GPS信号接收机
GPS接收机操作规程
GPS接收机操作规程一、基本概念和原理：1.GPS（全球定位系统）接收机是一种利用卫星信号确定地理位置的设备。
它通过接收来自卫星的信号，并计算出自身在地球上的位置坐标。
2.GPS接收机工作原理是利用三个或以上的卫星信号进行定位，在接收到卫星信号后，通过测量信号的传播时间差来计算自身的位置。
二、操作前的准备：1.确保GPS接收机的电量充足，如电量不足应及时充电。
2.确定所需的定位模式，包括实时定位、差分定位等。
根据实际需求选择合适的定位模式。
3.确保GPS接收机的天线没有受到遮挡，以确保能够接收到卫星信号。
4.查看接收机的操作说明书，了解接收机的各个功能、按钮和界面。
三、GPS接收机的操作步骤：1.打开GPS接收机的电源开关，等待接收机启动完成。
2.设置定位模式：根据实际需要选择合适的定位模式，一般选择实时定位模式。
3.设置卫星系统：根据实际情况选择要接收的卫星系统，一般选择GPS和GLONASS卫星系统。
4.等待接收卫星信号：在开阔地段等待接收机接收到足够数量的卫星信号。
接收机通常会显示接收到的卫星数量。
5.设置使用单位：根据实际需求选择合适的坐标和距离单位。
6.进行定位测量：接收机接收到足够数量的卫星信号后，可以进行定位测量。
一般可以通过操作面板上的按钮来启动测量功能。
7.等待定位结果：接收机会进行计算，并显示定位结果，包括经度、纬度、海拔高度等信息。
8.定位结果的准确性：在定位结果中会显示定位的准确性，一般以位置精度和时间精度来表示。
较低的位置精度和时间精度表示定位结果较为准确。
9.定位结果的记录和存储：可将定位结果记录下来，可以通过接收机的存储功能将结果保存到接收机的存储设备中，也可以通过其他设备进行记录。
10.关闭GPS接收机：在使用完毕后，应及时关闭GPS接收机的电源开关，以节省电量。
四、注意事项：1.使用时应避免阻挡GPS接收机的天线，以确保能够正常接收到卫星信号。
2.操作时应避免在电磁干扰较大的地方使用GPS接收机，以避免信号干扰导致定位不准确。
gps接收机的基本使用流程
GPS接收机的基本使用流程1. 准备工作在使用GPS接收机之前，需要进行一些准备工作。
请确保你已经具备以下条件：- 购买了一台GPS接收机 - 了解GPS接收机的基本功能和操作方法 - 准备好电源和合适的电源线2. 连接电源和天线将GPS接收机的电源线插入电源插座，并将天线连接到GPS接收机的天线接口上。
请确保天线的朝向是正确的，并尽量避免天线与其他设备、建筑物等接触，以获得更好的信号接收效果。
3. 打开GPS接收机按下GPS接收机的电源开关按钮，待GPS接收机启动完成。
启动过程可能需要一些时间，请耐心等待。
4. 等待GPS信号在GPS接收机启动完成后，它会自动搜索并接收卫星信号。
通常，需要在没有阻挡物的地方等待一段时间，以便GPS接收机能够接收到足够的卫星信号。
5. 确认定位一旦GPS接收机成功接收到足够的卫星信号，它将能够自动定位。
在确认定位之前，建议选择一个开阔的区域，以确保接收到的信号准确且稳定。
6. 设置目标位置如果你希望导航到一个特定的目标位置，可以在GPS接收机上设置目标位置的坐标。
一般来说，你可以使用GPS接收机的菜单或按钮来输入目标位置的纬度和经度。
7. 导航到目标位置一旦目标位置设置完成，GPS接收机将开始导航到该位置。
它会提供你所在位置与目标位置之间的指示信息，如距离、方向等。
请根据GPS接收机的导航指示进行行驶。
8. 遇到问题的解决方法如果在使用过程中遇到问题，如无法接收到卫星信号、定位不准确等，请尝试以下解决方法： - 移动到开阔的地方以更好地接收卫星信号 - 检查天线连接是否牢固 - 尝试重新启动GPS接收机 - 更新GPS接收机的软件版本 - 查阅GPS接收机的用户手册或联系售后服务进行咨询9. 使用注意事项使用GPS接收机时，请注意以下事项： - 避免在大楼、隧道等有挡住卫星信号的地方使用 - 不要将GPS接收机暴露在极端的温度、湿度或条件下 - 定期清理GPS接收机的天线以保持良好的信号接收效果 - 在导航过程中，不要盲目相信GPS接收机的指示，应根据实际情况做出判断10. 结束使用当你完成使用GPS接收机后，及时关闭它以节省电源，并将天线和电源线卸下。
gps接收机工作原理
gps接收机工作原理
GPS接收机的工作原理主要包括GPS信号接收、信号解调和
定位计算三个步骤。
首先，GPS接收机通过天线接收来自卫星的GPS信号。
GPS
卫星以无线电信号的形式将自身位置和精确时间等信息发送到地面接收机。
接收机的天线将这些信号接收并放大。
