GPS接收机性能验证测试方案

全球定位系统（GPS）接收机技术自从1983年免费开放民间使用以来，已得到了广泛应用，如今从手机到个人导航设备（PND），再到照相机和带有RFID标签的其他同类产品，电子世界到处都有GPS的身影。

尽管GPS技术日益普及，但是GPS接收机制造商、OEM集成商仍在为如何验证GPS接收机性能的标准测试而烦恼。无论是验证GPS接收机整机的功能，还是客观地测量各种GPS IC的性能，都需要一个能够重复执行精确测量的可控环境（比如屏蔽室）。大多数情况下，制造商使用天线来接收实际的GPS卫星信号，但往往这样的测试，由于受到复杂的气候影响，电离层延迟，多径衰减等因素，使得测量可重复性非常差，尽管耗费了很多人力和时间，却很难得到一个真实而精准的数据。

为了帮助GPS制造商解决上述难题，深圳摩尔实验室（MORLAB）引进了Agilent公司的GPS接收机测量系统，此系统配合摩尔实验室的测试环境，可以有效帮助GPS接收机制造商进行接收机性能验证测试。

该系统具有一下功能：
１. 可提供多卫星GPS配置（最多８颗卫星）；
２. 信号可仿真实际场景（多个城市的场景）；
３. 可提供实时卫星数据（与发送多普勒频移和导航信息的卫星同步）；
４. 可调整可见卫星数量（１颗到８颗）；
５. 可使用SCPI命令进行自动波形回放；
６. 可配合5515C等设备完成A-GPS部分的模拟；

MORLAB的GPS接收机性能验证测试方案主要包括以下测试，性能测试部分主要采用传导的测试方式，测试配置如图1所示：

图1 测试配置

性能测试项目包括以下内容：

1.首次定位时间（TTFF）
此项测试的目的是测量GPS接收机从冷启动到实现GPS导航定位所需要的时间。冷启动是指接收机在不使用当前星历表数据的情况下开机。通常可通过关闭接收机至少２小时，或者使其星历数据在相隔1000公里以上的两个距离间进行切换，来实现冷启动。TTFF是指GPS接收机从开机（接通电源）到通过仿真获得第一个有效的3D导航数据点之间间隔的时间。