定位以及相關(guān)服務(wù)已經(jīng)迅速在手持設(shè)備中找到了相當(dāng)豐富的應(yīng)用方式和前景，用戶也越來越多地依賴定位服務(wù),。如何精確找到你的位置,，其技術(shù)核心與全球定位系統(tǒng)(GPS)息息相關(guān)。GPS技術(shù)耗資數(shù)十億美元,，由至少24顆按照特定軌道運(yùn)行的衛(wèi)星組成,，地球上的任意位置，都可以由至少4顆衛(wèi)星覆蓋,。
每顆衛(wèi)星都在完全相同的時(shí)間向地球發(fā)送信號(hào),。GPS接收器捕獲4組來自衛(wèi)星的信號(hào)，基于4組信號(hào)到達(dá)時(shí)間的不同,，GPS接收器能夠獲得精確的經(jīng)度、緯度和海拔高度,。當(dāng)將這些信息同地圖數(shù)據(jù)庫(kù)相結(jié)合,，你就能得到精確的位置信息。作為導(dǎo)航程序功能,，當(dāng)你指定導(dǎo)航起點(diǎn)和終點(diǎn)位置,，基于GPS功能的設(shè)備就可以提供路線指導(dǎo)，包括具體的路線名稱,，如何轉(zhuǎn)彎以及預(yù)估到達(dá)的時(shí)間,。
根據(jù)GPS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理，多數(shù)高成本部件被放置在衛(wèi)星和地面站,，因此個(gè)人終端的GPS接收器和相關(guān)功能能以非常適中的低成本設(shè)計(jì)生產(chǎn)和銷售,。盡管如此，用戶依舊要求相當(dāng)準(zhǔn)確的位置信息,，這意味著GPS接收器必須經(jīng)過測(cè)試才能確定是否符合GPS指標(biāo),。
售價(jià)在100~200美元之間的GPS設(shè)備，其制造成本還遠(yuǎn)低于售價(jià),。對(duì)這類設(shè)備,，一方面必須采用優(yōu)質(zhì)的測(cè)試才能確定這些設(shè)備的位置準(zhǔn)確度質(zhì)量，而另一方面還要求快速的測(cè)試速度和較低的測(cè)試成本以確保經(jīng)濟(jì)效益,。
使用GPS系統(tǒng)自我檢測(cè)
將GPS接收器放在GPS系統(tǒng)中并查看它能否產(chǎn)生準(zhǔn)確的位置信息,，不失為一種驗(yàn)證GPS接收器工作情況的方法。但是,，氣候條件的影響,，可能會(huì)使接收到的信號(hào)電平遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過GPS指標(biāo)規(guī)定的最低電平。當(dāng)然,，可以衰減信號(hào)使信號(hào)電平剛剛高于或低于該最低電平指標(biāo),，但由于實(shí)際的GPS系統(tǒng)中的電平可能隨著難以預(yù)料的時(shí)間增量而變化(由天氣、云層、濕度等引起),，測(cè)試需求就會(huì)演變?yōu)檫B續(xù)不斷地監(jiān)測(cè)并調(diào)整設(shè)置(也就需要不斷的監(jiān)測(cè)和調(diào)整設(shè)置),，最終完成各種極限值的測(cè)試。此外,，隨著一天中時(shí)間的推移,，可能接收到來自不同的衛(wèi)星的信號(hào)，這種情況也會(huì)影響測(cè)試條件,。
另一個(gè)方案是采用工廠測(cè)試方案,，即通過外部天線捕捉信號(hào)，內(nèi)部放大器/衰減器調(diào)整信號(hào),，通過嘗試創(chuàng)建可重復(fù)的測(cè)試環(huán)境以精確驗(yàn)證GPS接收器的靈敏度等,。即便如此，也需要進(jìn)行連續(xù)不斷的監(jiān)測(cè)和調(diào)整,。
仿真GPS環(huán)境
無論GPS接收器是作為獨(dú)立設(shè)備還是多功能設(shè)備中的子系統(tǒng),，為確保GPS接收器按照指標(biāo)工作，可以仿真衛(wèi)星信號(hào)來進(jìn)行測(cè)試,。仿真衛(wèi)星輸出的信號(hào)是被精密控制的,，頻率是1575.42MHz(L1)并采用BPSK調(diào)制，這些設(shè)置都跟實(shí)際的衛(wèi)星完全一樣,。最小靈敏度測(cè)試指標(biāo)采用-130dBm/Hz,。該系統(tǒng)可能需要非常準(zhǔn)確地變化在功率電平范圍內(nèi)，高出或者低于功率電平指標(biāo)一定值,，因此使用測(cè)試系統(tǒng)仿真單顆衛(wèi)星的發(fā)送信號(hào),，就能輕松地測(cè)量設(shè)備的信噪比(靈敏度)以確保它符合GPS的靈敏度指標(biāo)。
