GNSS接收机测试解决方案

1、GNSS接收机测试解决方案KingCable深圳金凯博电子科技有限公司2012-2-13GNSS系统概述GNSS介绍GPS系统GPS信号测试的基本要求GNSS传统测试系统GNSS测试所面临的问题Agilent的GNSS测试解决方案Spirent的GNSS测试解决方案LitePoint的GNSS测试解决方案KingCable的GNSS测试解决方案KingCable公司介绍KingCable的GNSS测试解决方案KingCable的GNSS测试解决方案优势GNSS系统概述GNSS介绍GNSS是GlobalNavigationSatelliteSystem的缩写。中文译名为全球导航卫星系统。目前，G

2、NSS包含了美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧盟的Galileo系统、中国的Compass（北斗），全部建成后其可用的卫星数目达到100颗以上，截止2011年10月，欧盟的Galileo系统、中国的Compass（北斗）还未进入大规模的民用阶段。早在20世纪90年代中期开始，欧盟一直在致力于一个雄心勃勃的民用全球导航卫星系统计划，称之为GlobalNavigationSatelliteSystem。该计划分两步实施：第一步是建立一个综合利用美国的GPS系统和俄罗斯的GLONASS系统的第一代全球导航卫星系统（当时称为GNSS-1，即后来建成的EGNOS）；第二步是建立一个完全独立于美国的

3、GPS系统和俄罗斯的GLONASS系统之外的第二代全球导航卫星系统，即正在建设中的Galileo卫星导航定位系统。由此可见，GNSS从一问世起，就不是一个单一星座系统，而是一个包括GPS、GLONASS、Compass、Galileo等在内的综合星座系统。众所周知，卫星是在天空中环绕地球而运行的，其全球性是不言而喻的；而全球导航是相对于陆基区域性导航而言，以此体现卫星导航的优越性。GPS系统4大全球导航卫星系统：美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧盟Galileo的和中国的北斗，其中GPS系统应用最为广泛，下面主要针对GPS系统来展开叙述。GPS系统由三大部分组成：空间部分、控制部分和用户

4、部分。空间部分是GPS人造卫星的总称，人造卫星平均高度约20200Km，运行轨道是一个椭圆，地球位于该椭圆的一个焦点上，运行周期约为12小时，在6个倾角约550的轨道面上不平均地分布着近30颗导航卫星，部分为备用卫星。在GPS系统中，卫星是动态的已知点，用户端所有的导航定位信息都是依据这个动态已知点发送的“星历”计算得到的。GPS星历，实际上是一系列描述GPS卫星运动及轨道的实时状态参数。民用GPS模块所接收到的广播星历是由GPS卫星以扩频通信方式通过导航电文直接向用户播发的用于实时数据处理的预报星历，在不同的载波上以不同的速率广播民用的伪随即码C/A码星历和军用的P码星历。我们常说的GPS定

5、为模块/接收机称为用户部分，接收、解调卫星的广播C/A码信号，中心频率为1575.42MHz,通过运算与每个卫星的伪距离，采用距离交会法求出接收机的经度、纬度、高度和时间修正量这四个参数，特点是点位速度快、但误差大。初次定位的模块至少需要4颗卫星参与计算，称为3D定位。GPS模块通过串行通信口不断输出NMEA格式的定位信息及辅助信息，供接收者选择应用。仍然是以GPS为例，GPS信号频率为：L1：1575.42MHz，上有C/A码和P码L2：1227.6MHz,上仅有P码C/A码是用于跟踪、锁定和测量的伪随机噪声码，它由m序列优选对组合码组成的GOLD码。GPS采用GOLD码作为C/A码的主要原

6、因其优点在于广泛用于多址通信，但C/A码精度较低，码结构是公开的,可供GPS设备使用。P码是GPS的精测码，码速率为10.23MHz，由两个伪随机噪声码相乘构成的，由两级12位移位寄存器构成。P码的码长为6.19*1012,所以在不知道P码结构的情况下，是无法捕获P码的，美国国防部又实行了AS政策，在P码上又增加了极度保密的W码，绝对禁止非特许用户使用。GPS卫星信号L波段，其调制波是卫星电文和伪随机噪声码的组合码。GPS卫星发送的导航电文D码，是一种不归零的二进制码组成的编码脉冲串，其速率是50bps。为了克服通讯距离上的问题，同时要将信号发送给用户，需要作二级调制。首先，将50Hz的D码调

7、制成一种伪随机噪声码，这种码被称为P码，码速率高达10.23MHz。D码调制成P码形成一个组合码，使得D码的频带带宽从50Hz扩展到10.23MHz。即GPS卫星原发送的50bps的D码，转为发送10.23Mbps的组合码，第二级再用组合码去调制载波。伪随机码性能的好坏，直接关系到整个系统性能的好坏。对伪随机码的要求如下：1、有尖锐的自相关特性；2、有处处为零的互相关特性；3、不同的码元数平衡相等；4、有足够多的编码；5、有尽可能大的复杂度。理论上说，只有用纯随机序列作为扩频码才是实际最理想的，但难度很大，只能产生一种周期的序列来近似随机序列的噪声，称为伪随机码或伪噪声码序列。还可以用具有白噪

