GNSS技术干货(34):天灵灵 地灵灵 不如C/N0灵

news2024/11/24 13:27:58

在GPS接收机研发测试过程中,作为硬件射频工程师最关心的测试项目是传导载噪比C/N0(carrier-to-noise ratio)值,因为它是非常重要的参数指标,可以评估接收机端收到的卫星信号强度,反映硬件射频链路的质量,显示当前观测到哪些卫星SVID,关乎接收机定位性能等一系列关键指标。

其中  C是Carrier载波功率, N0是Noise power density噪声功率谱密度。

那么,C/N0的单位是什么?  这是要回答的第一个问题。

以某接收机界面为例,可以看到其卫星信号强度条显示的C/N0单位是dB-Hz。

接下来问的最多的一个问题便是,例如使用思博伦卫星导航模拟器GSS7000设置GPS L1 功率为-130dBm时,理论上接收机的最高C/N0可以是多少?

在回答这个问题前,我们会先介绍一些基础概念,为后面做好铺垫。

根据GPS 官方 ICD-GPS-200C其中提到了,GPS 卫星发射右旋圆极化信号L1 载波频率为1575.42MHz,假设在地面上观测最差的方向(卫星高度角为5度)时,卫星能保证的最低功率为-160dBW=-130dBm。   

Image

这里需要提醒一下这个系统设计保证的最低功率是在无遮挡的情况下GPS 卫星功率, 如有树荫等遮挡情况下卫星功率肯定会更低,这就使得越低的跟踪灵敏度,接收机在弱信号下仍能持续工作有巨大的优势。

另外还值得注意的是,在户外开阔天空的环境下,接收机能收到的卫星C/N0可高达45~49 dB*Hz, 所以正常大多数情况下户外收到的真实GPS信号是远高于系统设计的-130dBm功率。

噪声功率谱密度N0 (Noise power density)与温度有关,在温度为290K时为 -174dBm/Hz。

因此

Image

          

注意,dB分贝的功率相除时,就是直接相减。dBm的功率量纲相除后抵消只剩下dB*Hz单位,这个便回答了文章开头第一个问题。 

   

Image

          

我们以常见GPS接收机系统拓扑为例计算C/N0, 可以很明显看出来,第一级的LNA前面的NF对整个系统影响作用很大,这里的设计就需要特别小心。如果走线太长或射频阻抗没做好,则线路的插损就需要考虑会直接降低最后C/N0.

Image

Image

   

作为GNSS技术测试领域全球领导者,思博伦的测试仪器提供极高的保真度,并且已经成为业界的质量基准,众多客户都在依靠思博伦的服务,确保其关键项目和计划能够得到全面的支持和成功的执行。

思博伦GSS7000卫星导航模拟器以业内极高的技术领先实现单表功率范围-65dBm ~ -170dBm,使用正确、精确、准确的模型实时生成各星座信号和导航数据,完全符合各ICD协议。高性能,可重复性和可控性以评估被测设备,满足PNT全产业链各种层次需求的测试验证。

结语

        

整个C/N0计算过程我们可以看出, N0完全取决于接收机的硬件设计噪声的抑制水平。

另外我们也会遇到一些传导测试时,将GSS7000射频输出直接接到DUT天线口C/N0远不如预期,存在的原因是该接收机的硬件设计将LNA前移集成到了天线上。 处理方法可以在射频传导线上串一个相同型号参数的LNA即可达到其真实户外工作的效果。

实践中可以发现不是每一颗卫星的C/N0都完全符合理论计算,这是多方面的因素影响。

比如每个卫星的输出功率实际会有所不同,卫星一直在高速运动到接收机的路径损耗,电离层对流层Path loss距离等一直在变化;

卫星发射天线以及接收机的天线在不同方向角度的增益有所不同;

不同信号体制的调制方式,频率,带宽等等都有所不同在C/N0的体现;

