一、问题背景

在我们真实的环境中，GNSS信号是无处不在的，他通过从卫星辐射的形式覆盖地表。当我们想要使用GNSS模拟器进行测试时，一般有两种方式：

● 通过线缆直接连接待测件，无需额外环境与配置，即可进行准确的功率输出与测试，完成对于待测件的GNSS信号支持；

● 为了追求更真实的测试环境，更简单的方法则是在暗室内通过辐射测试来进行，得到更加全面与广泛的测试效果；而如果需要天然引入空间中的其他无线信号，或者需要添加与真实GNSS信号的共同测试/对比测试时，这种测试则会选择在外场环境中进行测试。此时则需要考虑额外一点：GNSS类信号辐射测试是否符合当地规定。

二、相关规定

中国工业与信息化部发布《无线电频率使用许可管理办法》加强无线电频率使用许可管理，规范无线电频率使用行为，有效利用无线电频谱资源；此外，中国无线电管理部门也制定了一些关于电磁辐射防护的规定，例如《电磁辐射防护管理办法》等，在进行GPS信号辐射测试时，可以参考这些规定和标准，确保测试过程中的电磁辐射控制在安全范围内。

在美国，GPS频谱受到国家电信和信息管理局（NTIA）的控制，参阅《联邦无线电频率管理手册》第8.3.28和8.3.29节。根据测试情况，可能需要获得FCC的授权，以在NTIA允许的电平功率要求下进行操作。此外可能需要特殊临时授权（STA）或实验许可证。

其他国家可能有其自己的规定或限制，在使用可选天线之前应该了解并遵守这些规定。

三、功率传输计算公式

我们梳理了无线环境下的功率计算公式，方便您在外场测试过程中快速计算在符合规定的情况下，应该设置多大的输出功率。

参考美国NTIA（国家电信和信息管理局）规定，限制从全向天线接收的信号在距离测试进行的建筑物100英尺（约30m）处的最大信号水平为-140 dBm（24 MHz带宽）。因此，为了符合这一规定，GNSS模拟器的最大功率输出可能需要受到限制。例如，考虑以下测试设置：

● 天线距离最近的外墙距离：100英尺 （约30m）

● 天线增益：0 dB（全向天线） 

● 天线到GNSS模拟器的电缆损耗：0 dB（未使用电缆）

使用自由空间损耗计算进行无线传播：

损耗LOSS（dB）= 20 log10（4π * D / λ）

● 其中： λ = 确认频率对应的波长，1575 MHz处的波长为19 cm

● D = 天线到限制点的距离，在此案例中，D= 天线到外墙距离+外墙到规范限制距离 = 60m

带入计算可知道，损耗为72dB，另外需要清除使用自由空间计算是最坏的情况，因为墙壁和其他障碍物很可能会进一步降低信号强度。因此，将GSG的功率输出设置为-140 + 72 = -68 dBm或更低将确保符合规定。这样的设置将保证信号强度不会超过规定的限制。

另外，我们推荐一个第三方计算工具，输入频率与距离即可计算自由损耗（Free Space Path Loss Calculator ）：

四、德思特Safran GNSS模拟器助力合规测试

使用德思特Safran GNSS模拟器在进行此类测试时有着天然的优势：

● 德思特Safran GNSS模拟器的信号动态范围支持-175 ~-30dBm，可以适用于几乎所有的场景，无需额外配置放大器或衰减器，减小测试的复杂度与测试精度；

● 德思特Safran GNSS模拟器支持实时的功率调节功能，调节步进可达0.1dB，可以在测试过程中根据需求随时改变信号强度，使测试具有灵活性。

● 德思特Safran GNSS模拟器支持自动化与编程，可以写入自由损耗算法与自动化流程，根据所在位置的条件与环境，以及法律法规等条件，自动生成符合规定与要求的GNSS信号，快速完成测试需求。

五、德思特Safran GNSS模拟器

德思特Safran GNSS模拟器基于先进的软件定义架构，赋能下一代定位、导航与授时测试，具有灵活的软件定义平台和API，支持所有的GNSS星座与波形；具有超高的精度、分辨率以及动态性能，仿真迭代率可达1000Hz，强大的软件定义实现通道数无限制；广泛应用于汽车HIL测试，导航芯片、消费电子、终端测试，航空航天模拟，以及干扰抵抗。

● 仿真迭代率高达1000Hz

●  HIL仿真延迟低至5ms

● 支持1000个搜星通道同时仿真，且无需额外付费

● 支持基于实时天空同步的全景卫星模拟

因此能够十分顺畅地与是德现有的解决方案结合，为蔚来提供5G和C-V2X网络仿真解决方案使蔚来能够在可控和可重复的测试条件下，在实验室环境中实现复杂的硬件在环（HIL）测试场景的仿真和验证。