第六章GPS信号接收机
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第六章GPS信号接收机
多路复用通道接收机
※只设一个或两个信号接收通道,但在相应软 件控制下,依次对多颗卫星信号进行跟踪测 量时其一个循环时间很短(一般不超过 20ms),所以可对各颗卫星信号进行连续跟 踪测量。但其信噪比低于多通道接收机。
第六章GPS信号接收机
4. 按接收机工作原理分类
• 码相关型接收机 • 平方型接收机 • 混合型接收机 • 干涉型接收机
第六章 GPS信号接收机
第六章GPS信号接收机
一、GPS卫星信号接收机的发展
• GPS信号接收机，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 能够接受、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。
第六章GPS信号接收机
码相关型接收机
※利用码相关技术将载波上的测距码去掉重 新获得载波信号,这类接收机必须知道测距 码的结构(P码或C/A码)。
第六章GPS信号接收机
平方型接收机
※将接收到的卫星载波信号进行平方去掉测 距码和导航电文重新获得载波信号,这类接 收机不必知道测距码的结构(P码或C/A码)。 称为无码接收机。
5m
10+1PPM
注：1in=2.54cm，1lb=0.453592第kg六，章G1PoSz信=号2接8收.3机49523g。
Trimble AgGPS114
2000 6*5*1(in)
1.38lb 12
C/A伪距 1000ns 2.5min
<30s -30~65
3.1 微带 <1m
双频GPS信号接收机的基本性能
功耗/ W 天线类型 定位精度
GARMIN
Leica
GPS35LP
SR510
1999
1999
2.2*3.8*1.05(in) 205*165*72(mm)
3.88oz
1.1kg
12
12
C/A伪距
C/A伪距
1000ns
<100ns
45s
<3min
5s
<45s
-30~85
-20~55
1.1
5.3
微带
微带
※结构简单、操作方便、价格便宜、应用十 分广泛。
第六章GPS信号接收机
测量型接收机
※测量方式多样(伪距测量、载波相位测量、 GPS RTD和GPS RTK等). ※定位精度高(精度可达Cm级甚至更高!)。 ※结构复杂、功能完善、价格较贵和应用 范围较广。
第六章GPS信号接收机
授时型接收机
※提供高精度的时间授时,主要用于天文台、 地面监测站和无线电通讯中时间同步等。
第六章GPS信号接收机
2. 按接收机的载波频率分类 • 单频接收机
※只能接收 L1 载波信号,测量定位精度一般较低!
• 双频接收机
※可同时接收 L1 、L2载波信号,测量定位精度较高!
第六章GPS信号接收机
单频GPS信号接收机的基本性能
生产厂家 型号
首产年代 体积 重量 波道数 观测量
定时精度 冷启动时间 热启动时间 作业温度
第六章GPS信号接收机
• 天线单元的作用：
• 接收天线，是无线电波进 入接收设备的入口，是将 电磁波还原为高频电流的 能量变换器。
• 将到达GPS信号接收天 线的功率较小的电磁波变 换成微波电信号，并将如 此微弱的GPS电信号予 以放大。
第六章GPS信号接收机
混合型接收机
※这类接收机综合了以上两种接收机的优点, 目前常用的接收机均为此类。
第六章GPS信号接收机
干涉型接收机
• ※此类接收机用于卫星射电干涉测量。
第六章GPS信号接收机
三、GPS信号接收机的结构
第六章GPS信号接收机
• 天线单元 • 接收单元
– 变频器和中频放大器 – 信号波道 – 存储器 – 计算和显示控制单元
GPS信号接收机
载波L1， 伪噪声码
L2
C/A码，P码
导航电文 D码
GP第S六信章G号PS的信号处接理收机流程
二、GPS卫星信号接收机的类型
1. 按接收机的用途分类
• 导航型接收机 • 测地型接收机 • 授时型接收机
第六章GPS信号接收机
导航型接收机
※导航型接收机又分为: 低动态型(如车载型和航海型)、 中动态型(如航空型,飞行速度低于: 400Km/h) 高动态型(如航空型、星载型等,飞行速度大 于: 400Km/h) 。
• 电源
第六章GPS信号接收机
天线单元
GPS接收机的天线类型较多有:单板天线、四线螺 旋形天线、微波传输带型天线(微带天线) 、圆锥螺 旋天线等。