PCB电路板上的RF走线阻抗,滤波器插损,频率响应,LNA工作线性度,其他电路工作干扰屏蔽等等都会影响C/N0

关键词:C/N0,GPS,Noise,信号强度,GSS7000,dBm,硬件设计,天线,模拟器,ICD

联系我们:

思博伦官方网站: www.spirent.cn

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/1928867.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

C语言中的指针:掌握内存的钥匙

C语言中的指针:掌握内存的钥匙 引言 C语言是一种结构化编程语言,它提供了对硬件底层的直接访问,其中最强大的特性之一就是指针。指针允许程序员直接操作内存地址,这对于理解程序的内部工作原理以及优化代码性能至关重要。本文将深…

python如何判断变量是否可迭代

python如何判断变量是否可迭代?方法如下: 方法一: 适用于python2和python3 >>> from collections import Iterable >>> isinstance("str", Iterable) True 方法二: 适用于python3 s "hello …

『 Linux 』命名管道

文章目录 命名管道与匿名管道命名管道特点命名管道的理解命名管道实现两个毫无关联的进程间通信 命名管道与匿名管道 命名管道是管道的一种,数据流向为单向故被称为管道; 与匿名管道相同属于一种内存级文件; 区别如下: 名字 匿名管道 没有名字,只存在于内存当中(类似内核缓冲…

【Visual Studio】Visual Studio使用技巧及报错解决合集

目录 目录 一.概述 二.Visual Studio报错问题及解决方法 三.Visual Studio操作过程中遇到的问题及解决方法 四.Visual Studio编译优化选项 五.Visual Studio快捷键 一.概述 持续更新Visual Studio报错及解决方法,包括Visual Studio报错问题及解决方法、Visua…

mac电脑pdf合并,macpdf合并成一个pdf

在数字化办公和学习的今天,pdf文件因其跨平台兼容性强、格式稳定而成为了最受欢迎的文档格式之一。但随之而来的问题也接踵而至,如何将多个pdf文件合并为一个?这不仅关系到文档的整洁性,更是时间管理的重要环节。今天,…

STM32+TMC2209控制步进电机正反转。

STM32F103ZET6TMC2209控制步进电机正反转 1. 步进电机介绍2 驱动器TMC2209介绍2.1 引脚图及其功能2.2 细分介绍2.3 TMC控制驱动器接法 3 控制器介绍3.1 确定控制引脚3.2 UBEMX配置3.2.1 GPIO配置3.2.2 NVIC配置3.2.3 RCC配置3.2.4 SYS配置3.2.5 USRAT2配置(PS:没用上…

【JS红宝书学习笔记】第25章 客户端存储

第25章 客户端存储 Cookie HTTP是无状态的,也就是说,你这次访问服务器,关闭后再次访问服务器,服务器是意识不到又是你来访问的。 登录时,浏览器需要帮我们在每一次请求里加入用户名和密码,这样才能做到保…

(WRF-UCM)高精度城市化气象动力模拟

气候变化及应对是政府、科学界及商业界关注的焦点。气候是多个领域(生态、水资源、风资源及碳中和等问题)的主要驱动因素,合理认知气候变化有利于解释生态环境变化机理及过程,而了解现在、未来气候变化则是进行生态、环境及能源评…

Win11鼠标卡顿 - 解决方案

问题 使用Win11系统使,鼠标点击任务栏的控制中心(如下图)时,鼠标会有3秒左右的卡顿,同时整个显示屏幕也有一定程度的卡顿。 问题原因 排除鼠标问题:更换过不同类型的鼠标,以及不同的连接方式…

【计算机毕业设计】学生心理咨询评估系统设计与实现【源码+lw+部署文档】

包含论文源码的压缩包较大,请私信或者加我的绿色小软件获取 免责声明:资料部分来源于合法的互联网渠道收集和整理,部分自己学习积累成果,供大家学习参考与交流。收取的费用仅用于收集和整理资料耗费时间的酬劳。 本人尊重原创作者…