8、声统计特性的信号来编码，白噪声是一种平稳随机过程，具有以下特性：1、瞬时值服从高斯分布（或正态分布）；2、功率谱在很宽的频带内都是均匀的；3、具有尖锐的自相关函数。但是对于白噪声信号的产生，加工和复制存在很多技术上的困难，至今还较难于实现，因而只能用类似于白噪声统计特性的伪随机码信号来逼近，并作为扩频系统的扩频码。其中最重要最基础的伪随机序列是m序列。GPS信号涉及直接序列扩频通信系统（DSSS）：是最典型、应用最广泛的一种扩展频谱通信系统，它是用伪随机编码序列把基带信号的频谱进行扩展，形成相当带宽的低功率谱密度信号发射，而在接收端，使用相同的码序列扩展的信号频谱进行解扩，还原出原始的信息。1

9、3GPS信号测试的基本要求GPS模块性能的评价指标主要是接收灵敏度、定位时间、位置精度、功耗、时间精度等。模块开机定位时间在不同的启动模式下有很大不同。一般来说，冷启动时间是指模块内部没有保存任何有助于定位的数据的情况，一般在1分钟以内；暖启动时间是指模块内部有较新的卫星星历（不超过2小时），但时间偏差大，一般标称在45秒内；热启动时间是指关机不超过20分钟，并且RTC时间误差很小时的情况，一般标称在10秒以内。定位精度可在静态与动态情况下进行考察，且动态定位效果优于静态定位。GPS模块的定位精度取决于很多方面，比如来自于GPS系统的卫星钟差及轨道差，可见GPS卫星数量及集合分布、太阳辐射、大

10、气层、多径效应等。另外，同一个GPS模块，还会因为天线及馈线质量、天线位置和方向、测试时间段、开放天空范围及方向、天气、PCB设计等原因产生不同的定位误差。GPS模块在实际应用中经常作为时间基准，辅以模块内的RTO,可获得非常高精度的时间参考，为产品的设计提供了很大的方便。GPS常见的天线是陶瓷平板天线，成本低，外部加有源放大电路，接收信号方向单一，增益比较高，所以采用最多。缺点是体积大，容易受温度影响产生频率漂移，如果把陶瓷面积做小，会影响接收增益，如果做薄则会影响接收天线接收带宽，还会受有源放大部分影响。目前多使用的尺寸是25*25*4mm，陶瓷片天线在实际使用时垂直向上放置时效果最好。G

11、PS天线的信号传输线同样非常重要，包括外部馈线与PCB走线。只有在阻抗匹配时输出功率才可能最大，因此整个传输线要保证50欧姆的高频阻抗。GPS信号测试的基本要求GPS有两个射频波段：1575.42MHz（Ll波段）、1227.6MHz（L2波段），商用GPS在L1波段，接收机接收到最小信号功耗为-133dBm至到-130dBm，测量的频谱分析仪的可用频率要高出5倍卫星信号频率以上，才能满足最基本的谐波失真测量。所有测量系统中的同轴线、接头、负载等所有器件的阻抗特性都要是50欧姆，才能匹配良好。a、增益测量GPS射频前端的增益是指输入到ADC的信号与GPS天线接收到的信号相比的放大程度。GPS接

12、收机射频前端的增益一般都在110dB左右，增益一般用SA来测量。LNA、Fixer等器件的增益可用矢量网络分析仪来测量S21得到，注意确保50欧姆匹配。两个系统性能参数体现了接收机的线性度：三阶交调点和1dB压缩点。三阶交调特性会将邻道信号的交调项混到有用信号中，造成信号质量的退化，因此主要从1dB压缩特性来考虑系统的线性度。实际工作中的放大器其输出功率无法随着输入功率的增加而一直维持线性比例放大，最终总会达到饱和，当放大器的增益较线性的理想值减小1dB时的输入功率称之为输入1dB压缩点。测量时用信号发生器做功率扫描，从而找到1dB压缩点。b、噪声系数GPS接收机前端内部本身也会产生噪声，用噪

13、声系统来表示，其值越小越好。GPS接收机前级所用的LNA的噪声系统尤其重要，如果噪声系统太大，将会影响到GPS接收机的西灵敏度。c、本振到射频间的隔离度重点考察3方面的隔离度：信号与本振间的隔离度、信号与中频间的隔离度、本振与中频间的隔离度。d、本振相位噪声本振信号的相位噪声太大会降低GPS射频前端信噪比，从而影响GPS接收灵敏度。附注：提高GPS系统接收灵敏度关键是前置LNA,格外关注LNA低噪声系数、高增益特性、线性度、合理的带外抑制、低功耗、产品可靠性等方面的性能。GPS信号测试的基本参数序号测试项目冷启动到首次定位时间（TIFF）热启动到首次定位时间超热启动到首次定位时间重新捕获时间静

14、止导航精度动态导航精度接收机灵敏度干扰测试多径测试天线测试、GNSS传统厂家测试系统2.1GNSS测试所面临的问题同时位于地平线上的卫星数随着时间地点而异，最少为4颗，最多为12颗。GPS工作卫星编号按PRN（卫星采用的伪随机噪声码）编号。导航卫星有BLOCKI、BLOCKII、BLOCKIII三种。每个卫星上具有完全相同和准确的时钟，并保持有8个卫星的准确位置信息，其时钟与建在地面的时钟准确保持同步。GPS卫星的核心部件是高精度时钟、导航电文存储器、双频发射和接收机以及处理器。其作用是：1、用L波段的无线电连续不段地发送导航定位电文，由导航电文可以知道该卫星的当前位置和卫星工作状态；2、当卫