目前大部分测量型接收机都用微带天线。这是因为
微带天线体积小、重量轻、结构简单、性能优良,既 适用于单频接收机,亦适用于双频接收机。其缺点是 增益较低,但这可利用低噪声前置放大器弥补。
生产厂家 型号
首产年代 体积 重量 波道数
Ashtech Z-Xtreme
2000 7.75*3*8.75(in)
3.5lb 24
Leica SR530 2001 205*165*72(mm) 1.65kg
24
Trimble 5700 2001
4.7*2.6*8.2(in) 1.2kg 18
定时精度 冷启动时间 热启动时间 作业温度
第六章GPS信号接收机
• 1964. TRANSIT卫星信号接收机； • 1980. 第一台商品GPS信号接收机； • 1994. GPS和GLONASS信号集成接收机。
第六章GPS信号接收机
载波L1， 伪噪声码
L2
C/A码，P码
导航电文 D码
GPS卫星 GPS信号
L1，C/A，D L1，P，D L2，P，D
第六章GPS信号接收机
多通道接收机
※具有多个信号接收通道,每个通道只跟踪测 量一颗卫星信号,所以可同时接收测量多颗 卫星信号。
第六章GPS信号接收机
序贯通道接收机
※仅具有一个信号接收通道,无法同时对多颗 卫星信号进行跟踪测量。只能按时序顺次 对各颗卫星的信号进行跟踪测量。但一个 循环时间较长(数秒钟),无法对卫星的信号进 行连续跟踪测量。
功耗/ W 天线类型 定位精度
335ns 150s 15s -3wenku.baidu.com~55
6 微带 5mm+1PPM
100ns <3min <45s -20~55
7 微带 5mm+1PPM
第六章GPS信号接收机
100ns <90s <30s -40~65
6 微带 5mm+1PPM
3. 按接收机通道数分类
• 多通道接收机 • 序贯通道接收机 • 多路多用通道接收机
多路复用通道接收机
※只设一个或两个信号接收通道,但在相应软 件控制下,依次对多颗卫星信号进行跟踪测 量时其一个循环时间很短(一般不超过 20ms),所以可对各颗卫星信号进行连续跟 踪测量。但其信噪比低于多通道接收机。
第六章GPS信号接收机
4. 按接收机工作原理分类
• 码相关型接收机 • 平方型接收机 • 混合型接收机 • 干涉型接收机
第六章 GPS信号接收机
第六章GPS信号接收机
一、GPS卫星信号接收机的发展
• GPS信号接收机，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 能够接受、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。
第六章GPS信号接收机
码相关型接收机
※利用码相关技术将载波上的测距码去掉重 新获得载波信号,这类接收机必须知道测距 码的结构(P码或C/A码)。
第六章GPS信号接收机
平方型接收机
※将接收到的卫星载波信号进行平方去掉测 距码和导航电文重新获得载波信号,这类接 收机不必知道测距码的结构(P码或C/A码)。 称为无码接收机。
5m
10+1PPM
注：1in=2.54cm，1lb=0.453592第kg六，章G1PoSz信=号2接8收.3机49523g。
Trimble AgGPS114
2000 6*5*1(in)
1.38lb 12
C/A伪距 1000ns 2.5min
<30s -30~65
3.1 微带 <1m
双频GPS信号接收机的基本性能
功耗/ W 天线类型 定位精度
GARMIN
Leica
GPS35LP
SR510
1999
1999
2.2*3.8*1.05(in) 205*165*72(mm)
3.88oz
1.1kg
12
12
C/A伪距
C/A伪距
1000ns
<100ns
45s
<3min
5s
<45s
-30~85
-20~55
1.1
5.3
微带
微带
※结构简单、操作方便、价格便宜、应用十 分广泛。
第六章GPS信号接收机
测量型接收机
※测量方式多样(伪距测量、载波相位测量、 GPS RTD和GPS RTK等). ※定位精度高(精度可达Cm级甚至更高!)。 ※结构复杂、功能完善、价格较贵和应用 范围较广。
第六章GPS信号接收机
授时型接收机
※提供高精度的时间授时,主要用于天文台、 地面监测站和无线电通讯中时间同步等。
第六章GPS信号接收机
2. 按接收机的载波频率分类 • 单频接收机
※只能接收 L1 载波信号,测量定位精度一般较低!
