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Q
[001] GNSS产品测试指标都有CN0载噪比参数,为什么用CN0而不是SNR来表示接收机解调出的卫星信号的强弱?
A
CN0定义为载波噪声功率谱密度比,载波功率是指2.046MHz带宽内的总功率,而噪声功率谱密度比(不考虑系统引入噪声)为每Hz的热噪声,常温为常数-174dBm/Hz。
相较而言,SNR的含义比较明显,只不过GPS信号永远比热噪声功率弱,SNR会一直为负数。GPS信号最高到-120dBm,而2MHz的热噪声功率为-111dBm。SNR=-9-NF。
CN0+10log(带宽)=SNR,这是两者之间的内在联系。从上述公式可以看出,CN0跟带宽没关系,而SNR跟带宽有关系。由于CN0跟带宽没关系,因此利用CN0可以直接比较不同带宽的系统的性能。
例如,对于GPS C码,扩频码速率是1.023MBPS,而北斗B3 C码的扩频码速率是10.23MBPS,如果有人说GPS C码和北斗B3 C码两者的捕获灵敏度CN0都为30dBHz,那么我们可以说两者系统性能一样。如果有人说GPS C码和北斗B3 C码两者的捕获灵敏度SNR都为0dB,我们不能说两者性能相同,因为BD B3的带宽是GPS C码带宽的10倍,所以北斗的噪声功率远大于GPS,进而可知北斗性能更好(10log(10)=10dB)。
导航星座有GPS、北斗、GLONASS、伽利略等,信号带宽更是多种多样,很显然,使用CN0更利于比较不同系统的性能,比SNR更具便利性。
相较而言,SNR的含义比较明显,只不过GPS信号永远比热噪声功率弱,SNR会一直为负数。GPS信号最高到-120dBm,而2MHz的热噪声功率为-111dBm。SNR=-9-NF。
CN0+10log(带宽)=SNR,这是两者之间的内在联系。从上述公式可以看出,CN0跟带宽没关系,而SNR跟带宽有关系。由于CN0跟带宽没关系,因此利用CN0可以直接比较不同带宽的系统的性能。
例如,对于GPS C码,扩频码速率是1.023MBPS,而北斗B3 C码的扩频码速率是10.23MBPS,如果有人说GPS C码和北斗B3 C码两者的捕获灵敏度CN0都为30dBHz,那么我们可以说两者系统性能一样。如果有人说GPS C码和北斗B3 C码两者的捕获灵敏度SNR都为0dB,我们不能说两者性能相同,因为BD B3的带宽是GPS C码带宽的10倍,所以北斗的噪声功率远大于GPS,进而可知北斗性能更好(10log(10)=10dB)。
导航星座有GPS、北斗、GLONASS、伽利略等,信号带宽更是多种多样,很显然,使用CN0更利于比较不同系统的性能,比SNR更具便利性。
Q
[002] Huasim GNSS高精度产品介绍中多次提到“载波相位测量”,什么是载波相位测量?
A
要理解载波相位测量,需要搞懂如下5个名词:
1.什么是载波?
是一个特定频率的无线电波,单位Hz,是一种在频率、调幅或相位方面被调制以传输语言、音乐、图象或其它信号的电磁波。
2. 什么是相位?
相位(phase)是对于一个波,特定的时刻在它循环中周期中的位置;
3 什么是载波相位测量?
载波相位测量(carrier phase measurement)是利用接收机测定载波相位观测值或其差分观测值,经基线向量解算以获得两个同步观测站之间的基线向量坐标差的技术和方法。
4.载波相位差分?
载波相位差分技术,是实时处理两个测量站载波相位观测量的差分方法,将基准站采集的载波相位发给用户接收机,进行求差解算坐标,坐标的精度可以达到厘米级别;
1.什么是载波?
是一个特定频率的无线电波,单位Hz,是一种在频率、调幅或相位方面被调制以传输语言、音乐、图象或其它信号的电磁波。
2. 什么是相位?
相位(phase)是对于一个波,特定的时刻在它循环中周期中的位置;
3 什么是载波相位测量?