15、星飞越注入站上空时，接收地面S波段发送到卫星的导航电文和其他有关信息；3、接收地面主控站发送到卫星的调度命令；适时改正运行偏差4、通过星载铯钟提供高稳定时间标准。当前GPS接收机的主要发展趋势是：集成化、小型化、多通道。GPS系统特点：高精度、全天候、高效率、多功能、操作方便、应用广泛。GPS抗干扰性能好，保密性强（如要破解，需要知道所有卫星所采用的伪随机码PRN的种类、码长和初相，这显然不容易）。GPS卫星信号包括3种信号分量：载波、测距码和数据码时钟频率f=10.23MHz,利用频率综合器产生所需要的频率。所有这些GPS信号都是由10.23MHz基准信号时钟产生的。GPS卫星发送的信号为扩

16、频信号，有L1和L2两个分量组成，两个载波之间频差为347.82MHz,等于L1的28.3%。选择L波段基频10.23MHz分别154和120次倍频，选择这两个载频，目的是测量出消除由于电离层效应所产生的延时误差。GPS的两种测距码，即是C/A和P码（P码又称Y码），都是伪随机噪声码（PsendoRandomNoise，简写PRN），简称伪码。特点是具有良好的自相关性和某种编码规则，其良好的单峰自相关特性及可复制性使得可准确测量GPS卫星与接收机之间的信号传播时延，低的互相关性使得所有卫星在同一频率上发射信号而不造成相互干扰。GPS系统正式利用了PRN码的这些优点，使得伪随机噪声编码技术识别和

17、分离各颗卫星信号，并提供无模糊度的测量数据。卫星导航信号的电波传播特性既具有了卫星通信的特点又具有移动通信的特点，它不但传输损耗大，而且还存在多普勒效应和多径效应，又由于导航系统的特点，还需要考虑对流层和电离层的传播延时，以及各种认为或实际环境中的干扰。即多径衰落、多普勒频移、噪声以及对流层和电离层传播延迟应成为关注的重点。多径衰落从一个卫星发射端发出的导航信号电波在从发送到接收的传播过程中，会由于在其传播路径上存在建筑物、树木、植被、起伏的地形、海面和水面等因素而引起信号电波的发射、散射和绕射，使得到达接收机的信号不是从单一路径传播来的，而是从许多条路径传播来的众多发射电波的合成。由于信号电

18、波通过的各条路径的距离不同，因而出各条路径传播来的发射电波到达接收端的时间不同，相位也不同。不同相位的多个信号电波在接收端进行迭加，有时是同相迭加而增强，有时是反相迭加而减弱，从而使接收端的信号幅度急剧起伏，这就产生了多径衰落，它是一种快衰落。在接收卫星导航信号的过程中，由于用户端移动站的天线一般比较矮和较小且没有方向性，接收机会接收从各条传播路径而来的信号电波，因此卫星导航信号的电波必然会受到多径衰落的影响。我们称对传输信号造成多径衰落的信道为多径衰落信道。多普勒频移GPS卫星不是对地球同步的，它们不断地相对地球移动，移动目标发射的某些类型能量波（例如光波、无线电或声波）将显示出多普勒频移。

19、也就是说，如果它朝着原理接收器的方向移动，其频率将显得低于L1，而如果它朝着接收器方向移动，其频率将显得比L1高。GPS接收器的设计会考虑如何处理GPS卫星的多普勒频移，因此仿真测试仪也必须用一种方法对其输出施加多普勒频移以确定接收器工作正常。此外，定位测试需要仿真至少4颗卫星发送的信号，单通道测试系统一次仅能仿真一颗卫星，因此，为了准确测试定位特性，需要多通道的GPS测试系统。传播噪声传播噪声是指卫星、卫星导航信号接收机天线收到的电波传播环境产生的噪声，包括太阳系噪声、宇宙噪声、大气噪声、降雨噪声、地面噪声和干扰噪声等，还有接收系统本身的内部噪声。对流层延迟对流层是大气较低的部分，对于低于1

20、5GHz的频率来说它是非色散的，在这种介质中，与L1和L1上GPS载波和信号信息相关联的相速和群速，都相对自由空间传播被同等地延迟了。这种延迟随对流层折射率而变，而其折射率取决于当地的温度、压力和相对湿度。如果不补偿，则会影响接收机的定位精度。归纳而言，在一般性商业应用中，GPS用户体验最为关键，决定用户体验质量的因素包括：从打开GPS设备到确定接收机位置，需要多长时间？当遇到微弱信号或劣质信号时，接收机是否仍能确定其位置？如果信号中断随后恢复，接收机需要多长时间才能复原并重新计算其位置？计算位置的精度？在高端商业或军事应用中，许多其他类型的GPS条件可能会变得非常重要，例如：如何精确地确定位

21、置或时间？这种解决方案的重复性如何？接收机对于干扰信号的灵敏度如何？接收机能够在多短时间内报告其位置(如果接收机正在快速移动-例如在飞机上)？针对上述提到的GNSS接收设备测试过程中遇到的各种问题，全球几大知名测试测量厂商相继给出了各自的测试解决方案。相比起最早直接用室外天线根据实际的GPS卫星信号来进行定性测试的原始方法，当前主流的测试方法即是采用信号模拟器来实现。GPS卫星信号模拟器主要包括两部分，一部分是仿真数据生成和控制单元，另一部分是射频信号仿真单元。根据卫星轨道、卫星钟差、卫星设备时延、空间环境参数、用户运动轨迹，参考地球自转和相对论效应，仿真生成接收时刻的观测量、包括伪距时标、伪