GPS衛(wèi)星不是對(duì)地同步的,，它們不斷地相對(duì)地球移動(dòng),。移動(dòng)目標(biāo)發(fā)射的某些類型能量波(例如光波、無線電波或聲波)將顯示出多普勒頻移,。也就是說,，如果它朝著遠(yuǎn)離接收器的方向移動(dòng)，其頻率將顯得低于L1,；而如果它朝著接收器方向移動(dòng),，其頻率將顯得比L1高。GPS接收器的設(shè)計(jì)會(huì)考慮如何處理GPS衛(wèi)星的多普勒頻移,，因此仿真測(cè)試儀也必須用一種方法對(duì)其輸出施加多普勒頻移以確定接收器工作正常,。
此外，定位測(cè)試需要仿真至少4顆GPS衛(wèi)星發(fā)送的信號(hào),，單通道測(cè)試系統(tǒng)一次僅能仿真一顆衛(wèi)星,。因此,，為了準(zhǔn)確測(cè)試定位特性，需要多通道的GPS測(cè)試系統(tǒng),。
集成所有GPS設(shè)備測(cè)試功能
具有多普勒頻移特性的頻率偏移,、功率電平精確可調(diào)的多衛(wèi)星信號(hào)仿真方案，已經(jīng)成了GPS系統(tǒng)測(cè)試方案的迫切需求,。LitePoint公司意識(shí)到了這類需求,，使用基于軟件無線電(SDR)技術(shù)，創(chuàng)建了僅使用一個(gè)VSG信號(hào)源的測(cè)試儀,，該測(cè)試儀以較低的成本提供了6通道同步衛(wèi)星信號(hào)仿真,。
這樣的測(cè)試儀(我們將之命名為IQnav)能執(zhí)行靈敏度測(cè)試和定位測(cè)試。更值得稱贊的是,，通過創(chuàng)新地使用6通道,，這款測(cè)試儀可以在一次掃描過程中測(cè)試6種不同功率電平而無需逐次測(cè)試。
不僅如此,，該系統(tǒng)通過更輕松地確定設(shè)置線路損耗值,，解決了系統(tǒng)測(cè)試的準(zhǔn)確度問題。通常情況下,，當(dāng)信號(hào)低至-130dBm時(shí)，要準(zhǔn)確測(cè)試和計(jì)算出夾具和電纜的損耗是極其困難的,，功率計(jì)通常也不能測(cè)量如此低電平的信號(hào),。而傳統(tǒng)方案只能提供調(diào)制信號(hào)，而調(diào)制信號(hào)又很難用功率計(jì)進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量,。
相比而言,，IQnav提供-60dBm的連續(xù)波(CW)信號(hào)，該連續(xù)波信號(hào)允許標(biāo)準(zhǔn)功率計(jì)測(cè)量被測(cè)器件(DUT)上的輸出功率,，這樣就能計(jì)算出(電纜和夾具等)系統(tǒng)損耗,，例如將測(cè)量到的DUT上的輸出功率減去-60dBm。在-60dBm的衰減系數(shù)將實(shí)質(zhì)上等于在-130dBm的衰減系數(shù),。因此,，你可以輕松地校準(zhǔn)設(shè)置，補(bǔ)償連接器和電纜的損耗并確保測(cè)量的準(zhǔn)確度,。
操作簡(jiǎn)單易用
GPS測(cè)試的本質(zhì)即是確保GPS接收器在特定的指標(biāo)范圍內(nèi)進(jìn)行工作,。GPS產(chǎn)品的用戶滿意度取決于GPS接收器能否滿足信號(hào)靈敏度規(guī)定范圍，提供準(zhǔn)確的結(jié)果,。(為了使用戶滿意,，GPS接收器要能在規(guī)定的信號(hào)靈敏度范圍內(nèi)，提供精確的結(jié)果)
為實(shí)現(xiàn)較短的測(cè)試時(shí)間和較低的測(cè)試成本,，還將面臨多方面的挑戰(zhàn),。測(cè)試系統(tǒng)本身必須能快速部署,，必須準(zhǔn)確、快速地實(shí)現(xiàn)靈敏度和定位的測(cè)試,，同時(shí)測(cè)試儀的操作還必須簡(jiǎn)單易用,。
通過創(chuàng)新的設(shè)計(jì)，LitePoint公司提供6通道測(cè)試系統(tǒng)的IQnav,，而且其售價(jià)約為單通道測(cè)試裝置的價(jià)格,。它只有一個(gè)RF端口，可以直接連接到設(shè)備(傳導(dǎo)測(cè)試),，或連接到天線(輻射測(cè)試),。這款測(cè)試儀的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過指標(biāo)的要求。即使是未經(jīng)培訓(xùn)的用戶,，也將發(fā)現(xiàn)其圖形用戶界面非常直觀易用,。