• 双频接收机
※可同时接收 L1 、L2载波信号,测量定位精度较高!
第六章GPS信号接收机
单频GPS信号接收机的基本性能
生产厂家 型号
首产年代 体积 重量 波道数 观测量
定时精度 冷启动时间 热启动时间 作业温度
第六章GPS信号接收机
• 天线单元的作用：
• 接收天线，是无线电波进 入接收设备的入口，是将 电磁波还原为高频电流的 能量变换器。
• 将到达GPS信号接收天 线的功率较小的电磁波变 换成微波电信号，并将如 此微弱的GPS电信号予 以放大。
第六章GPS信号接收机
混合型接收机
※这类接收机综合了以上两种接收机的优点, 目前常用的接收机均为此类。
第六章GPS信号接收机
干涉型接收机
• ※此类接收机用于卫星射电干涉测量。
第六章GPS信号接收机
三、GPS信号接收机的结构
第六章GPS信号接收机
• 天线单元 • 接收单元
– 变频器和中频放大器 – 信号波道 – 存储器 – 计算和显示控制单元
GPS信号接收机
载波L1， 伪噪声码
L2
C/A码，P码
导航电文 D码
GP第S六信章G号PS的信号处接理收机流程
二、GPS卫星信号接收机的类型
1. 按接收机的用途分类
• 导航型接收机 • 测地型接收机 • 授时型接收机
第六章GPS信号接收机
导航型接收机
※导航型接收机又分为: 低动态型(如车载型和航海型)、 中动态型(如航空型,飞行速度低于: 400Km/h) 高动态型(如航空型、星载型等,飞行速度大 于: 400Km/h) 。
• 电源
第六章GPS信号接收机
天线单元
GPS接收机的天线类型较多有:单板天线、四线螺 旋形天线、微波传输带型天线(微带天线) 、圆锥螺 旋天线等。
目前大部分测量型接收机都用微带天线。这是因为
微带天线体积小、重量轻、结构简单、性能优良,既 适用于单频接收机,亦适用于双频接收机。其缺点是 增益较低,但这可利用低噪声前置放大器弥补。
生产厂家 型号
首产年代 体积 重量 波道数
Ashtech Z-Xtreme
2000 7.75*3*8.75(in)
3.5lb 24
Leica SR530 2001 205*165*72(mm) 1.65kg
24
Trimble 5700 2001
4.7*2.6*8.2(in) 1.2kg 18
定时精度 冷启动时间 热启动时间 作业温度
第六章GPS信号接收机
• 1964. TRANSIT卫星信号接收机； • 1980. 第一台商品GPS信号接收机； • 1994. GPS和GLONASS信号集成接收机。
第六章GPS信号接收机
载波L1， 伪噪声码
L2
C/A码，P码
导航电文 D码
GPS卫星 GPS信号
L1，C/A，D L1，P，D L2，P，D
第六章GPS信号接收机
多通道接收机
※具有多个信号接收通道,每个通道只跟踪测 量一颗卫星信号,所以可同时接收测量多颗 卫星信号。
第六章GPS信号接收机
序贯通道接收机
※仅具有一个信号接收通道,无法同时对多颗 卫星信号进行跟踪测量。只能按时序顺次 对各颗卫星的信号进行跟踪测量。但一个 循环时间较长(数秒钟),无法对卫星的信号进 行连续跟踪测量。
功耗/ W 天线类型 定位精度
335ns 150s 15s -3wenku.baidu.com~55
6 微带 5mm+1PPM
100ns <3min <45s -20~55
7 微带 5mm+1PPM
第六章GPS信号接收机
100ns <90s <30s -40~65
6 微带 5mm+1PPM
3. 按接收机通道数分类
• 多通道接收机 • 序贯通道接收机 • 多路多用通道接收机