22、距、伪距变化速度、伪距变化加速度、多普勒频移、载波相位等数据。数据仿真阶段，各种对卫星导航有影响的系统和环境因素，如卫星轨道、空间环境、用户轨迹、多径效应等因素都已完成建模，数学仿真利用这些模型计算出伪距、伪距率、多径延迟等参数，这些参数已经包含了GPS射频信号仿真所需的全部信息，如大气传播效应已经折合在伪距之中，目标的运动速度体现在多普勒频移里。所以，GPS射频信号仿真不需要进行系统建模和仿真计算工作，只需要将数据仿真的结果真实地“翻译”成GPS卫星导航射频信号，核心问题是信号的精度和质量。射频信号仿真需要实现所有的GPS卫星通道的射频信号。下面是各家GNSS测试方案介绍。22Agilent

23、的GPS测试解决方案Agilent作为全球最知名的测试测量仪器仪表厂商，有专门的针对GPS接收机的测试解决方案。Agilent测试解决方案包括“基础GPS接收机测试”“高级GPS接收机测试”两部分。基础GPS接收机测试方案基础GPS接收机测试方案即是采用安捷伦的矢量信号发生器E4438C和选件409GPS专用选件生成。E4438C是一款高性能、通用射频信号发生器，可提供许多当前的无线信号制式。GPS专用软件（E4438C选件409）可以提供多达8颗真实的GPS卫星信号，并根据预配置场景文件对它们进行配置，这些信号（包括多普勒频移）与实际的卫星轨道同步，以便与卫星信号中的导航消息保持一致。（参见

24、以下的场景生成部分）。二2Jl_L_三一心匚Z3(ZC口匸匸CCtz二2Jl_L_三一心匚Z3(ZC口匸匸CCtzennnnnnnwCDZ：ETr%根据安捷伦的产品资料介绍，如无另行说明,以下缺省预设适用于每个测试测量无电离层或对流层距离延迟零时钟和星表误差无多路径衰减时间为世界标准时间（UTC）最少可视卫星=8静态（非移动）GPS接收机高级GPS接收机测试方案安捷伦高级GPS接收机测试方案采用N5106APXB基带发生器暨信道仿真器、N5182AMXG射频矢量信号发生器和用于全球卫星导航系统的N7609BSignalStudio（GNSS）三者结合，可以构成一款强大的解决方案，为全面的GPS

25、接收机测试生成所需的GPS信号。N7609B的特性包括：15颗卫星仿真、总共可模拟24个信道（包括卫星和多径）、可实时调整单个信道的功率、可实时打开/关闭单个信道、能够生成场景、运动GPS接收机仿真、长达8小时场景回放，包含8个信道。另外安捷伦还提供A-GPS（辅助GPS）测试方案，A-GPS可以极大减少首次定位时间（TTFF）,使GPS接收机可以识别功率电平更低的卫星。一般情况下，TTFF可以从60秒缩短到10秒以内。需要配套手机无线综测仪8960使手机处于工作状态。2.3Spirent的GNSS测试解决方案相比较安捷伦的GPS测试解决方案，Sprient的GNSS测试解决方案则要专业得多。

26、除了模拟GPS信号产生，思博伦的Multi-GNSS模拟器还可以根据测试场景参数，为车辆和卫星运动、信号特征、大气和其它效应模拟SBAS、GLONASS和/或Galileo卫星信号。Spirent的Multi-GNSS接收机的实际导航条件建立模型，从而重现GNSS接收机在动态平台上的环境。Spirent的Multi-GNSS模拟器为GNSS接收机和相关系统的测试提供了一种可靠的手段。利用Multi-GNSS模拟器，每次运行一个测试场景所产生的信号都是完全相同的。场景会在同一日期的相同时间启动，而且卫星的位置也是完全相同的甚至连不同信号之间的相对相位偏移也完全一样。通过这种方式，您可以确保每次运

27、行测试时都使用相同的信号对接收机进行测试。也只有通过这种方式，您才能完全确定设计中的修改部分是否起到了预期的作用（反之亦然）。同样，Spirent也有对应的A-GPS测试解决方案。Multi-GNSS模拟解决方案与在真实环境（真实天空）下使用实际GPS/GNSS信号相比，思博伦的Multi-GNSS模拟器是一种更加优秀的替代方案，Multi-GNSS模拟器可在有限的实验室空间内提供对已生成信号的控制能力和可重复性，而且远在系统部署之前便可实现，这些都有助于缩短项目计划时间并降低成本，Multi-GNSS模拟可以在信号在空间中实际发送之前对其进行仿真，使用真实的天空环境是无法实现这一目标的；从适

28、用于简单GPS/GNSS生产测试的最基本的单信道模拟器，到适用于最苛刻研究和工程应用的多信道、多星群模拟器，思博伦的Multi-GNSS模拟解决方案无所不包。Multi-GNSS测试GSS8000Multi-GNSS星群模拟器可提供GPS/SBAS、GLONASS和伽利略信号。GPS配置还可支持QZSS和SBAS。同时，还可以提供保密信号和各类选项。GSS6700Multi-GNSS模拟系统可提供多信道的GPS/SBAS、GLONASS和/或Galileo伽利略L1信号。GSS6300Multi-GNSS信号生成器可提供单个信道的GPS/SBAS、GLONASS和/或Galileo伽利略L1信

