GPS接收机的工作原理

GPS接收机主要是由GPS接收机天线单元、GPS接收机主机单元和电源单元三部分组成的。接收机主机由变频器、信号通道、微处理器、存储器及显示器组成，基本结构如图所示。

1.接收机天线

接收机天线部分由天线和前置放大器组成。天线的作用是将GPS卫星信号的极微弱的电磁波转化为相应的电流；前置放大器的作用则是将微弱的GPS信号电流进行相应放大。通常对天线部分有如下要求。

(1)天线与前置放大器密封为一体，保障天线部分能够正常工作，减少信号损失。

(2)能够接收来自任何方向的卫星信号，不产生接收死角。

(3)拥有防护和屏蔽多路径效应的措施。

(4)天线的相位中心可保持高度的稳定，并与其几何中心尽量保持一致。

2.接收机主机

1)变频器

经过GPS前置放大器的信号仍然很微弱，为了使接收机通道得到稳定的高增益，并且使L频段的射频信号变成低频信号，必须采用变频器。

超声波发射电路图3.2 超声波接收电路 超声波接收电路负责接收超声波信号.并将超声波信号转换成单片机能识别 的电信号。(除了10通道型号)另内，该方法可以达到mm 结束语本系统采用飞思卡尔高速单片机做核心处理器，在超声波发射电路中搭建 555 定时器多谐振荡器电路产生40kz 的脉冲信号，在超声波接收电路中应用了 自动增益电路，使得接收灵敏度大幅提高。

(1)搜索卫星，牵引并跟踪卫星。

(2)对广播电文数据信号实行解扩，解调出广播电文gps工作原理。

(3)进行伪距测量、载波相位测量及多普勒频移测量。

由于接收机接收到的信号是扩频的调制信号，所以要经过解扩、解调才能得到导航电文，因此在相关通道电路中设有伪码相位跟踪环和载波相位跟踪环。

2)存储器

接收机内设有存储器或存储卡，以存储卫星星历、卫星历书、接收机采集到的码相位伪距观测值、载波相位观测值及多普勒频移。目前GPS接收机都装有半导体存储器(简称内存)，接收机内存数据可以通过数据口传到微机上，以便进行数据处理和数据保存。在存储器内还装有多种工作软件，如自测试软件、卫星预报软件、导航电文解码软件、GPS单点定位软件等gps工作原理。

3)微处理器CPU

微处理是GPS接收机工作的灵魂，GPS接收机工作都是在微机指令统一协同下进行的，其主要工作步骤为如下。

(1)接收机开机后，立即指示各个通道进行自检，实时地在视屏显示窗内展示各自的自检结果，并测定、校正和存储各个通道的时延值。

(2)接收机对卫星进行捕捉跟踪后，根据跟踪环路所输出的数据码，解译出GPS卫星星历。当同时锁定4颗卫星时，将C/A码伪距观测值连同星历一起计算出测站的三维位置，并按照预置的位置数据更新率，不断地更新(计算)点的坐标。

(3)用己测得的点位坐标和GPS卫星历书，计算所有在轨卫星的升降时间、方位和高度角，并为作业人员提供在视卫星数量及其工作状况，以便选用"健康”的且分布适宜的定位卫星，达到提高点位精度的目的。

(4)接收用户输入的信号，如测站名、测站号、天线高和气象参数等。

电源：GPS接收机的电源包括内电源和外接电源。内电源采用锂电池，主要用于RAM存储器供电，以防止数据丢失。外接电源一般采用汽车电瓶或者随机配备的专用电源适配器。当用交流电时，要经过稳定电源或专用电流交换器。

综上所述，GPS信号接收机的任务：接收GPS卫星发射的信号，能够捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号，并跟踪这些卫星的运行，获得必要的导航和定位信息及观测量；对所接收到的GPS信号进行变换、放大和处理，以便测量出GPS信号从卫星到接收机天线的传播时间，解译出GPS卫星所发送的导航电文，实时地计算出测站的三维位置，基至三维速度和时间。

4）GPS接收机简介

1.康凯斯GPS接收机GV25的介绍

在伪基站防伪技术上，麒麟970依然支持，比如依照基带对伪基站与正规基站的不同特性，例如发射功率、c1/c2小区选择和重选参数等不同点，位置区的lac值等特性，从通讯底层识别所在的基站是否为伪基站，从源头上杜绝伪基站连接手机，从而避免诈骗信息的接收。他说，“伪基站”工作时需要主机、电脑、蓄电池和天线，他开启“伪基站”软件后，通过电脑将客户编好的短信内容输入窗口，然后点击发送。蚂蚁金服安全管理部专家程珹介绍，部刑侦局联合蚂蚁金服合作开发的“伪基站实时监控平台”，不仅能动态监控所有伪基站短信、链接便于溯源分析、全面打击，还能实时跟踪和定位各类伪基站设备，做到50米内精准定位，便于实施。

2.产品特色：

A、 防伪基站探测

B、位移报警，拖车偷车提醒

C、北斗、GPS、LBS三重定位

D、实时定位，智能上传位置

E、 宽电压范围，适合12V、24V车型

F、电子围栏，进出围栏报警

G、免按开机键，上电即工作，易安装

H、 震动报警，车辆异常震动提醒

I、超速报警

J、 断电、低电报警

K、双色LED状态显示，隐藏式设计

L、 多方式查询，短信、客户端、品台

M、 双核智控，防死机制，故障自恢复

3.硬件规格

A、天线：内置GPS陶瓷天线、GSM四频天线

B、内置LED指示灯：GPS（蓝色），GSM（绿色）

C、内置电池：100mAh/3.7V工业级锂聚合物电池

D、 工作电流电压：9-36VDC/32mA(12VDC),18mA(24VDC)

E、 待机电流：≤5mA

F、机身颜色：黑色

G、 机身尺寸:73.8（L）x25.9（W）x12.2（H）mm

H、重量：26.6g

4.GSM规格

A、 通信制式：GSM

B、GSM频段：850/900/1800/1900MHz

C、GPRS：Class12,TCP/IP

D、机身内存：32+32Mb

E、相位误差：均方根相位误差小于5，峰值相位误差小于20

支持频段 2g：gsm 850/900/1800/1900 3g：wcdma 850/900/1900/2100。支持频段 2g：gsm 850/900/1800/1900 3g：wcdma 850/900/1900/2100 4g：lte-td 800 数据业务 gprs。网络频率:sim1:td-scdma/td-hsdpa 1880-1920/2010-2025mhz hsdpa/hsupa 850/1900/2100 mhz edge/gprs/gsm 850/900/1800/1900mhz sim2 edge/gprs/gsm 850/900/1800/1900mhz。

G、最大频率误差：±0.1ppm

H、接收灵敏度：Class II RBER2%(-102dBm)

5.BDS（北斗）/GPS规格

A、定位芯片：高灵敏度BDS/GPS芯片组

B、 频率：BDS B1，1561.098MHz；GPS L1，1575.42MHz

C、通道数：66

D、 定位精度：小于10米

E、跟踪灵敏度：-165dBm

F、捕获灵敏度：-148dBm

G、定位时间：平均热启动≤1sec(open sky)，平均冷启动≤32sec(open sky)

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