GPS OTA測(cè)試解決方案

GPS產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和重要性與日俱增，隨之而來(lái)的是對(duì)GPS接收機(jī)的測(cè)試要求越來(lái)越嚴(yán)格，天線(xiàn)和接收機(jī)生產(chǎn)廠(chǎng)商迫切需要一種能夠準(zhǔn)確評(píng)估產(chǎn)品性能的手段。接收機(jī)靈敏度的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)法

目前GPS的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法是多星定位測(cè)試方案，該方案用信號(hào)源模擬衛(wèi)星發(fā)射信號(hào)。采集接收機(jī)從不同方向上接收這個(gè)GPS信號(hào)的情況，得到接收機(jī)各個(gè)方向上接收GPS信號(hào)能力情況并進(jìn)行存儲(chǔ),在某一固定方向上反復(fù)調(diào)整信號(hào)源，尋找最小可定位的信號(hào)強(qiáng)度即為最小靈敏度，最終根據(jù)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行估算和球面積分得到全向的最小靈敏度。國(guó)外某知名OTA方案商就是一直沿用的這種測(cè)試方案。然而多星定位測(cè)試方案有兩個(gè)問(wèn)題無(wú)法解決，其一是它的穩(wěn)定性差強(qiáng)人意(±2dB)，其二是對(duì)CN0沒(méi)有輸出。

為提供一種能夠真實(shí)、準(zhǔn)確反映GPS接收機(jī)在實(shí)際運(yùn)用中性能的解決方案，新益技術(shù)在GPS測(cè)試的研發(fā)上投入大量人力物力，經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)、反復(fù)驗(yàn)證后提出了能夠重復(fù)執(zhí)行并精確測(cè)量的GPS測(cè)試解決方案，該方案不僅穩(wěn)定性?xún)?yōu)異還填補(bǔ)了目前GPS測(cè)試技術(shù)上的空白，從客戶(hù)的角度出發(fā)增加四種測(cè)試模式為客戶(hù)提供了5種測(cè)試選擇。

1、Multi Satellites(多星靈敏度測(cè)試)

信號(hào)源模擬八顆衛(wèi)星信號(hào)，以固定功率發(fā)射。采集接收機(jī)從不同方向上接收這個(gè)GPS信號(hào)的情況，得到接收機(jī)各個(gè)方向上接收GPS信號(hào)能力情況。在接收機(jī)接收信號(hào)最強(qiáng)的方向上，將信號(hào)源的功率往下打，找到接收機(jī)能夠定位的臨界點(diǎn)功率。根據(jù)得到的臨界點(diǎn)功率和接收機(jī)各方向接收信號(hào)能力的對(duì)比可以計(jì)算出接收機(jī)的GPS靈敏度和3D方向圖。

2、Multi Satellites Estimate(多星預(yù)估測(cè)試)

假定接收機(jī)在一定收到的GPS信號(hào)達(dá)到一定的閾值之后即可實(shí)現(xiàn)定位。信號(hào)源模擬八顆衛(wèi)星信號(hào)，以固定功率發(fā)射。根據(jù)接收機(jī)在各個(gè)方向上接收到的GPS CN0情況估算出接收機(jī)的GPS靈敏度和3D方向圖。

3、Single Satellites Estimate(單星預(yù)估測(cè)試)

算法與多星預(yù)估類(lèi)似。單星預(yù)估模擬的是一顆星的信號(hào)進(jìn)行測(cè)試。并調(diào)整信號(hào)源功率使有效讀數(shù)均在信號(hào)的線(xiàn)性范圍內(nèi)。使該讀數(shù)更能反映該點(diǎn)接收信號(hào)的能力情況。最后根據(jù)各個(gè)方向單星接收到的CN0值計(jì)算接收機(jī)接收GPS信號(hào)的靈敏度和3D方向圖。

4、CN0 Measurement(單星CN0測(cè)試)

相對(duì)于Single Satellites，本模式不需要檢測(cè)當(dāng)前點(diǎn)結(jié)果是否在線(xiàn)性區(qū)域，測(cè)試結(jié)果是信號(hào)功率為-130dB時(shí)的CN0的算術(shù)平均值。

5、MSCN0 Measurement(多星CN0測(cè)試)

掃描結(jié)束得到接收機(jī)各個(gè)方向上接收GPS信號(hào)能力情況后，找出不在線(xiàn)性區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)和NAN進(jìn)行復(fù)測(cè)，直至所有的點(diǎn)均在線(xiàn)性區(qū)域，之后計(jì)算出CN0的算術(shù)平均值。

各種模式對(duì)比：

多星靈敏度測(cè)試是靈敏度的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)法，然而尋找靈敏度臨界點(diǎn)一步在精度要求較高的場(chǎng)合耗時(shí)較長(zhǎng)。

多星預(yù)估測(cè)試模式省去了尋找靈敏度一步，測(cè)試時(shí)間短，只要保證手機(jī)上報(bào)的CN0數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，測(cè)試結(jié)果與手機(jī)的實(shí)際值接近。

單星預(yù)估測(cè)試模式相對(duì)多星預(yù)估測(cè)試模式測(cè)試時(shí)間會(huì)長(zhǎng)，因?yàn)閱涡穷A(yù)估模式需要所有點(diǎn)的結(jié)果均在線(xiàn)性區(qū)域內(nèi)。更能反映手機(jī)接收信號(hào)能力強(qiáng)弱。

各種模式下GPS測(cè)試穩(wěn)定性對(duì)比

為保證測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性，選取20部手機(jī)在相同暗室環(huán)境下進(jìn)行測(cè)試，得出20部手機(jī)在以上模式下測(cè)GPS的TIS結(jié)果并進(jìn)行強(qiáng)弱排序，把手機(jī)運(yùn)用到實(shí)際環(huán)境中進(jìn)行同時(shí)定位，同樣按照定位速度排序，得出結(jié)論完全一致：暗室測(cè)出來(lái)的TIS值偏高的手機(jī)更容易定位，而部分手機(jī)很難定位。