29、号，适用于商用GNSS接收机的生产测试。GSS7765干扰模拟系统。如果您要测试对卫星导航仪器的干扰，那么GSS7765软件包可以提供一个灵活的、可扩展的干扰源发生器，可以用于代替一系列不同的干扰源。GSS7765允许测试人员同时产生多个干扰源，包括AM,FM,CW,带限白噪声，脉冲或者其它波形。GSS7765与思博伦的GNSS星座模拟器配合使用，为在预期和非预期的RF干扰环境中测试卫星导航设备提供了一个全面的解决方案。GSS8000Multi-GNSS星座仿真模拟器Multi-GNSS生器：GSS8000Multi-GNSS星座仿真模拟器Multi-GNSS生器：GSS6300Multi-G

30、NSS信号发生器（单通道）2.4LitePoint的GNSS测试解决方案具有多普勒频移特性的频率偏移、功率电平精确可调的多卫星信号仿真方案，已经成了GPS系统测试方案的迫切需求。LitePoint公司意识到了这类需求，使用基于软件无线电（SDR）技术，创建了仅使用一个VSG信号源的测试仪，以较低的成本提供了6通道同步卫星信号仿真，即IQnav解决方案。IQnav能执行灵敏度测试和定位测试，通过创新地使用6通道，这款测试仪可以在一次扫描过程中测试6种不同功率电平而无需逐次测试。不仅如此，该系统通过更设定设置线路损耗值，解决了系统测试的准确度问题。通常情况下，当信号低至-130dBm时，要准确测试

31、和计算出夹具和电缆的损耗是极其困难的，功率计通常也不能测量如此低电平的信号，而传统方案只能提供调制信号，而调制信号又很难用功率计进行准确的测量。相比较而言，IQnav提供-60dBm的连续波信号，该连续波信号允许标准功率计测量被测器件上的输出功率，这样就能计算出电缆和夹具的系统损耗，例如将测量到的DUT上的输出功率减去-60dBm,在-60dBm的衰减系数将实质上等于在-130dBm的衰减系数，因此，工程师可以轻松校准设置，补偿连接器和电缆的损耗并确保测量的准确度。GPS测试的本质即是确保GPS接收器在特定的指标范围内进行工作，GPS产品的用户满意度取决于GPS接收器能否满足信号灵敏度规定范围

32、，提供准确的结果。为实现较短的测试时间和较低的测试成本，还将面临多方面的挑战。测试系统本身必须能快速部署，必须准确、快速地实现灵敏度和定位的测试，同时测试仪的操作还必须简单易用。通过创新的设计，LitePoint公司提供6通道测试系统的IQnav，而且其售价约为单通道测试装置的价格，它只有一个RF端口，可以直接连接到设备（传导测试），或连接到天线（辐射测试）。这款测试仪的准确度和稳定度远远超过指标的要求，即使是未经培训的用户，也将发现其图形界面非常直观易用。IQnav提供IQnav-l（单通道）和IQnav-6（6通道）2款测试解决方案。、KingCable的GNSS测试解决方案KingCab

33、le公司介绍公司介绍深圳市金凯博电子有限公司，成立于1995年，总部位于中国改革开放的前沿阵地深圳。前身为赛格银河设计院市场部，是技、工、贸相结合，具有独立法人资格的有限责任公司。公司依托国防科技大学雄厚的技术实力，与国外著名仪器、仪表、磁记录生产厂商进行稳固而广泛的技术与销售合作，致力于为电子、电力、通信、教育、计算机等众多行业提供专业的测试测量技术和产品服务。多年来，在国家改革开放的政策环境下，在各级党委、政府和社会各界的关心、支持和帮助下，金凯博电子坚持“客户是根，服务至上；创新为本，随需而变”的服务宗旨，坚持“市场指引销售，技术提升销售”的营销理念，坚持“以诚感人、以质取人、以信待人”

34、的经营方针，结合市场变化和客户要求，致力于同客户建立长期的合作伙伴关系，为客户提供“技术分析、产品选型、人员培训和售后服务”等一体化的系统服务，以专业品质与诚信服务赢得行业认可和客户青睐，业务覆盖国内通迅、电力、交通、铁路、冶金、化工、工业控制、电控机械、医疗电子等各个行业领域，年销售总额达4亿元人民币，综合实力跻身国内仪器仪表行业前列，被誉为“专业系统测试方案提供商”。金凯博电子咬定“专业”不放松，将不断创新，提升专业技术、专业产品和专业服务，和旧雨新知真诚合作，共创未来，回馈社会。KingCable的GNSS测试解决方案上文中我们分析了GNSS测试中需要关注的重点事项，也逐一了解了当前的几

35、大仪表厂商所推出的GNSS测试解决方案，以最通用的GPS测试为例，最常见到的测试方法是用户直接通过室外天线用实际的GPS信号对接收器进行测试，这样的测试方法也是最简单最经济的方法，但这样的测试方法基本上只能做定性测试而无法进行定量测试，并且无法测试接收灵敏度和动态重复性。同时，我们在很多用户的产线上也看到了很多的AgilentE4438C，用Agilent这样一款高端的矢量信号源通过-409选件来模拟产生8颗星的GPS卫星信号，这个方案只能仿真GPS信号，无法仿真其他GNSS卫星信号，也无法仿真GPS信号的多径衰落和多谱勒频移，而且成本很高（E4438C-503+409选件基本价在5万美金左右