其次，接收机对接收到的信号进行解调。
解调是将模拟信号转换为数字信号的过程。
GPS信号经过放大后，通过数字信号
处理器进行解调。
解调过程主要包括载波频率恢复、数据解调和伪码捕获等步骤。
这些步骤可以将GPS信号中的载波频率
和伪码序列提取出来，为后续的定位计算提供基础数据。
最后，接收机利用解调得到的信息进行定位计算。
定位计算是基于三角测量原理进行的。
通过接收到的来自至少四颗卫星的信号，接收机可以得到卫星的位置信息以及信号传播的时间差。
通过计算这些信息，接收机可以确定自身的位置。
总的来说，GPS接收机的工作原理是通过接收卫星发射的信号，解调得到载波频率和伪码序列，然后利用三角测量原理进行定位计算，从而确定接收机所在的位置。
GPS接收机简介及性能测试
GPS接收机简介及GPS性能测试研究GPS接收机，是GPS导航卫星的用户设备，是实现GPS卫星导航定位的终端仪器。
它是一种能够接收、跟踪、变换和测量GPS卫星导航定位信号的无线电接收设备，既具有常用无线电接收设备的共性，又具有捕获、跟踪、和处理卫星微弱信号的特性。
GPS（Navigation System with Timing and Ranging Global Positioning System）是美国国防部开发运行的，带有定时和测距的全球导航定位系统。
GPS 系统由三部分组成：GPS 空中卫星，地面控制以及GPS 用户接收机。
图1 GPS 接收机原理框图如上GPS 接收机的简化框图所示，GPS 接收机首先通过天线单元接收到GPS 卫星发射的信号，经过下变频后，提取出卫星信号中的伪随机噪声码（PRN）和数据码，进而解算出接收机载体的位置，速度和时间等导航信息。
那么被接收的GPS 信号是怎样的呢？它是由50Hz 的导航信号脉冲，经过伪随机序列直序扩频至1.023Mbps，采用BPSK 调制，中心载波1575.42MHz。
由于真实的到达地面的GPS 卫星信号的能量是非常小的，一般都在-130dBm/1.023MHz（-190dBm/Hz）以下，比热噪声的功率谱密度（-174dBm/Hz）还要低，所以用普通的频谱仪是无法测量的，可以使用信号源模拟输出-99dBm 的GPS 信号，由频谱仪E4440A 测量出的信号频谱及功率值，例如测出的2.046MHz 带宽内的功率值。
尽管GPS技术日益普及，但是GPS接收机制造商、OEM集成商仍在为如何验证GPS接收机性能的标准测试而烦恼。
无论是验证GPS接收机整机的功能，还是客观地测量各种GPS IC的性能，都需要一个能够重复执行精确测量的可控环境（比如屏蔽室）。
大多数情况下，制造商使用天线来接收实际的GPS卫星信号，但往往这样的测试，由于受到复杂的气候影响，电离层延迟，多径衰减等因素，使得测量可重复性非常差，尽管耗费了很多人力和时间，却很难得到一个真实而精准的数据。
GPS接收机的灵敏度分析
GPS接收机的灵敏度分析首先，灵敏度是指接收机在低信号强度情况下能够接收到的最小有效信号强度。
通常以接收和解码导航信号的最低功率为衡量标准，以dBm或dB-Hz为单位进行表示。
接收机的灵敏度越高，就能在更弱的信号环境下工作，提高了定位的可靠性和成功率。
接下来，影响GPS接收机灵敏度的因素主要有以下几个方面：1.天线性能：GPS接收机的天线性能直接影响信号接收的效果。
天线的增益、波束宽度和方向性等指标都会对接收机的灵敏度产生影响。
因此，选择合适的天线和调整其方向也是提高灵敏度的重要手段。
2.前端设计：前端设计主要包括低噪声放大器（LNA）的设计和功率分配等。
LNA的噪声系数和增益直接影响了接收机的灵敏度。
较低的噪声系数和合适的功率分配可以提高接收机的灵敏度。
3.中频放大器（IF）设计：IF放大器的设计和性能对于信号处理的正确性和灵敏度也有着显著的影响。
合适的增益、线性度和频带宽度都是提高灵敏度的重要因素。
4.数据处理算法：接收到的GPS信号需要经过一系列的解调、解码、滤波等处理才能得到最终的定位结果。
因此，高效、精确的数据处理算法也是提高灵敏度的重要因素。
除了影响因素，还有一些方法可以提高GPS接收机的灵敏度：1.天线方面：选择合适的天线，并根据天线增益和方向性调整天线的方向，以获得更好的信号接收效果。
2.前端设计：合理选择LNA的设计参数，以获得更低的噪声系数和更高的增益。
优化功率分配，增强前端输入信号的有效性。
3.中频放大器设计：充分考虑IF放大器的设计参数，以保证其增益、线性度和频带宽度的一致性。
避免过度放大和失真。
4.数据处理算法：针对GPS信号处理进行优化，提高解调和解码算法的性能，优化滤波和数据处理流程，从而提高定位的可靠性和精度。
