【正文】 ， 接收機(jī)的噪聲系數(shù)與 LNA有關(guān) 。 所希望的測量值和解調(diào)后的導(dǎo)航消息數(shù)據(jù)送至基帶處理器 。 采樣結(jié)果送到數(shù)字信號處理器（ DSP） 中 。 模 /數(shù) （ A/D） 轉(zhuǎn)換器對 IF信號進(jìn)行采樣 ， A/D采樣速率典型情況下為 PRN基碼速率的 8～ 12倍（ 對于 L1 C/A碼 PRN速率為 MHz， 對于 L1和 L2 P（ Y） 碼為 MHz） 。 多數(shù)接收機(jī)有多個通道 ， 每個通道跟蹤來自一顆衛(wèi)星的發(fā)射信號 。 P(Y)碼跟蹤只有在加密單元的輔助下才能產(chǎn)生 。 常用的一些 GPS接收機(jī)類型如表 71所列。 在整裝或自備實(shí)現(xiàn)方式 （ 比如手持式移動設(shè)備 ） 中 ， 一般使用電池供電 。 其他設(shè)備 ，比如某些機(jī)載或船載設(shè)備 ， 有可能其 I/O是集成在已有的儀器或控制面板上的 。 I/O端口有兩種基本類型：整裝的和外置的 。 大多數(shù)處理器在 1 Hz速率的基礎(chǔ)上提供獨(dú)立的 PVT解 。 第 7章 GPS接收機(jī)及其電路 在接收單元 ， GPS射頻信號被下變頻到中頻 （ IF） ， 利用模 /數(shù) （ A/D） 轉(zhuǎn)換器對 IF信號采樣和數(shù)字化 。 第 7章 GPS接收機(jī)及其電路 接收單元包括信號通道單元 、 存儲單元 、 計(jì)算和顯示單元以及電源四部分 。 第 7章 GPS接收機(jī)及其電路 選擇天線時需要考慮的參數(shù)有天線增益場形 、 可用的安裝面積 、 空氣動力性能 、 多徑性能 、 無線電相位中心的穩(wěn)定度和抗干擾性等 。 以下增益一般變?yōu)樨?fù)的 。 第 7章 GPS接收機(jī)及其電路 圖 71 GPS接收機(jī)的基本構(gòu)成框圖 第 7章 GPS接收機(jī)及其電路 衛(wèi)星信號是通過天線接收到的 ， 天線單元由接收天線和前置放大器組成 。 天線為右圓極化 （ RHCP） 形式 ， 典型的覆蓋角是 160176。 由于衛(wèi)星信號是RHCP形式 ， 適合于用圓錐螺旋天線或其變形 （ 如定向天線 、 偶極子天線 、 微帶天線 、 螺旋天線等 ） 進(jìn)行接收 。 某些軍用飛機(jī)使用波束控制或自適應(yīng)調(diào)零天線以抵制干擾 。 其中核心部分是信號通道單元 ， 通常由硬件和軟件組成 。 基帶處理器對接收機(jī)進(jìn)行控制 ， 包括信號的截獲 、 信號跟蹤和數(shù)據(jù)采集 。 然而 ， 用做飛機(jī)自動著陸和其他寬動態(tài)應(yīng)用的接收機(jī) ， 至少需要以 5 Hz的速率計(jì)算獨(dú)立的 PVT解 。 對于許多應(yīng)用來說 ， I/O端口是一個 CDU（ 控制顯示單元 ） 。 除了到用戶和操作員的接口之外 ， 在與其他傳感器 （ 例如慣導(dǎo) ） 組合使用時要求有數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)接口以輸入和輸出數(shù)據(jù) 。 而在集成方式的應(yīng)用中 （ 比如裝在個人計(jì)算機(jī)的接收機(jī)板上的電源 ） 一般用已有的電源 。 第 7章 GPS接收機(jī)及其電路 表 71 常用 GPS接收機(jī)類型 分類方法 接收機(jī)類型 按編碼信息分類 ①有碼接收機(jī) ②無碼接收機(jī) 按接收的數(shù)據(jù)形式分類 ① C/A 碼偽距 ② C/A 碼偽距， L1 載波相位 ③ C/A 碼偽距， L1 載波相位， L2 載波相位 ④ C/A 碼偽距， P 碼偽距 ⑤ C/A 碼偽距， P 碼偽距， L1 載波相位， L2 載波相位 ⑥ L1 載波相位 ⑦ L1 載波相位， L2 載波相位 按接收機(jī)通道方式分類 ①時序接收機(jī) ②多路復(fù)用接收機(jī) ③多通道接收機(jī) 按采用的電子器件分類 ①模擬接收機(jī) ②數(shù)字接收機(jī) ③混合接收機(jī) 按性能分類 ① X 型接收機(jī)（高動態(tài)應(yīng)用接收機(jī)） ② Y 型接收機(jī)（中動態(tài)應(yīng)用接收機(jī)） ③ Z 型接收機(jī)（低動態(tài)應(yīng)用接收機(jī)） 按用途分類 軍用 / 民用 / 導(dǎo)航 / 測時 / 測地 按工作模式分類 ①單點(diǎn)定位 ②相對定位 ③差分定位 第 7章 GPS接收機(jī)及其電路 GPS接收機(jī)的分類 GPS接收機(jī)可分為兩種基本類型：同時跟蹤 P（ Y） 碼和 C/A碼的 PPS接收機(jī)以及僅跟蹤 C/A碼的 SPS接收機(jī) 。 SPS接收機(jī)只跟蹤 L1上的C/A碼 。 第 7章 GPS接收機(jī)及其電路 圖 72 多通道 GPS接收機(jī)組成框圖 第 7章 GPS接收機(jī)及其電路 一個多通道 GPS接收機(jī)的組成框圖如圖 72所示 。 最小采樣速率是碼的截止帶寬的 2倍 ， 以滿足奈奎斯特判定的要求 。 DSP包含 N個并行通道 ， N(5N12)顆衛(wèi)星的載頻碼 。 基帶處理器對接收機(jī)信號的截獲 、 跟蹤和數(shù)據(jù)采集進(jìn)行控制 ， 并處理接收機(jī)的測量值形成 PVT解 。 通常在天線和 LNA之間設(shè)置一個無源帶通濾波器 ， 以降低帶外射頻干擾 。 下變頻有采用兩級下變頻形式 、 一級下變頻形式 ， 或甚至直接在 L頻段作數(shù)字采樣的 。 這些數(shù)字接收機(jī)通道一般用一個或幾個專用集成電路 （ ASIC） 來組成 ， 完成環(huán)路鑒相和濾波 、 數(shù)據(jù)解調(diào) 、 測量 、 鎖相和批示等功能 。 第 7章 GPS接收機(jī)及其電路 (4) 接收機(jī)將工作在什么類型的動態(tài) （ 如加速 、 勻速 ） 條件下 。 第 7章 GPS接收機(jī)及其電路 RF8009的主要性能指標(biāo) 表 72 RF8009的主要電氣特性 參 數(shù) 最小值 典型值 最大值 單位 備 注 外部電源 V 運(yùn)行模式 電壓 V 電池備用模式 410 mW 數(shù)據(jù)更新時間 1s 145 mW 數(shù)據(jù)更新時間 1s 40 mW 數(shù)據(jù)更新時間 5s 功率消耗 6 μ A 電池備用模式 峰到峰的紋波 100 mV 運(yùn)行模式 信號捕獲性能 水平方向精確性 m 2DRMS 垂直方向精確性 m 2DRMX 速度精確性 m/s 1Sigma 差分 GPS 精確性 ＜ 1 m 2DRMS 數(shù)據(jù)更新速率分辨率 1 s 時間標(biāo)記 1 s 1s 177。默認(rèn)信息：信息格式為 RTCM SC 104 ；波特率為 9600h/s ；無奇偶 數(shù)據(jù)位為 8bit ；停止位為 1 bit 9 TX2 輔助異步雙工串行數(shù)據(jù)端口發(fā)送引腳 10 GPI020 通用輸入 / 輸出端口 第 7章 GPS接收機(jī)及其電路 RF8009的內(nèi)部結(jié)構(gòu) RF8009的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖 74所示 。 到達(dá)專用集成電路 （ ASIC） 的采樣數(shù)據(jù)有符號和量級兩個信號 。 安裝在室內(nèi)或交通工具內(nèi)部的天線 ， 要能夠有效地接收衛(wèi)星信號 。 第 7章 GPS接收機(jī)及其電路 表 74 信號截獲模式 冷啟動（ Cold Start ） 在這個模式，接收機(jī)的有效歷書和頻率標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)在存儲器中。 當(dāng) 4顆或更多的衛(wèi)星有效時 ， 接收機(jī)進(jìn)入 3D導(dǎo)航模式；當(dāng)有效使用到的衛(wèi)星數(shù)少于 4顆 ， 且固定的海拔高度可使用時 ， GPS接收機(jī)進(jìn)入 2