36、），绝大多数产线用户根本无法承受这样高成本的测试方案。针对高端/军用级的GNSS接收机测试方案，首屈一指的是Spirent的测试解决方案。Spirent从低到高分别有GSS6300（单通道信号发生器）、GSS6700（12通道GNSS信号仿真器）、GSS8000（Multi-GNSS星座仿真模拟器）以及GSS7765干扰模拟系统，Agilent也有针对高端GPS研发测试的方案，采用的是N5106APXB基带发生器暨信道仿真器+N5182AMXG射频矢量信号源的组合。高端GNSS测试系统方案及参考报价序号型号产品描述品牌参考价1GSS6300单通道卫星仿真器Spirent$14,5002GSS6

37、70012通道卫星仿真器Spirent$65,0003GSS8000Multi-GNSS星座仿真模拟器Spirent$160,0004E4438C-5033GHzESG矢量信号发生器Agilent$40,000E4438C-409GPSpersonalityAgilent$7,0005N5106A-622PXB基带信号产生及信道模拟器，12DSPblockson6basebandcardsAgilent$200,0006N5182A3GHzMXG矢量信号发生器Agilent$20,000由此可见，上述的高端GNSS测试系统方案由于金额太高，仅适用于高端的军方/政府部门实验室使用，对于绝大多数从

38、事GPS研发和生产的科研机构及企业，迫切需要功能完善又相对经济实用的测试解决方案,金凯博电子的GNSS测试解决方案正好可以帮助用户切实解决问题。深圳金凯博电子是国内优秀的电子测试测量仪表代理商与系统集成商，金凯博通过多年对GNSS行业的跟踪研究，以及为数众多的GNSS测试系统集成项目经验，为用户提供了高性能、经济、可靠、稳定的GNSS测试解决方案。金凯博的GNSS测试解决方案涉及美国Aeroflex公司、瑞典Pendulum公司、芬兰Electrobit公司的产品。下面是上述几家公司的简要介绍。AeroflexAeroflex公司全球总部设在美国纽约，是美国纽约证交所上市公司（股票代码：ARX

39、）,是世界领先的专注于全球航空航天、移动通信、防务及宽带通信行业的高科技测试设备供应商。Aeroflex公司于2002年收购了IFR/马可尼仪器（MarconiInstruments），从而标志着公司全面进入测试仪表市场。美国IFR公司拥有全系列的航空电子测试仪表解决方案，产品涵盖了通讯导航、卫星定位、微波着陆、雷达测试等等航空电子维护与测试的方方面面，是全球领先的航空电子测试设备供应商。PendulumPendulum公司是一家瑞典公司，总部位于瑞典首都斯德哥尔摩。Pendulum公司源于Philips公司的时间、频率部门，在时间频率测量领域具有40多年的研发生产经历。Pendulum公司在

40、时间频率的计量校准、测量及分析领域一直处于世界领先地位，其产品线主要包括频率计（频率计数器），微波频率计，铷钟时基频率计，铷原子钟（GPS铷钟频率标准），铷钟信号分布系统及时钟质量测试仪等。在全球的电信、电子制造、卫星导航以及研究开发等多个应用领域中，PendulumInstruments公司为多个用户提供性能优异的电子测量仪器设备。作为世界领先的GPS定时同步时钟，网络时间服务器生产厂家，Pendulum公司不断推出性能更加优异的产品，公司设计生产的GPS信号发生器产品功能多样，价格合适，安全可靠，能够满足不同用户的各种应用需求。Elektrobit伊莱比特（Elektrobit,简称EB）

41、专注于为无线通信与汽车电子领域的客户提供最前沿的嵌入式技术解决方案。EB无线方案事业部（WirelessSolutions,简称WS）致力于为客户提供灵活多样、全方位的服务，从技术咨询到整体解决方案，涵盖先进的消费产品、专业设备以及网络模块系列。EB已经在全球范围取得了为数众多的无线运营商、无线终端原始设备制造商、无线网络端原始设备制造商的信任，涵盖几乎所有无线通信协议。伊莱比特集团(ElektrobitCorporation)在赫尔辛基OMX纳斯达克证券交易所挂牌上市。2009年集团公司全年销售额达1.538亿欧元。Aeroflex：GNSS测试设备GPS-101：GPS卫星模拟器GPS-1

42、01卫星模拟器能够对全球卫星定位(GPS)系统接收机进行精确和可重复的测试，这种测试能力通过模拟一颗全球定位卫星，并生产一个特定的卫星和导航数据码型来实现。结合远程载入的GPS星历信息和RF电平/频率控制，GPS-101为验证GPS系统操作完整性提供了一款经济、便携的测试解决方案产生GPSL1频段1575.42MHz信号多普勒频移控制使操作人员可以选择大约4KHz的载波频移可调整RF电平，范围为-85dBm-145dBm,步长为1dB仿真卫星(SV)：137可选择卫星(SV)数据和导航(NAV)数据使用实时始终存储GPS星历直接(或通过天线耦合器)连接接收机6小时电池供电，轻巧便携提供天线耦合