综上所述，GPS接收机的灵敏度是衡量其接收能力的重要指标之一、灵敏度的高低直接影响了接收机在低信号强度环境下的工作效果。
通过选择合适的天线、优化前端和中频放大器的设计以及优化数据处理算法等方法，可以提高GPS接收机的灵敏度，提高定位的可靠性和精度。
第七章 GPS卫星信号接收机
第六讲GPS接收机学习指导主要介绍GPS接收机及其系统，内容包括：GPS接收机的组成及基本原理、GPS 卫星信号接收机的分类、常见GPS测量接收机、GPS卫星接收机的选用与检验。
教学目的是使学生掌握GPS接收机的组成及基本原理，了解GPS接收机的分类、各类GPS 测量接收机的特征，学习GPS卫星接收机的选用与检验。
为GPS接收机选购、GPS测量的外业实施和数据处理打下理论基础。
本讲内容的特点是设备硬件概念多、技术指标多，不涉及技能训练。
学习时重点掌握各类GPS接收机的组成、各种常见GPS测量接收机。
对于GPS卫星接收机的检验过程不要求掌握，但对检验的项目应当理解并熟练掌握运用。
应能结合GPS卫星接收机的选用，从中看出影响定位精度的各种因素，并能通过以后章节学习，掌握相应的GPS测量接收机分类，选择合适的GPS接收机以保证测量精度的措施。
本单元教学重点和难点4、GPS接收机的结构。
教学目标1、熟悉GPS接收机的结构；2、了解GPS接收机的分类；3、了解GPS接收机的天线装置。
GPS卫星信号接收机，是GPS导航卫星的用户关键设备，是实现GPS卫星导航定位的终端仪器。
它是一种能够接收、跟踪、变换和测量GPS卫星导航定位信号的无线电接收设备，既具有常用无线电接收设备的共性，又具有捕获、跟踪和处理卫星微弱信号的特性。
本章针对GPS信号接收机的特性，论述了GPS信号接收机的基本结构原理和GPS卫星接收机的选用与基本性能检验。
同时、简要介绍了依据当前国际上GPS接收机的发展现状和我国拥有GPS接收机的实际情况， GPS卫星信号接收机类型的测量型与GPS接收机选择。
一、GPS接收机的结构原理1 GPS接收机的基本结构144145信号通道变频 器电源频率综合基准频率前置放大 器频率变换 器信号解扩解调D(t)伪码 测量载波相位 测量显示器C/A 码发生器P 码发生器控制信号GPS 天线存储器CPU 数据输出GPS 接收机主要由GPS 接收机天线单元、GPS 接收机主机单元和电源三部组成。
GPS接收机的认识及操作使用报告
GPS接收机的认识及操作使用报告首先，要正确使用GPS接收机，我们需要了解其工作原理。
GPS接收机接收来自地球轨道上24颗卫星发射的信号，通过测量信号的传播时间和接收到的卫星位置信息，计算出接收器与卫星的距离，从而确定接收器的位置。
GPS接收机一般具有天线、信号处理器和界面等组成部分。
天线用于接收卫星信号，信号处理器负责计算位置信息，并通过界面提供给用户。
操作使用GPS接收机的第一步是选择一个合适的位置。
在使用GPS接收机之前，我们需要确保在无遮挡的位置，以便接收到卫星信号。
在城市中，高层建筑、树木或其他建筑物可能会阻挡卫星信号，所以在室外或开放的地方使用GPS接收机是最好的选择。
接下来，我们需要打开GPS接收机的电源，并等待接收机接收到足够的卫星信号。
一般来说，GPS接收机需要接收到至少3颗卫星的信号才能确定位置，但更多的卫星信号可以提高定位的精确度。
在等待信号的过程中，我们可以调整接收机的天线方向或固定位置，以获得更好的信号质量。
当GPS接收机接收到足够的卫星信号后，我们就可以开始使用了。
现代化的GPS接收机通常配备了显示屏，可以显示当前位置的地图、导航信息以及其他功能。
我们可以使用菜单按钮或触摸屏幕来导航到特定的目的地，查看附近的点-of-interest（兴趣点）或查找特定的地址。
一般来说，GPS接收机会提供语音导航功能，通过语音指引用户前进方向和路线。
在使用GPS接收机时，我们还需要注意一些常见的问题。
首先，由于信号的传输方式，GPS接收机在建筑物内或密集的城市区域可能无法获得准确的定位。
此外，天气条件对信号的质量也会产生影响，例如大雨、暴风雪或浓雾可能会干扰卫星信号的接收。
在这些条件下，我们应该谨慎使用GPS接收机。
总结一下，GPS接收机是一种能够准确测量地理位置并提供导航和定位服务的设备。
使用GPS接收机之前，我们需要选择合适的位置，打开电源，并等待接收到足够的卫星信号。
一旦接收到信号后，我们可以使用接收机的显示屏导航到目的地。
gps接收机工作原理
gps接收机工作原理GPS接收机工作原理一、引言随着科技的进步和智能手机的普及，GPS（全球定位系统）已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分。
