GPS接收模块性能测试探讨

GPS接收模块性能测试探讨

作者：龚铣

来源：《数字技术与应用》2013年第02期

摘要：GPS终端车载产品近年来颇为流行，其中GPS接收模块性能是决定此类产品优劣的关键。本文以作者以自己的工作实践和大量的测试数据来探讨了GPS接收模块关健指标的测试评估。

关键词：GPS接收模块 关健指标 选定 测试 评估

中图分类号：TN967.1 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）02-0196-01 GPS（Global Positioning System全球卫星定位系统） 终端车载产品近年来颇为流行，它的跟踪定位和路线规划功能给广大车主的出行，尤其是外地出行，带来极大的帮助，提供这些帮助的正是GPS接收模块和GPS接收天线。由此可知，GPS接收模块的性能是直接影响GPS终端车载产品优劣的关键。

那么决定GPS接收模块性能的关键指标有哪些？应该如何合理评估、测试和正确判断这些指标？

由于工作关系，2007年6月，本人在进行GPS接收模块选材时，曾对几个品牌的同类产品做了大量的测试和对比，本文将这段工作实践和相关数据总结如下： 1 关健指标的选定

影响GPS接收模块模块的性能指标有：冷启动精确定位时间、冷启动精确定位信噪比、（丢星）跟踪灵敏度、重捕获灵敏度、定位偏移量、抗干扰能力等等。其中冷启动、丢星、重捕获是GPS接收模块的基础性能。以下将讨论这三大性能的评估测试，以供借鉴。 2 关健指标的评估与测试 指标一，冷启动。

冷启动是指第一次启动GPS接收模块或关闭GPS接收模块移动了1000m以上开启。此时GPS接收模块内没有数据或数据已无效，需要重新定位。冷启动的时间和信噪比评估是GPS接收模块性能最基本的指标，也是用户感受最深刻影响其购买意愿的性能指标。 现实生活中的空旷地带，例如草坪/广场，是评估冷启动的最佳场所。

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实验室评估测试方法为：由信号发生器模拟卫星信号，由电脑读出GPS接收模块的接收灵敏度；通过信号发射强度模拟卫星信号强度的改变，使GPS接收模块接收信噪比分别为50dB、40dB、30dB左右，冷启动GPS接收模块，通过对比冷启动定位时间和信噪比，来评估GPS接收模块的响应状况；每次测试后将主板小电池放电，以清除GPS内存储数据；最后对比冷启动定位时间和信噪比，来评估GPS接收模块的响应状况。 测试数据如表1。

由测试数据可知：在强信号下B模块易罗的冷启动定位时间优于其他模块；相同信号强度下A模块MTK的冷启动定位时间优于其他模块，信噪比中等；弱信号下，C模块Glonav的冷启动定位时间和信噪比都优于其他模块。 性能二，丢星。

如手机一样，GPS产品也不可能持续工作在信号良好稳定的环境中，客观的环境也会对GPS信号阻挡和衰减。当卫星信号微弱时会造成GPS产品失去精确定位甚至搜不到卫星信号，这个状态俗称“丢星”。在使用中经常会发生弱信号状态，例如车辆驶入高架下，周边高楼林立，若GPS产品一遭遇弱信号就丢星，会给用户带来很大的不便。因此要求GPS接收模块在精确定位后，即便卫星信号降低一定程度也要保持工作状态，评估丢星性能的指标就是“跟踪灵敏度”。

现实生活中，各高架路下的道路，四周高楼林立的窄街道，评估丢星性能的最佳场所。 实验室评估测试方法为：由信号发生器模拟卫星信号，由电脑读出GPS接收模块的接收灵敏度；在信号较强时，使GPS接收模块精确定位；逐次降低信号发生器的输出强度，观察GPS接收模块精确定位的状况；持续降低信号强度，使GPS接收模块完全丢星，1颗卫星信号都搜索不到，此时信号强度就是跟踪灵敏度。 测试数据如表2。

由测试数据可知：在丢星时，C模块Glonav的跟踪灵敏度性能优于其他模块。 3 性能三，重捕获

丢星的情况在现实生活中经常发生，例如车辆驶入隧道，势必发生丢星现象。但当车辆驶出隧道，卫星信号增强时GPS接收模块需要重新定位即重捕获，这个过程要求快速和准确。否则每通过一次隧道GPS就要长时间和强信号重新定位，会给用户带来很大的困扰甚至安全隐患。重捕获灵敏度就是考察重捕获性能的指标。

现实生活中长隧道或地下通道，是评估重捕获性能的最佳场所。

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实验室评估测试方法为：由信号发生器模拟卫星信号，由电脑读出GPS接收模块的接收灵敏度；使得GPS保持丢星状态5分钟左右，逐次提高信号强度，找出GPS重捕获的信号强度。测试数据如表3。

由测试数据可知：在重捕获时，C模块Glonav的性能优于其他模块。

依据的测试数据，综合评估冷启动，丢星，重捕获三大性能的各项指标，判定Glonav GPS接收模块的性能优于其他品牌。