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随着手机的迅速普及,人们对手机功能的要求越来越高。手机从具备mp3音乐播放,到拥有200万像素的拍照功能,以及近年来手机还具备了高速上网,手机电视,和定位导航功能。其中,全球定位系统简称GPS,也开始应用于手机中,GPS终端用户可以接收从GPS卫星发出的信息,并计算用户所在的位置。将GPS功能应用于手机中,会遇到定位时间,定位精度,定位误差等问题,尤其是误差,因此需要提高GPS手机的定位精度。
由此产生了基于GPS的另一个应用技术,即辅助全球定位系统(Assisted GPS),简称A-GPS。这项技术将GPS接收机整合到手机硬件中,利用手机网络提供的辅助信息来增强手机的接收灵敏度。将A-GPS功能整合到手机中,需要考虑到一些硬件带来的影响。主要体现在射频干扰方面的影响。因此,研究采用A-GPS接收机后,其他射频源对它会产生什么样的射频干扰,以及干扰程度,和如何降低干扰的影响,成为我们要研究的方向。
从不同的供应商选择了两款芯片,进行如下两个方面的研究:一是不加干扰源的性能测试。二是进行加扰的性能测试,射频干扰源包括:GSM,UMTS,WLAN,Bluetooth,采用这些做干扰源的原因是它们在频谱上的位置与GPS频率相距比较近,对GPS频率产生的影响就会增加。
论文的主要工作如下:
1、作者通过在无射频干扰源存在的情况下,改变GPS信号强度,测量接收机性能,对GPS接收机的精确度,首次定位时间,定位合格率参数的调查。提出了GPS精度与信噪比(SNR)的定量关系,指明了芯片的基本性能随着信噪比的下降,也呈现缓慢下降的趋势这一结论,并且在低于GPS标准信号强度20dB时,芯片的性能急剧下降。
2、作者通过在有干扰源存在的情况下,每次加入一个干扰源,在每次接收机定位时,对信噪比直接测量。目的在于验证在UMTS信号作为干扰源时,对GPS接收机的阻塞影响程度,并排除其他射频干扰源的影响。结论表明,在其它干扰源情况下,影响相对不明显,而干扰源为在UMTS信号下,阻塞影响最大。因此作者提出改善GPS接收机的带通滤波器的性能,这为本文的创新点之一。使其对UMTS信号有更好的抑制作用,才可以达到UMTS和GPS同时使用。
3、GPS最初的评估板在电路板层设计上比较复杂,GPS接收机前端滤波器与GPS芯片之间的插入损耗大,以及匹配网络的性能有待提高,针对芯片供应商所提供的评估板的这些不足之处,作者在电路板设计上作了调整,重新设计了一个基于同一芯片解决方案的GPS接收机评估板,并对其进行性能测试,解决了原始评估板的缺陷,新的评估板设计作为作者的另一个创新点。