无论是导航、定位还是位置服务，GPS都扮演着重要的角色。
而GPS接收机作为接收和处理GPS信号的关键设备，其工作原理也备受关注。
本文将重点介绍GPS接收机的工作原理。
二、GPS接收机的组成GPS接收机主要由天线、射频模块、数字信号处理器和用户界面等组成。
其中，天线用于接收来自GPS卫星的信号，射频模块负责将接收到的信号转换为中频信号，数字信号处理器则负责处理中频信号并计算出接收机的位置信息，用户界面则提供给用户显示和操作接收机的界面。
三、GPS信号的接收GPS信号是通过卫星发射并在空中传播的无线电波。
接收机的天线通过指向卫星并接收其发射的信号。
GPS卫星通常由地面控制站控制，保持在预定的轨道上并以特定的速度运行。
GPS卫星发射的信号包含有关卫星身份、时间和导航消息等信息。
接收机的天线会捕捉到这些信号并将其传输给射频模块。
四、信号的转换与处理射频模块将接收到的信号转换为中频信号。
中频信号的频率通常在几百兆赫范围内。
接着，中频信号被传输给数字信号处理器进行进一步处理。
数字信号处理器首先对信号进行解调，将其转换为数字信号。
然后，它会对接收到的信号进行解码和计算，以获得接收机的位置信息。
五、计算位置信息接收机通过解码GPS卫星发射的导航消息，获取卫星的位置和时间信息。
接着，它会使用三角定位原理计算出自身与至少三颗卫星之间的距离。
这些距离被称为伪距，通过与卫星的位置和时间信息结合，接收机可以计算出自身的三维位置坐标。
六、增强定位精度为了提高定位的精度，GPS接收机通常会同时接收多颗卫星发射的信号。
通过接收多颗卫星的信号，接收机可以使用差分定位技术进一步减小定位误差。
差分定位技术利用地面上的基准站测量出的真实位置信息，与接收机计算出的位置信息进行比较，从而得到更准确的位置。
GPS卫星信号接收机
Trimble R8 GPS系统
系统包含有内置的WAAS和EGNOS功能，可以在无 基准站的情形下提供实时差分定位
Trimble R8 特点
带有内置无线电台的Trimble R8 GPS系统现可以在 基准站和流动站之间互换，大大提高了工作的灵活 性。内置无线电台发射范围3~5km
专利保护的四点式天线为系统内置的双频接收机提 供相位中心的最大精度可达亚毫米级的稳定性
●按照最严格的军用规格制造，GPS1200+ 可以经受极端的温度最，恶劣天气和最困难 的站点条件，坚固耐用，是各种测量工程的 理想选择。 ●集成一体化RTK系统和基于四星（GPS、 GLONASS、GALILEO和中国北斗）的测量 技术，可有效提高测量工作的效率。
Leica 1200+ 系列GPS接收机
Diagram
A title about content
Reality
Describe a vision of company or strategic contents. Describe a vision of company or strategic contents. Describe a vision of company or strategic contents.
Trimble R8 GPS系统
性能指标
码相位差分GPS定 位精准水平为 ±0.25m+1ppm、 垂直为 ±0.50m+1ppm、 WAAS差分定位精 度一般小于5m
静态和快速静态 GPS测量精度水平 为±5mm+0.5ppm 、垂直为 ±5mm+1ppm
动态测量定位精准 水平为 ±10mm+1ppm、 垂直为 ±20mm+1ppm
GPS接收机工作原理
全球定位系统 (GPS) 是一种卫星导航系统，旨在提供全球范围内的精确定位 和时间信息。本次演示将介绍 GPS 接收机的工作原理以及定位信息的处理过 程。
GPS概述
全球范围
全球范围内的 24 颗 GPS 卫星构成了卫星系统， 通过传输无线电信号为用户提供位置信息。
定位准确
GPS 接收机可以提供高精度的位置信息，精度 可达数米级别。目前的 GPS 接收机准确度已经 超过普通消费者的需求。
2
信号传输
卫星信号经过大气层后，可能会发生散射和衰减，但 GPS 接收机可以通过处理信号和使用多 路径效应来提高接收灵敏度。
3Байду номын сангаас
灵敏度
GPS 接收机的灵敏度是指它对非常微弱的卫星信号的敏感程度，是衡量其定位精度的重要因 素。
接收机天线接收信号
主天线
主天线可以接收 GPS 和 SBAS 卫星系统的信号。
动态定位原理
运动学
动态定位原理是对运动学的应 用，它通过计算 GPS 接收机之 间的相对速度来确定位置信息。
协作处理