[BJDCTF2020]EzPHP1

知识点:1. url编码绕过 2. %0a绕过 3. post优先级绕过 4. php伪协议 5. 数组的强类型比较绕过 6. 取反绕过 进入之后发现了一个很帅气的页面😎~ 看看网页源代码试试~ 是base32编码,尝试一下解码. https://www.qqxiuzi.cn/bianma/base.php 解…

qt 创建一个左侧边线拖拽的矩形

1.概要 2.代码 2.1 代码第一版 在Qt中&#xff0c;要创建一个可以向左侧拖拽边线的矩形&#xff0c;你需要自定义一个QGraphicsRectItem的子类&#xff0c;并重写其事件处理函数来响应鼠标的拖拽动作。以下是一个简单的实现示例&#xff1a; #include <QApplication>…

DHCP服务、FTP服务

一、DHCP 1.1 DHCP是什么 DHCP&#xff08;Dynamic Host Configuration Protocol&#xff0c;动态主机配置协议&#xff09;是一种网络协议&#xff0c;用于自动分配 IP 地址和其他网络配置信息给网络中的设备 1.2 DHCP的好处 自动化: 减少了手动配置 IP 地址和网络参数的工…

C++客户端Qt开发——常用控件(多元素控件)

5.多元素控件 Qt中提供的多元素控件有&#xff1a; QListWidget QListView QTablewidget QTableview QTreewidget QTreeview xxWidget和xView之间的区别 以QTableWidget和QTableView为例. QTableView是基于MVC设计的控件.QTableView自身不持有数据.使用QTableView的时候需要…

【密码学】密码学数学基础:剩余系

不得不啃的密码学数学基础之剩余系是个啥&#xff1f;数学里面有好多的定义都有前置的数学概念&#xff0c;要想弄懂剩余系还得先说说“同余”。 一、同余 那么“同余”有是个什么呢&#xff1f;在谈论“同余”之前&#xff0c;我们先圈定个讨论的范围。接下来讨论的都是整数集…

PyTorch Autograd内部实现

优化&#xff1a;如果is_leafFalse&#xff0c;则说明不需要该Tensor的grad&#xff0c;所以&#xff0c;grad_fn直接将output梯度传递给下一个grad_fn了&#xff0c;绕开对该Tensor的grad的更新&#xff1b;

C语言 | Leetcode C语言题解之第235题二叉搜索树的最近公共祖先

题目&#xff1a; 题解&#xff1a; struct TreeNode* lowestCommonAncestor(struct TreeNode* root, struct TreeNode* p, struct TreeNode* q) {struct TreeNode* ancestor root;while (true) {if (p->val < ancestor->val && q->val < ancestor-&g…

信息系统项目管理师(高项)—学习笔记二

第一章 以下是上一篇&#xff08;信息系统项目管理师&#xff08;高项&#xff09;—学习笔记&#xff09;的续写&#xff0c;因为是之前记录的&#xff0c;这一篇还是细致到每一个小节的内容&#xff0c;有些过于复杂了&#xff0c;后续会简化~ 1.3 现代化创新发展 党的十九…

干货丨ChatGPT高阶玩法(上)

正文共1321字 预计阅读时间4分钟 是的,你没有看错,上面这段这么像人写的内容其实是由ChatGPT这个机器人AI生成的(我只稍加修改了几个字),发送下面第一个提示词口令,然后加以进一步引导并不断改进就可以得到你想要的结果,具体操作见文中图片。 使用说明 以下【】里的内…

Unable to obtain driver using Selenium Manager: Selenium Manager failed解决方案

大家好,我是爱编程的喵喵。双985硕士毕业,现担任全栈工程师一职,热衷于将数据思维应用到工作与生活中。从事机器学习以及相关的前后端开发工作。曾在阿里云、科大讯飞、CCF等比赛获得多次Top名次。现为CSDN博客专家、人工智能领域优质创作者。喜欢通过博客创作的方式对所学的…