43、和电缆直接连接测试方式GNS-743A：GPS/GLONASS卫星模拟器GNS-743A是导航卫星模拟器，可产生合成的编码同步的GPS和GLONASSL1C/A卫星射频信号，它用于对GPS接收机进行精确的生产和工程测试，特别是针对有认证要求的测试，此设备可实现功能包括载波/噪声比，捕获和跟踪测试，伪距测量、通道内偏离和星历下在，并提供高性价比，可自动控制，实现自动测试，可提供单通道或双通道配置。双通道配置GNS-743A-2A可仿真两个GPS和/或GLONASS空间卫星的任何组合。每一通道可独立地配置为GPS或GLONASS空间卫星。模拟任何GPS或GLONASS(L1频率，124)卫星低噪声

44、射频输出从-158dBm-88dBm用户可上载导航数据及动态Z计数字，精确仿真卫星信号用户可控多普勒速度，加速度和加加速度输出C/A编码、码片时钟、历元同步、导航数据和导航数据时钟提供外部参考频率可提供单通道和双通道模块GPSG-1000：GPS/GALILEO手持式定位模拟器电缆直连或通过耦合器耦合信号大屏幕触摸屏，良好的用户界面可通过USB/LAN远程控制NMEA0183标准数据输入全面仿真所有频段的现代GPS和GALILEO导航定位信号，目前可提供6通道或12通道，高精度定位和三维运动仿真，具有全面的电缆直连或通过耦合器耦合信号大屏幕触摸屏，良好的用户界面可通过USB/LAN远程控制NM

45、EA0183标准数据输入GPS信号仿真：LI、L1C、L2C、L5Galileo信号仿真：E1、E5、E5a、E5b、E6同时仿真GPS和Galileo信号SBAS（基于卫星的增强系统）仿真WAAS/EGNOSL1、L5MSASGAGAN静止定位或通过航路点设置实现三维动态运动仿真1、6或12通道，可升级配置（6或12通道具有RAIM功能）可编程控制卫星参数和健康状态用户设定UTC（世界时）参考时间和日期ALT-8000调频连续波/脉冲无线电高度表航线测试仪全球首款基于射频的便携十无线电高度表航线测试仪，ALT-8000是一款重量轻，面向4.3GHzFMCW（调频连续载波）无线电高度表和脉冲无

46、线电高度表的通用测试仪，其配有12英寸的宽大彩色触摸屏，易于使用。针对4.3GHzFMCW无线电高度表的测试功能，包括CDF（恒差频率）类型针对4.3GHz（非脉冲压缩）脉冲无线电高度表的测试功能直接连接被测设备收发机，或通过天线耦合测试装机系统全面的射频回路测试可通过测量T功x率和频率以及扫描速度来确定T天线x或馈线故障通过增加测试仪实现多通道测试可编程多航段仿真爬升及下降曲线，利用可编程、可重复的着落曲线测试自动着落系统大屏幕触摸屏，易于用户操作通过USB/LAN接口进行远程控制体积小、重量轻，电池供电，可连续工作4小时以上Pendulum：GNSS测试设备GSG-L1：单通道GPS信号发

47、生器GSG-L1是一款单通道GPS信号发生器，输出信号为GPSL1信号。在简单而快速的生产测试中，GSG-L1拥有着非常广泛的应用：用户即可以使用它来确保GPS元器件组装是否正确，也可以使用它来检查GPS天线是否合理安装，还可以使用它来验证GPS接收机是否接收并识别GPS卫星信号。针对GPS接收机的生产测试需求，GSG-L1信号发生器能够提供快速而且性价比极高的解决方案。在手机生产厂商中，针对手机内置的GPS接收机，GSG-L1GPS信号发生器能够提供快速、高效并且成本低廉的生产线测试。GSG-L1拥有极宽的射频（RF）输出电平范围，电平范围从-70dBm至到-170dBm（其中-70dBm至

48、到-150dBm已校准）。正是由于拥有如此宽的输出电平范围，因此GSG-L1能够为各种类型的GPS接收机提供速度最快的灵敏度验证。GSG-L1GPS信号发生器能够产生一路射频（RF）信号输出，该路信号输出为BPSK调制的L1波段导航信号，其中BPSK调制信号的编码方式为C/A码。导航数据来源于电脑主机，并可通过特定软件进行设置，数据经RS-232接口被传输到GSG-L1。电脑（PC）控制软件与GSG-L1信号发生器一起被提供，通过使用该软件，用户可以从已有的RINEX文件中生成GPS子讯框。性价比极高的GPS信号发生器1、高精度的单通道GPS信号发生器2、GPS接收机生产测试的理想工具3、极宽

49、的射频（RF）电平输出范围，输出信号既可被无线发射，也可被直接连接到被测设备4、使用I/O协议，方便用户通过计算机编程来对设备进行全面的控制5、通过RS-232接口或USB接口与计算机通讯6、价格低廉经RS-232/USB接口实现的设置a、卫星PRN编号：1-37（GPS）或120-158（SBAS）b、Zcounts（消息信息的时间标记）c、导航/星历的子讯框消息（用户可自行设置）d、RF模式：OFF,连续，无调制，脉冲GSG-54：8通道GPS信号模拟发生器GSG-54是一款功能更为强大的GPS卫星信号模拟发生器。与单通道GPS信号发生器GSG-L1相比，GSG-54拥有更为强大的功能，更