动态定位原理通常需要使用协 作处理技术，它通过网络连接 多个 GPS 接收机进行数据处理， 进一步提高定位精度。
协调
动态定位原理需要协调组成系 统的多个因素，包括天气、阴 影和卫星的轨道变化等。
地图匹配
地图匹配是通过将位置信息与地 图数据相匹配来确定位置，从而 提高精度。
方位角
方位角是指 GPS 接收机到目标 方向的角度，是定位精度的重要 因素。
三角定位法（Trilateration）
三角定位法是 GPS 定位的基本原理，它使用三个或四个卫星的信号来计算接 收机的位置。
GPS软件接收机的研究与实现
GPS软件接收机的研究与实现随着全球定位系统（GPS）的广泛应用，GPS软件接收机的研究和实现在定位领域发挥着重要的作用。
GPS软件接收机是指通过计算机软件实现GPS信号接收、解算和定位的设备。
相比于传统的硬件接收机，GPS软件接收机具有较低的成本、灵活的配置和易于更新的优势。
GPS软件接收机的研究主要包括信号接收和解算算法的设计与优化。
首先，信号接收是GPS软件接收机的关键环节。
接收机需要通过接收天空中的卫星信号，并进行信号处理和解调，以获取卫星的伪距观测值。
然后，接收机需要对伪距进行解算，计算出接收机与卫星之间的距离。
为了提高定位的精度，研究者们提出了一系列的解算算法，如最小二乘法、粒子滤波等，以减少误差和提高定位精度。
GPS软件接收机的实现主要包括软件开发和系统集成两个方面。
软件开发是指根据接收机的功能需求，编写相应的软件程序。
这涉及到信号接收、解算算法的实现，以及用户界面的设计等。
软件开发需要充分理解GPS系统的原理和工作方式，并结合实际需求进行设计和优化。
另一方面，系统集成是指将软件程序与硬件设备相结合，实现完整的GPS软件接收机。
这包括选择合适的硬件平台、配置相关设备，并进行软硬件的协同工作，以实现GPS信号接收和定位功能。
GPS软件接收机的研究与实现对于定位技术的发展具有重要的意义。
首先，GPS软件接收机的低成本和灵活性使其在各个领域得到广泛应用。
例如，汽车导航、移动通信、农业精准种植等领域都离不开GPS定位技术。
其次，GPS软件接收机的研究和实现可以促进定位精度的提高。
随着解算算法的不断改进和软硬件技术的不断发展，GPS软件接收机的定位精度将得到进一步的提升。
然而，GPS软件接收机的研究和实现也面临一些挑战。
首先，GPS信号在城市等复杂环境中容易受到干扰，这对软件接收机的性能提出了更高的要求。
其次，接收机的实时性和稳定性也是需要考虑的因素。
在实际应用中，接收机需要能够及时、准确地获取卫星信号，并进行相应的处理和解算。
gps接收机原理
gps接收机原理GPS接收机原理GPS（全球定位系统）接收机是一种能够接收并解码卫星信号以确定位置的设备。
它利用卫星发射的信号和三角测量原理来确定接收机所在的位置，从而实现导航和定位功能。
本文将详细介绍GPS接收机的工作原理以及其相关技术细节。
一、卫星信号接收GPS系统由一组运行在地球轨道上的卫星组成，每颗卫星都带有高精度的原子钟。
这些卫星通过无线电波将时间和位置信息广播到地面上的GPS接收机。
GPS接收机接收到卫星发射的信号后，利用内置的天线将信号接收进来。
二、信号处理接收到的GPS信号经过天线传输到接收机的射频模块，射频模块将高频信号转换为中频信号。
接着，中频信号进入基带模块进行信号处理。
基带模块主要包括信号放大、滤波、下变频等环节。
通过这些信号处理步骤，接收机能够提高信号的质量和可靠性。
三、解码定位解码是GPS接收机中最重要的步骤之一。
在解码过程中，接收机将接收到的信号转换成数字信号，并提取出所需的导航数据。
这些导航数据包括卫星位置、时间信息以及其他辅助信息。
通过解码，接收机能够确定卫星的位置和时间，从而实现位置的计算和导航功能。
四、位置计算接收机通过收集多颗卫星的信号并计算其位置，进而确定接收机自身的位置。
这个过程是通过跟踪至少四颗卫星信号并使用三角测量原理来实现的。
通过测量接收机与卫星之间的信号传播时间差，接收机可以计算出自身与每颗卫星之间的距离。
通过多次测量和计算，接收机可以确定自身的位置坐标。
五、误差校正GPS接收机的精度受到多种误差的影响，包括大气延迟、钟差、多径效应等。
为了提高定位精度，接收机需要进行误差校正。
误差校正的方法主要有差分GPS、RTK（实时动态定位）以及基站辅助等。
这些方法通过引入辅助数据和技术手段，可以有效降低定位误差，提高精度。
六、应用领域GPS接收机在现代导航和定位领域有着广泛的应用。
除了汽车导航系统和航空导航系统外，GPS接收机还被广泛应用于军事、航海、地理勘测、测绘、野外探险等领域。
GPS接收机工作原理