载波相位测量(carrier phase measurement)是利用接收机测定载波相位观测值或其差分观测值,经基线向量解算以获得两个同步观测站之间的基线向量坐标差的技术和方法。
4.载波相位差分?
载波相位差分技术,是实时处理两个测量站载波相位观测量的差分方法,将基准站采集的载波相位发给用户接收机,进行求差解算坐标,坐标的精度可以达到厘米级别;
Q
[003] 定向精度该怎样理解?
A
定向精度一般默认指方位角。方位角是主天线到从天线之间形成的矢量与真北之间的夹角。两个天线相位中心之间的长度叫基线长度。当基线长度为1米时,定向精度一般为0.2° RMS 。当基线长度为3米时,定向精度一般为0.067° RMS (也可以描述为3米基线一个密位)。
Q
[004] 行车记录仪、执法仪等产品的GPS定位效果为什么没预期好?
A
行车记录仪、执法仪等产品一般都带有摄像头、屏幕、主控、DDR、TF卡等会产生高速信号辐射干扰,摄像头的信号频谱在26MHz的整数倍上有强干扰并且可能落在GPS中心频点1575.42MHz附近,所以在设计时要做好电磁屏蔽、或者天线设计尽量远离干扰源。华芯有着多年的EMI整改经验,可以协助客户处理优化,以达到产品GNSS性能预期。
Q
[005] Huasim GNSS模块PPS和NMEA数据输出谁先谁后
A
pps是一个同步信号,保证所有信号的同步,精度在30ns以内。
普通精度模块先输出pps脉冲信号,后输出NMEA首行数据。
RTK高精度模块,pps和nmea没有确定的先后时序,一般情况是PPS先于NMEA打印时间戳。
普通精度模块先输出pps脉冲信号,后输出NMEA首行数据。
RTK高精度模块,pps和nmea没有确定的先后时序,一般情况是PPS先于NMEA打印时间戳。
Q
[006] GNSS模块的VBAT引脚工作原理是怎么样的?
A
GNSS模块定位后,会校准同步RTC时钟,只要保持Vcc或VBAT供电,RTC的时钟晶体都会推演系统时间,即使模块退出定位或者Vcc断开,RTC时钟也会保持运行;并且VBAT保持供电能够将当前星历信息保存在RAM存储中,当短暂上下电能够实现热启动定位,时间越长星历信息的作用越弱,一般建议保存时间在2-3小时以内。
Q
[008] 什么是四臂螺旋式天线?有什么特点?
A
四臂螺旋式天线(Quadrifilar Helix Antenna )一般由四条按特定规则弯曲的金属线条镶于圆柱形基材上,无需任何接地。它具备有Zapper天线的特性,也具备有垂直天线的特性。此种巧妙的结构,使天线任何方向都有3dB的增益,方向图特性良好。四臂螺旋式天线拥有全面向360度的接收能力,因此在与pda结合时,无论PDA的摆放位置如何,四臂螺旋式天线皆能接收,有别于使用平板GPS天线需要平放才能较好的接收的限制.使用此种天线,当卫星出现于地平面上10度时,即可收到卫星所传送的讯号。
Q
[007] 四臂螺旋天线功耗高的版本,增益会大些吗?比如AH201b比AH201a功耗大,功耗大,增益也会大吗?
A
天线产品的功耗和增益没有直接联系。通过对比规格参数,两者增益一致,均为25±3dB。由于 AH201a集成了超低功耗电源管理,因此可以在保证良好的射频性能的同时保持超低功耗。
Q
[009] 对于结构紧凑的机型,可以将四臂螺旋天线的外壳拆掉吗??
A
原则上不可以。 四臂螺旋天线很容易受到周边外壳的影响,在实际的应用中,如果确实需要拆去外壳才可以应用,应该将样机提交给华芯,工程师会在暗室完成天线的仿真和调试。
Q
[010] 为什么定位定向需要两根天线?
A
双天线系统,由于有两个点的位置信息,通过两点连成的直线很方便地就可以确认方向。不需要系统有任何的运动,在静止状态下也可以获得准确的航向角。