50、为合理的价格，是一款高性价比的GPS信号发生器。针对生产线测试的需求,GSG-54提供更多功能，包括导航定位和位置测试功能。此外，GSG-54/55的测试速度更快，操作更为简单方便。在工程和研发机构中，GSG-54还可以被用来对设备中的GPS接收机进行测试。功能强大的8/16通道GPS信号模拟发生器，便于用户进行测试设置和操作操作简单直观，便于用户使用前面板按键及显示屏能够为用户提供全面方便的本地操作多种远程控制接口（GPIB，USB，以太网接口）满足3GPPGPS设备测试标准价格便宜，功能强大便于使用GSG-54是一款便于用户使用的8通道GPS信号模拟发生器。用户无需使用额外的PC或预编译设

51、备，便可以通过前面板按键和显示屏实现测试设置。用户通过前面板操作便可以迅速修改测试参数，这些参数包括：用户位置，时间。用户也可以通过现有的一系列天线和大气环境模型来自行设定所需要模拟的测试环境，以及卫星轨道和事件参数。功能灵活多样GSG-54支持多路径模拟仿真，适用于各种不同轨迹测试的需求（满足3GPPTS25.171的静止，圆形轨迹以及方形轨迹）。同时，设备还允许用户以NMEA标准格式上传自行设定的轨迹图。用户还可以以标准的RINEX格式上传自己的星历数据或反复使用设备自带的原始星历数据。用户既可以通过以太网接口实现GSG-54的远程监控，还可以通过GPIB和USB接口实现远程监控。适用于定

52、时接收机测试GSG-54不仅拥有多种内置的导航/定位测试功能，还适用于对定时GPS接收机进行高精度测试。为了实现卫星数据的高精度定时并模拟星载原子钟，用户可以为GSG-54选择超高稳定度OCXO作为内部时基。同时，GSG-54还为用户提供1OMHz定时同步基准源输入，用户可将铯钟或铷钟的1OMHz基准输出作为GSG-54的基准输入。GSG-54内置有1PPS输出，该输出与所生成的卫星数据同步，用户可将被测定时接收机1PP信号与GSG-541PPS输出信号进行比对。性价比的测试解决方案GSG-54功能强大，价格合理，适用于多种测试的需求，这些测试包括：对模拟轨迹进行测试(用户可自行定义轨迹)对接

53、收机灵敏度进行测试，包括：卫星丢失灵敏度，多径灵敏度及大气环境灵敏度在快速生产测试过程中对产品连接质量和灵敏度进行测试(有线或无线连接测试)定位接收机精度生产测试定时接收机精度测试接收机动态范围测试GSG-55：16通道GPS信号模拟发生器(NewProduct)TheNewPendulumGSG-55isaGPSconstellationsimulatorthatexpandsonthesetoffeaturesofthepopularGSG-54,adding16-channelsimulator,SBASsimulationandwhitenoisegeneration.Thesenew

54、featuresmaketheGSG-55capableforin-lineproductiontesting,includingnavigationalfixandpositiontesting,forengineeringanddevelopmentofevenmoreapplicationsthantheGSG-54.Versatile16-channelGPSsignalgeneratorwithpre-configuredtestscenariosSBAS(WAAS、EGNOS)simulationConfigurablemulti-pathsimulationWhitenoiseg

55、eneratorforreceiverSNRtestingEasy-to-useandintuitiveFullyoperationalviafront-panelMultipleinterfacesforremotecontrolAffordableandpowerfulElectrobit(EB)无线信道仿真器EBPropsimFE无线信道仿真仪无线收发信机的性能验证系统往往包含了大量的测试设备和繁杂的射频配件。EBPropsimFE无线信道仿真仪提供一个单机测试解决方案，它在一台仪表内集成了测试系统所需要的所有附件，并提供了最新的无线信道建模仿真工具以及先进的测试配置功能。EBProps

56、imFE为各种主流无线技术提供了一个的灵活的测量工具，尤其适用于终端设备的测试。EBPropsimFE无线信道仿真仪可以集成多种不同的选件。衰落信道：EBPropsimFE可配置最多4路物理衰落信道，可以选择三个种类：射频+模拟基带、模拟基带和短波（HF）接口。每信道衰落路径数：此选项支持用户为不同的信道选择不同的衰落路径数。依照衰落信道模型的需求，每个信道可选择6、12或20条衰落路径，从而使仿真资源得到充分的优化利用。内部本振：内部本振选项使得PropsimFE作为仿真器，应用于无线信道仿真更加轻松，仿真仪会根据用户频率设置自动配置正确的本地振荡器频率。当设备带有内部本振模块时，工作频率的变换不需要外部射频本振信号源。仿真仪的每一路信道都有独立的本振源。内置干扰源：内置干扰源为每个信道提供独立的干扰信号。每个干扰源可以设置为下列干扰类型：AWGN、CW、GMSK、8-PSK、WCDMADL和OCNS（正交信道噪声源）。内置干扰源选项使得用户不需要多种外部设备便可产生需要的典型干扰信号。信号的产生以及载干比（C/I）测量都是基于数字化实现的，因此能够提供最佳的仿真精度。载干比（C/I）或信噪比（S/N）的设置控制模式灵活多样，因此对基于像3GPP这样的标准化测试会更加直接和简便。KingCable的