GPS接收器測(cè)試

　　建立仿真的 GPS 訊號(hào)
　　由于 GPS 接收器是透過(guò)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(hào)亦需要該項(xiàng)信息。衛(wèi)星星歷與星歷信息，均透過(guò)文本文件表示，可提供衛(wèi)星位置、衛(wèi)星高度、機(jī)器狀態(tài)，與繞行軌道的相關(guān)信息。此外，在建立波形的過(guò)程中M，亦必須選擇客制參數(shù)，如星期時(shí)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(dòng)選擇最多 12 組人造衛(wèi)星、計(jì)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(guò)客制的衛(wèi)星星歷與星歷檔案，即可建立特定日期與時(shí)間的 GPS 訊號(hào)，甚至可回溯數(shù)年以前。請(qǐng)注意，當(dāng)選擇這些檔案時(shí)，必須選擇與日期相對(duì)應(yīng)的檔案。一般來(lái)說(shuō)，衛(wèi)星星歷與星歷信息為每日更新，因此當(dāng)選擇特定時(shí)間與日期時(shí)，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(dòng)模式 (Automatic mode)」，即可囊括大多數(shù)的 GPS 模塊作業(yè)，并可透過(guò)程序設(shè)計(jì)的方式，計(jì)算都卜勒與隨機(jī)距離信息;當(dāng)然，此功能亦提供手動(dòng)模式。在手動(dòng)模式 (Manual mode) 中，使用者可個(gè)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)?！　?/p>

　　請(qǐng)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(qiáng)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(dòng)設(shè)定為最接近的數(shù)值并提醒使用者?！竛iGPS Write Waveform To File」范例程序即可建立 GPS 基頻波形 (自動(dòng)模式)，而其人機(jī)接口即如下圖所示?！　?/p>

 　　請(qǐng)注意，某些特定量測(cè)作業(yè)，將決定用戶所建立 GPS 測(cè)試的文件類型。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)量測(cè)接收器敏感度時(shí)，將仿真單一人造衛(wèi)星。另一方面來(lái)說(shuō)，需要定位作業(yè)的量測(cè) (如 TTFF 與位置精確度)，所使用的 GPS 訊號(hào)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(shí)包含單位星與多重衛(wèi)星仿真功能。

　　記錄空氣中的 GPS 訊號(hào)
　　建立 GPS 波形時(shí)，其獨(dú)特又日趨普遍的方式，即是直接從空氣中擷取之。在此測(cè)試中，我們使用向量訊號(hào)分析器 (如 NI PXI 5661) 記錄訊號(hào)，再透過(guò)向量訊號(hào)產(chǎn)生器 (如 NI PXIe-5672) 產(chǎn)生已記錄的訊號(hào)。由于在記錄 GPS 訊號(hào)時(shí)，亦可擷取實(shí)際的訊號(hào)減損 (Impairments)，因此在播放訊號(hào)時(shí)，可進(jìn)一步了解接收器于布署環(huán)境中的作業(yè)情形。