GPS接收机工作原理GPS（全球定位系统）接收机是一种接收并解析由卫星发出的信号，从而确定接收机位置和时间的设备。
GPS接收机的工作原理如下：1.卫星发射信号：GPS系统由一组24颗卫星组成，这些卫星分布在地球轨道上。
每颗卫星都会发射精确的定位信号，其中包括有关该卫星本身以及其他卫星位置和时间的信息。
2.信号传播：卫星发出的信号是通过无线电波在大气层中传播到地面的。
这些波长在L波段（1-2GHz）上，可通过大气层并提供适当的传播速度。
3.接收和分析信号：GPS接收机会接收到从多个卫星发射的信号。
这些信号被接收机的天线收集并引导到接收机的前置放大器中。
前置放大器将信号放大到可处理级别，并将其传递到混频器。
4.混频器：混频器与接收机内部产生的本地信号相结合，以产生中频信号。
此过程通常是通过将接收到的信号和本地信号相乘来完成的。
混频器的频率是接收到的信号频率与本地信号频率之差的绝对值。
这可以将信号频率从几千兆赫兹降低到几百兆赫兹，以便后续处理。
5.IF（中频）放大器：中频信号被送入中频放大器以进一步放大和过滤。
这有助于提高接收机的灵敏度，并排除不需要的噪声和干扰信号。
6.A/D转换：放大后的中频信号进一步处理，以便数字芯片可以对其进行解码和处理。
这需要将模拟信号转换为数字信号。
A/D转换器对中频信号进行采样，并将其转换为二进制形式。
7.解码信号：数字芯片解码由卫星发出的信号，并获取其中包含的信息。
这包括有关卫星位置和时间的数据。
8.定位计算：接收机使用从多个卫星收到的信号来计算其自身的位置。
每个卫星都具有其自己的位置和时间信息，因此可以通过比对来自多个卫星的信号来精确计算接收机的位置。
这通常使用三角测量和多普勒效应来实现。
9.显示和导航：计算得到的位置信息可以显示在接收机的屏幕上，以帮助用户导航到目的地。
接收机还可以提供其他功能，例如路径规划、距离测量和速度计算。
总之，GPS接收机通过接收和解码由卫星发出的信号来确定自身的位置和时间。
第7章GPS接收机及其电路
可以计算三种不同的测量值： 伪距、Δ距离（有时称做Δ伪距）
和积分多普勒频移。所希望的测量值和解调后的导航消息数据
送至基带处理器。基带处理器对接收机信号的截获、跟踪和数
据采集进行控制，并处理接收机的测量值形成PVT解。在一些应
用中， 也可用专门的微处理器同时完成PVT的计算和相关联的
导航功能。
第7章 GPS接收机及其电路 7.1.3 数字GPS
μA
电池备用模式
峰到峰的纹波
100
mV
运行模式
信号捕获性能
水平方向精确性
9.7
m
2DRMX
速度精确性
0.06
m/s
1Sigma
差分 GPS 精确性
＜1
m
2DRMS
数据更新速率分辨率
1
s
时间标记
1
s
1s±100ns（1Sigma）
串行数据输出协议
二进制，NMEA-0183
置放大器组成。天线为右圆极化（RHCP）形式，典型的覆盖角 是160°，其增益变化在天顶约为2.5 dBic，在仰角为10°时接 近于1（RHCP天线的单位增益也可以用全向圆极天线表示为0 dBic=0 dB），在10°以下增益一般变为负的。由于卫星信号是 RHCP形式，适合于用圆锥螺旋天线或其变形（如定向天线、 偶极子天线、微带天线、螺旋天线等）进行接收。同时在L1和 L2波段上跟踪P（Y）码的GPS接收机需要同时在两个频率上具 有20.46 MHz的带宽。如果GPS接收机只跟踪L1波段上的C/A码， 天线（和接收机）在飞机上倾向于使用薄剖面、低空气阻力的 片状天线，而陆上运载体（如汽车）可使用较大外形的天线。
7.2.2第R7F章80G0P9的S接主收要机性及能其指电标路
gps接收机 原理
gps接收机原理GPS接收机是一种能够接收全球定位系统（GPS）信号的设备。
它通过接收来自卫星的信号，利用三角定位原理计算出自身的位置，并将其以数字形式输出。
GPS接收机的原理主要包括接收卫星信号、信号处理和位置计算三个部分。
GPS接收机通过接收卫星信号来确定自身的位置。
全球定位系统由一组24颗卫星组成，这些卫星分布在地球轨道上，每颗卫星都会向地面发射无线电信号。
GPS接收机接收到这些信号后，通过测量信号的到达时间和卫星位置信息，可以计算出自身与卫星的距离。
为了确保定位的准确性，GPS接收机至少需要接收到4颗卫星的信号。
接收到的信号经过处理后被转换成数字信号。
GPS接收机会对接收到的卫星信号进行放大、滤波和解调等操作，以确保信号的稳定和可靠。
同时，由于卫星信号在传输过程中会受到大气层的影响，GPS接收机还会对信号进行校正，以消除误差并提高定位的精度。
通过三角定位原理计算出自身的位置。
