车载GPS接收机测试

重新捕获时间

重新捕获时间是确定在正常的工作期间所有 GPS 信号出现短暂阻断后, 重新获得导航定位所需的时间。实现阻断信号的方法有很多种，两种最常见的方法是在馈线中插入一个至少60 dB 的衰减器或者直接断开仿真器到接收机的馈线来衰减信号。测量数据与 TTFF 测量数据相似。

测试方法是首先启动矢量信号源上的GPS 仿真。接着启动GPS 接收机进行定位。之后断开GPS接收机输入端的GPS信号(射频电缆)，以仿真信号的短暂阻断。最后再重新连接信号。重新捕获时间是重新连接GPS信号和第一次从仿真获得有效的导航数据点的时间间隔。测试至少应收集50个重新捕获的有效采样，然后分析这些采样的平均值、最小值和最大值，再计算出标准偏差。

静态导航精度

静态导航精度是确定接收机定位仿真位置的精度。在此项测试中，静态 (非移动) 场景用作 GPS 仿真信号。测试方法是首先启动矢量信号源上的 GPS 仿真。接着启动 GPS 接收机进行定位。典型的 GPS 测评软件提供位置确定信息。这些数据 (通常为经度、纬度和高度信息) 可以转换成地心固地笛卡尔坐标 (ECEF)，用于测评仿真位置与 GPS 接收机计算的置。参见图 3 的典型定位信息。

接收机灵敏度

接收机灵敏度主要确定 GPS 接收机在最低极限信噪比条件下的工作能力，有 2 种测试方法，分别是单星法和定位法
单星法可以测量 GPS 接收机获取 GPS 卫星信号的精确的功率电平，测试方法是首先启动矢量信号源上的GPS 仿真，设置可视卫星的数量应为 1。设置矢量信号源的功率电平精确反映出单个卫星信号的总功率，以便GPS 接收机可以识别单一 GPS 卫星信号。然后降低 GPS卫星信号的功率电平，直到 GPS 接收机无法跟踪这颗卫星。收集此时功率电平和相应的 GPS 接收机 C/No比 数据。单星法测试速度快，配置简便，测试成本较低，除了研发测试外，更多地应用在生产测试中定位法测试 GPS 接收机灵敏度测试是在丢失 3D 定位时，测量功率电平和 C/No 比电平。这需要仿真至少 4 颗卫星的 GPS 信号。在此项测试中，首先启动矢量信号源上的 GPS 仿真。接着启动 GPS 接收机进行定位。然后降低矢量信号源 GPS 信号的功率电平，直到丢失 3D 定位。再次记录下功率电平和相应 GPS 接收机 C/No 比数据。

射频干扰

射频干扰是确定 GPS 接收机在输入端接收到干扰信号时保持正常工作的能力。在此项测试中，干扰信号功率电平以 1 dB 的幅度递增，直到 GPS 接收机的性能出现明显衰减。这种干扰通常是由于一颗呈抛物线运动的卫星所造成。干扰信号功率电平缓慢增加，直到 GPS 接收机丢失其 3D 导航定位。参见图 4 的测试设置。

图四

针对车载 GPS 接收机的主要测试

由于汽车移动的特点，针对车载 GPS 接收机应该增加移动场景定位测试和多径衰落场景定位测试

移动场景定位测试

移动场景定位测试是确定 GPS 接收机在一定移动速度和移动轨迹条件下定位的能力。在此项测试中，动态移动场景用作 GPS 仿真信号。
测试方法是首先启动矢量信号源上的 GPS 仿真，启动动态移动场景，设置一定的移动轨迹，连续运行仿真。接着启动 GPS 接收机进行定位。典型的 GPS 测评软件提供位置确定信息。这些数据 (通常为经度、纬度和高度信息) 可以转换成地心固地笛卡尔坐标 (ECEF)，用于测评仿真位置与 GPS 接收机计算的位置的偏差，同时测量移动速度的精度，还可以通过地图查看移动轨迹是否正确。参见图的典型移动轨迹信息。

图五

多径衰落场景定位测试

多径衰落场景定位测试是确定 GPS 接收机在多径衰落条件下的工作能力。由于汽车移动在变换的环境中，大多数场景中存在多径传播，其中主路径是卫星直线传播的信号，称为 LOS 信号，即 Line of Sight，其他接收信号则是同一信号经过折射或反射等作用后的信号，比如建筑物或山的影响。多径传播引起问题主要是由于不同路径的无线电信号到达接收机的时间不同，因为各路径经历的长度不同，长的路径时间延迟大。多径传播会造成时延扩散，严重时会降低 GPS 接收机的定位精度，影响首次锁定时间 TTFF，重新锁定时间等这项测试要求矢量信号源的 GPS 仿真通道数大于需要模拟的卫星数量，并利用多个仿真通道模拟卫星信号的多径传播效应，如图6所示。

图六

车载 GPS 接收机测试方案

N5106A 配置 N 7 1 0 9 A 可以完全覆盖以上的车载 GPS 接收机测试要求。除了要求的测试功能外，还提供下列灵活的功能:
● 模拟静态和动态 GPS 接收环境
● 模拟多径传播效应
● 调整卫星可见性，可以部分或完整关闭卫星信号
● 可以实时开启和关闭单个卫星信号
● 可以实时调整单个卫星信号的功率电平
● Ionospheric and tropospheric modeling capability
● 可以调整卫星信号播放起始点时间
● 可以产生需要位置的静态或动态移动场景文件
● 可以在移动场景文件输入 NMEA 模式
● 提供编辑卫星传播通道功能
● 可以在改变功率，时延或多普勒频移条件下测试 GPS跟踪能力
● 支持 A-GPS 测试
● 支持产生其他各种标准无线通信信号