示: 导航电文的平均出错时间为: (20*1e-3)/(2*Pe) ,其与 C/N0 之间的关系如下图所示: GPS 的导航电文每帧长度为 6s ,完整的 5帧长度为 30s ,包含星历信息的前 3帧长度为 18s 。由于导航电文是按帧进行校验的,因此至少需要保证平均误码时间大于 6s ,对应到 C/N0 值约为 23.5dBHz ,简便起见,可以认为 C/N0 值的极限要求为 24dBHz ,对应到输入信号强度为: Pin = C/N0 + (-174dBm)=-150dBm 其中, -174dBm 为热噪声功率谱密度。 2.4 冷启动的灵敏度极限从上述分析可知,在讨论接收机冷启动灵敏度的时候,需要给定前提条件,即检测概率 P d和虚警概率 P fa 要求。前述分析是以 S/N=14dB (检测概率 P d =0.9 ,虚警概率 P fa=1e-7 )作为前提,如果这两点的要求降低, 则可以推导出更好的灵敏度极限。 GPS 接收机冷启动灵敏度主要受到比特同步的限制,因此一般接收机的冷启动灵敏度要求都在-143dBm 以上。而在有辅助的情况下,比特同步和导航电文解析的灵敏度限制不再需要,则启动灵敏度甚至可以达到- 160dBm (前提是能够获得精准的本地时钟以及导航电文等辅助数据)。 3 、结论随着 GPS 应用在城市区域的不断扩展, GPS 接收机的灵敏度变得越来越重要,从以上的分析可知,影响 GPS 接收机的初始启动灵敏度的因素主要是比特同步对信号质量的要求。当接收机通过其他方式获取到比特同步或者导航电文的信息后,可以大幅度的提高 GPS 的初始捕获灵敏度。因此, A-GPS 技术将会在这一方面带来极大的应用前景。 本文中的计算均未计入本振的稳定度偏差,该偏差会限制累积时间窗的长度,导致不能无限制的提高累积时间。该部分的分析在另文中交代。
全文预览