GPS接收机通过测量自身与多颗卫星之间的距离，利用三角定位原理计算出自身的经纬度坐标。
具体而言，GPS接收机会先计算自身与每颗卫星之间的距离，然后利用这些距离和卫星的位置信息，应用三角函数计算出自身的经纬度。
由于GPS接收机内部已经预先存储了卫星的位置信息，因此计算过程可以在接收机内部完成。
GPS接收机的原理虽然简单，但它在实际应用中却有着广泛的用途。
首先，GPS接收机可以用于导航和定位。
无论是汽车导航、船舶导航还是航空导航，都离不开GPS接收机的定位功能。
其次，GPS接收机还可以用于时间同步。
由于卫星上的原子钟具有极高的精度，因此通过接收卫星信号，GPS接收机可以获取到非常准确的时间信息。
此外，GPS接收机还可以用于测量和监测，例如地质勘探、环境监测等领域。
GPS接收机是一种利用卫星信号进行定位的设备。
通过接收卫星信号、信号处理和位置计算，GPS接收机能够准确计算出自身的位置，并在导航、定位、时间同步等领域发挥着重要的作用。
卫星导航系统-第7讲GPS接收机技术-1
卫星导航系统-第7讲GPS接收机技术-1GPS接收机的概念⼀种能够接收、跟踪、变换和测量GPS卫星导航定位信号的⽆线点接收设备，即具有⽆线电接收设备的共性，⼜具有捕获、跟踪和处理微弱的GPS卫星信号的特性。
GPS接收机本质是⼀种传感器，它主要⽤于感应、测量GPS卫星相对于接收机本⾝的距离以及卫星信号的多普勒频移，并从卫星信号中解调出导航电⽂，实现定位和测速等。
⽬前是多通道接收机为主！按接收机⼯作原理分类码相关型接收机：C/A码的码相关获取接收机的位置平⽅型接收机：利⽤载波相位来获得位置混合型接收机:同时利⽤了上⾯两者来实现的⼲涉型接收机⽬前绝⼤部分是采⽤混合型接收机；接收机的体系结构GPS接收机基本结构天线模块、射频前端模块、基带处理模块、应⽤处理模块；接收机天线天线作⽤接收天线是接收机的⾸个元器件，它接收卫星发射的电磁波信号并转变成电流信号，以供接收机射频前端摄取和处理。
天线要求天线与低噪声放⼤器⼀体；能够接收来⾃任何⽅向的卫星信号，不产⽣死⾓；有防护与屏蔽多路径的措施；天线相位中⼼保持⾼度稳定，并与⼏何中⼼⼀致；说明接收机的测量中⼼是在相位测量中⼼；⼏个常见的概念⾃由空间传播公式说明了接收GPS的强度⼤约是多少；P R表⽰接收天线接收信号的强度，指功率；P T表⽰卫星上发射天线的功率；G T表⽰发射天线的增益；G R表⽰接收天线的增益；第四项表⽰的是路径电磁波的衰减；最后⼀项指⼤⽓损耗通过上⾯公式就能够⼤概估算出地⾯的接收机接收到信号的强度⼤概是多少。
从上⾯可以计算出在对应的仰⾓情况下，这个信号到达地⾯的强度是多少信号强度是不同的，因为距离不同；但我们希望在不同点接收到的信号强度是相同的；如果功率相差⽐较⼤会带来什么问题呢，如果不同的话，会给别的信号的互相关产⽣⼲扰；怎样保证在地球不同位置接收到同⼀卫星的强度相差不⼤呢，在GPS系统的发射天线在不同的⾓度上它的增益是不同的，来调整在地球表⾯不同位置的信号强度相差不⼤；在地球上⾓度为40度的时候，接收到的信号强度是最强的；信号强度并不能完整地描述信号的清晰程度以及它的质量好坏；信噪⽐和载噪⽐；信号接收功率强弱并不能完整的⽤来描述信号的清晰程度或者质量好坏，还需要知道信号相对于噪声的强弱。
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GPS接收机天线
天线：将GPS卫星信号的极微弱的电磁
波能转化为相应的电流。
前置放大器：将信号电流放大。
对天线部分的要求
• 天线与前置放大器应密封一体，以保障其 正常工作，减少信号损失；
• 能够接收来自任何方向的卫星信号，不产 生死角；
• 有防护与屏蔽多路径效应的措施； • 天线的相位中心保持高度的稳定，并与其
2． 三代芯片的核心： 芯片硬件大同小异，只是内部软件起主要作用。所谓三 代的核心技术只是在2代的基础上提高改进了软件的算 法。其次是硬件也提供了质量标准。
关于“GPS芯片”
3.三代芯片软件主要功能： 3代芯片软件提高升级：（1）算法改进提高搜星/定位 速度时间。（2）通过软件滤波器提高抗干扰性能、信 噪比及接收有效星颗数。（3）有的芯片实现软件DR航 迹（转迹）推算，提高抗高楼、树荫、桥下遮挡及隧道 功能。（4）软通道搜索，搜索提高可视卫星的通道数 （可以12—24颗），人员、车辆、上下坡、姿态发生 变化时、飞机、船舶星历状态发生变化时仍能继续定 位。 4． 三代芯片硬件改进： （1） 芯片功耗降低，体积减少（与2代比）。 （2） 提高抗干扰能力，全屏蔽或双芯片分开。
介质板两边贴以金属片。结构简单、坚固，易于制 造。可用于单频机和双频机。为今后的主要发展方向。
