距離間進行切換，來實現冷啟動。TTFF是指GPS接收機從開機（接通電源）到通過仿真獲得第一個有效的3D導航數據點之間間隔的時間。