GPS接收机应用于手机中所遇到的射频干扰

2018-03-22金超

数字通信世界 2018年3期

金超

（宁波萨瑞通讯有限公司，宁波　315000）

1　引言

随着社会的快速发展，信息时代已经到来，人们享受着科学技术快速发展带来的成果，其中GPS技术在人们的生活中应用越来越广泛，最常见的是将GPS应用于导航系统中，但是GPS在导航系统中的应用已经远远不能满足人们的发展需求，所以为了满足人们不断发展的需要，将GPS技术引入到移动通信设备中是GPS技术发展的大趋势，随着科学技术水平的进一步实现，这终将成为可能，GPS技术引入移动通信设备中能够给人们带来更多的超值服务。例如可以通过附近商超的查询，了解到商场中商品的具体信息；需要紧急呼叫的时候，能够将呼叫的具体位置信息快速锁定。当然直接采用GPS接收机也能实现定位，并且操作相对比较简单，但是很难在固定的小区域内建设一座具有接受GPS信号的设备，想要实现真正的定位也比较困难，所以辅助全球定位方式应运而生。

2　GPS接收机应用于手机中所遇到的潜在的射频共存问题

GPS接收机与手机系统进行有效的整合，是发展的趋势，也能够为人们带来极大的便利，这是GPS接收机与手机系统进行整合的优势所在，但是随之而来的问题是，GPS接收机会受到其他与之共存的射频干扰源的阻碍影响，这些干扰源包括GSM、UMTS、蓝牙、无线局域网等，由于GPS所使用的频率和其他射频干扰源所在的频谱较为相近，再加上GPS接收机只是对信号有接收的功能，并不能向外界发送信号，所以只是其他干扰源对GPS接收机产生干扰，而GPS接收机自身并不会成为干扰源。一般相近的射频源对GPS接收机的性能降低主要体现在以下两个方面：产生的干扰信号在很大程度上将GPS接收机中的LNA性能压缩，这就是常讲的阻塞；另一方面是由于GPS宽带中的噪声或GPS频带内部的辐射比较杂乱，都会对信噪比产生直接的影响，使信噪比降低。从GPS接收机角度分析，产生的噪声为带内噪声，为了降低干扰信号对GPS接收机的影响，需要在GPS接收机内部LNA前端安装一个滤波器，安装滤波器的作用是将信号载波的功率降低，但是对GPS信号功率不会产生直接的影响，如果想要效果更加明显，需要再加装一个GPS带通滤波器。但是加装滤波器也不能将带内的噪声完全消除，对辐射的杂质也不能产生有效地抑制，所以需要重点放在干扰源产生的发射机上，最直接的方式就是在发射机天线前部的位置加上一个带通滤波器，带通滤波器的作用就是让需要的发射频率通过，阻止外噪音的进入。

事实上，还需要将GPS天线到其他射频发射天线之间的路径影响因素考虑在内，如果信号在进入GPS接收机天线之前就已经衰减，那么由此所产生的影响就会减少很多。

3　关于GPS接收机性能的评估

对GPS接收机进行性能评估，需要在有干扰源的前提下评估其具体的性能，由此判断射频干扰源对GPS接收机的直接影响程度，由于检验过程时间不等，所以需要提前做出假设，需要利用控制变量法，将GPS信号的强度保持不变，考虑同径效应下的测试。本研究选择的干扰源是GSM，UMTS，WLAN和Bluetooth。首先提出假设，距离GPS频率越近的干扰信号，对GPS接收机带来的影响越大，所以当测试使用距离GPS频率近的发射信号的时候选择功率级别最大，在具体的实验过程中，每一次对GPS信号产生的干扰信号只需要引入一种。

发现DCS和UMTS情况下的信噪比衰减程度较大，当信噪比衰减度为0.8分贝的时候，并且GPS信号比较低的时候，产生的影响最大。干扰源如果是WLAN或者是蓝牙信号的时候，信噪比的衰减程度价格低，信号的强度或者带内的噪声对于信噪比的影响不大。主要是WLAN和蓝牙的最大发射功率都处于较低的级别。很多UMTS手机工作在1900MHz频段上，发射的频段处在1920-1980MHz范围内，GPS接收机的频率不在这个范围内，所以当UMTS作为射频发射源的时候，需要格外注意对GPS接收机的阻塞影响。