GPS接收机天线
微带天线
锥形天线
可贴式GPS 接收天线
船用天线
GPS接收机主机
(1) 变频器及中频放大器
经过GPS前置放大器的信号仍很微弱， 为了使接收机通道得到稳定的高增益， 并且使L 频段的信号变成低频信号，必 须采用变频器。
GPS/GLONASS集成接收机
能同时接收和测量GPS和GLONASS两种卫 星信号。
已成为研制热点
- 美国3S导航公司1994年推出了R-100 GPS/GLONASS商品集成接收机；1995年推出了 改进的GNSS-200 GPS/ GLONASS集成接收机。 美国Ashetech等几家公司正在积极研制。
几何中心尽量一致。
天线种类
• 单板天线
安装在一块基板上，属单频天线。
• 四螺旋形天线
由四条金属管线绕制而成，底部有一块金属抑制板。 可捕捉低高度角卫星；缺点是不能双频接收，常用于导航。
• 锥形天线
利用印刷电路技术在介质锥体上制成导电螺旋表面。可 用于单频机和双频机。相位中心于几何中心不完全一致。
• 微带天线
第六讲 GPS信号接收机
GPS接收机的类型 GPS接收机的基本结构 GPS接收机的工作原理 GPS接收机的基本性能检验
GPS信号接收机—概念
一种能够接收、跟踪、变换和测量GPS卫 星导航定位信号的无线电接收设备，既具有 无线电接收设备的共性，又具有捕获、跟踪 和处理微弱的GPS卫星信号的特性。
GPS接收机分类
一、按用途分： （1）导航型接收机
米级精度，实时数据处理
（2）测地型接收机
车载型 航海型 航空型 星载型
厘米级精度，测后数据处理
（3）授时型接收机
专用于时间测定（北斗电力全网时间同步管理系统、TD网）
GPS接收机分类
二、按载波频率分： （1）单频接收机
只能接收L1载波信号，测定载波相位观测值进
USB口54通道多用GPS 65通道GPS USB Dongle接收器/记录器
是否通道越多越好？
在地面上使用是11-12 颗（因为天线160度夹角），全向天线也 就12颗，到了天空飞行器（物体）可以多收几颗（一定全向或 二个以上天线），但也是从中取3-4颗信号最强、距离最近的有 效卫星进行运算定位
多路多用通道接收机
通常只有1~2个通道，在软件控制下，按时序依次对卫星信号进行跟踪和 量测。量测一个循环所需时间较短。
信号通道：不同卫星的信号的经由天线进入接收机 的“路径”，实现对卫星信号的跟踪、处理和测量。
通常情况下民用类GPS设备有2～5条并行 通道接收卫星信号。
市面上的GPS接收器大多数是12并行通道 型以及20并行通道型，这允许它们连续追 踪每一颗卫星的信息。
GPS接收机分类
四、按工作原理分： 1. 码相关型接收机
利用码相关技术得到载波伪距观测值
2. 平方型接收机
利用平方技术去掉调制信号，恢复载波信号。通过比较机内产生的载波与 接收到的载波信号的相位差测定伪距。
3. 混合型接收机
综合上述两种机器优点，测量工作中广泛使用
4. 干涉型接收机
将卫星作为射电源，采用干涉测量方法测定测站间距离
不少军用GPS都是5个通道，只是用4个通道定位，1个通道快速 搜索所有可视。
因此不是通道越高越好，一般地面上12颗就够了，什么16、18、 20、24……都是软通道，是体现最多可搜索可视卫星的颗数， 没有什么实际意义。
- 中国航天工业总公司第704研究所于1995年 研制成功样机。
GPS/GLONASS集成接收机的优越性
能够消除间隙时段 能够实现真正的全球连续的精确导航 能够以较短的数据采集时间获得较高的导航
定位精度 能够在繁杂的地形和地物环境下补偿被中断
的卫星信号 能够在一个星座因故不能使用时，而采用另
行定位。
只适用于短基线(小于15km)的精密定位。
（2）双频接收机
可以同时接收L1和L2载波信号。 可用于长达几千公里的精密定位。
GPS接收机分类
三、按通道数分：
多通道接收机
具有多个信号通道，每个通道只能连续跟踪一个卫星信号
序贯通道接收机
通常只有1~2个通道，在软件控制下，按时序依次对卫星信号进行跟踪和 量测。量测一个循环所需时间较长。
一个星座
GPS/GLONASS集成接收机的优越性
单一GPS星座和GPS/GLONASS 混合星座的位置测量精度比较
单一GPS星座和GPS/GLONASS混合 星座的二维位置差分测量精度的比较
GPS接收机基本结构
天线 主机 电源
关于“GPS芯片”
1． GPS芯片： 目前国际上常用（常见到的/较流行的）GPS模块 （OEM板）上的主芯片主要有3种。 （1） 美国SIRF（Sirf ） （2） SONY（索尼爱立信/索爱）芯片 （3） 瑞士NENEM公司NEMERIX芯片