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接收机的主要组成和性能指标

添加时间：2018-05-18 18:44:53 来源：《北斗与GNSS系统概述》

　　接收机通常有接收机天线、射频（RF）部分、基带部分、电源部分和控制显示存储部分组成。接收机天线是卫星信号的进入口，通常天线分为有源和无源天线两种，它们的区别主要在有无前置射频放大器。接收机的主机上射频和基带部分，射频部分的功能是将L波段的射频信号转变为可以方便地实现数字化的中频信号，通过模数转换器变成数字信号。然后，经过基带部分实现信号的搜索捕获、锁定跟踪，进行信号的测量，获得观测数据和导航电文，进行定位计算，并实现结果的输出与显示。

　　图7.1 典型的高精度接收机的硬件构成图

　　以GPS卫星导航接收机为例，最主要的指标是接收频点（L1，或者L1+L2）、接收灵敏度、接收机通道数、定位精度、首次定位时间，以及其它一系列电气和物理机械性能指标。

　　接收机频点，通常的大众化应用的导航接收机产品都是单个频点L1，接收的是民用粗码（C/A），其定位方法是利用测量码相位来实现的。而高端的定位接收机，一般都是L1+L2的双频接收机，利用载波相位方法来实现定位，其定位精度要比单频的高。

　　接收机的灵敏度，通俗地讲是指接收机能够接收最弱信号的能力。随着卫星导航接收机应用领域的不断扩大，尤其在车内、室内、城市峡谷和稠密森林中的应用，对于灵敏度要求越来越高。

　　接收机通道数，又称信道数，是指接收机能够同时接收多少个可见卫星的能力，通常的GPS导航接收机大多是12个信道，现在也有20信道的。由于GNSS多系统的工作，可见卫星数量越来越多，所以目前出现有864个通道的接收机。

　　首次定位时间是个很重要的指标，因为开机后是否能够很快接收锁定信号非常影响到用户的感受。首次定位时间定义有很多，实际上简单地说，应该有两种，一是冷启动，二是热启动。冷启动是指第一次开机，或者长期没有开机，接收机内没有任何卫星星历和历书数据，也没有进行任何的时间和位置数据的设置，由接收机自行搜索捕获、锁定跟踪信号，实现定位。通常，至少需要数分钟，甚至更长时间。热启动是指最近开过机，机内已经存有星历和历书数据，或者进行了时间和位置数据的设置，接收机可能在1-2分钟之内完成搜索捕获、锁定跟踪信号，实现定位。

　　定位精度是最重要的指标，通常它是由系统性能和接收机接收的环境条件决定的。GPS接收机的正常的定位精度为10多米到几十米。目前，由于GPS卫星数量远超过额定数量，所以一般接收机的定位精度达到5-6米，甚至精度更高，尤其是在GNSS多系统接收机工作条件下，正在向1米的精度接近。

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