GPS接收機(jī)應(yīng)用于手機(jī)中所遇到的射頻干擾

金 超

（寧波薩瑞通訊有限公司，寧波　315000）

1　引言

隨著社會(huì)的快速發(fā)展，信息時(shí)代已經(jīng)到來，人們享受著科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展帶來的成果，其中GPS技術(shù)在人們的生活中應(yīng)用越來越廣泛，最常見的是將GPS應(yīng)用于導(dǎo)航系統(tǒng)中，但是GPS在導(dǎo)航系統(tǒng)中的應(yīng)用已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人們的發(fā)展需求，所以為了滿足人們不斷發(fā)展的需要，將GPS技術(shù)引入到移動(dòng)通信設(shè)備中是GPS技術(shù)發(fā)展的大趨勢，隨著科學(xué)技術(shù)水平的進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)，這終將成為可能，GPS技術(shù)引入移動(dòng)通信設(shè)備中能夠給人們帶來更多的超值服務(wù)。例如可以通過附近商超的查詢，了解到商場中商品的具體信息；需要緊急呼叫的時(shí)候，能夠?qū)⒑艚械木唧w位置信息快速鎖定。當(dāng)然直接采用GPS接收機(jī)也能實(shí)現(xiàn)定位，并且操作相對(duì)比較簡單，但是很難在固定的小區(qū)域內(nèi)建設(shè)一座具有接受GPS信號(hào)的設(shè)備，想要實(shí)現(xiàn)真正的定位也比較困難，所以輔助全球定位方式應(yīng)運(yùn)而生。

2　GPS接收機(jī)應(yīng)用于手機(jī)中所遇到的潛在的射頻共存問題

GPS接收機(jī)與手機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行有效的整合，是發(fā)展的趨勢，也能夠?yàn)槿藗儙順O大的便利，這是GPS接收機(jī)與手機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行整合的優(yōu)勢所在，但是隨之而來的問題是，GPS接收機(jī)會(huì)受到其他與之共存的射頻干擾源的阻礙影響，這些干擾源包括GSM、UMTS、藍(lán)牙、無線局域網(wǎng)等，由于GPS所使用的頻率和其他射頻干擾源所在的頻譜較為相近，再加上GPS接收機(jī)只是對(duì)信號(hào)有接收的功能，并不能向外界發(fā)送信號(hào)，所以只是其他干擾源對(duì)GPS接收機(jī)產(chǎn)生干擾，而GPS接收機(jī)自身并不會(huì)成為干擾源。一般相近的射頻源對(duì)GPS接收機(jī)的性能降低主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：產(chǎn)生的干擾信號(hào)在很大程度上將GPS接收機(jī)中的LNA性能壓縮，這就是常講的阻塞；另一方面是由于GPS寬帶中的噪聲或GPS頻帶內(nèi)部的輻射比較雜亂，都會(huì)對(duì)信噪比產(chǎn)生直接的影響，使信噪比降低。從GPS接收機(jī)角度分析，產(chǎn)生的噪聲為帶內(nèi)噪聲，為了降低干擾信號(hào)對(duì)GPS接收機(jī)的影響，需要在GPS接收機(jī)內(nèi)部LNA前端安裝一個(gè)濾波器，安裝濾波器的作用是將信號(hào)載波的功率降低，但是對(duì)GPS信號(hào)功率不會(huì)產(chǎn)生直接的影響，如果想要效果更加明顯，需要再加裝一個(gè)GPS帶通濾波器。但是加裝濾波器也不能將帶內(nèi)的噪聲完全消除，對(duì)輻射的雜質(zhì)也不能產(chǎn)生有效地抑制，所以需要重點(diǎn)放在干擾源產(chǎn)生的發(fā)射機(jī)上，最直接的方式就是在發(fā)射機(jī)天線前部的位置加上一個(gè)帶通濾波器，帶通濾波器的作用就是讓需要的發(fā)射頻率通過，阻止外噪音的進(jìn)入。

事實(shí)上，還需要將GPS天線到其他射頻發(fā)射天線之間的路徑影響因素考慮在內(nèi)，如果信號(hào)在進(jìn)入GPS接收機(jī)天線之前就已經(jīng)衰減，那么由此所產(chǎn)生的影響就會(huì)減少很多。

3　關(guān)于GPS接收機(jī)性能的評(píng)估

對(duì)GPS接收機(jī)進(jìn)行性能評(píng)估，需要在有干擾源的前提下評(píng)估其具體的性能，由此判斷射頻干擾源對(duì)GPS接收機(jī)的直接影響程度，由于檢驗(yàn)過程時(shí)間不等，所以需要提前做出假設(shè)，需要利用控制變量法，將GPS信號(hào)的強(qiáng)度保持不變，考慮同徑效應(yīng)下的測試。本研究選擇的干擾源是GSM，UMTS，WLAN和Bluetooth。首先提出假設(shè)，距離GPS頻率越近的干擾信號(hào)，對(duì)GPS接收機(jī)帶來的影響越大，所以當(dāng)測試使用距離GPS頻率近的發(fā)射信號(hào)的時(shí)候選擇功率級(jí)別最大，在具體的實(shí)驗(yàn)過程中，每一次對(duì)GPS信號(hào)產(chǎn)生的干擾信號(hào)只需要引入一種。

發(fā)現(xiàn)DCS和UMTS情況下的信噪比衰減程度較大，當(dāng)信噪比衰減度為0.8分貝的時(shí)候，并且GPS信號(hào)比較低的時(shí)候，產(chǎn)生的影響最大。干擾源如果是WLAN或者是藍(lán)牙信號(hào)的時(shí)候，信噪比的衰減程度價(jià)格低，信號(hào)的強(qiáng)度或者帶內(nèi)的噪聲對(duì)于信噪比的影響不大。主要是WLAN和藍(lán)牙的最大發(fā)射功率都處于較低的級(jí)別。很多UMTS手機(jī)工作在1900MHz頻段上，發(fā)射的頻段處在1920-1980MHz范圍內(nèi)，GPS接收機(jī)的頻率不在這個(gè)范圍內(nèi)，所以當(dāng)UMTS作為射頻發(fā)射源的時(shí)候，需要格外注意對(duì)GPS接收機(jī)的阻塞影響。

4　結(jié)束語

綜上所述，將GPS接收機(jī)應(yīng)用于手機(jī)中，遇到射頻共存現(xiàn)象非常正常，UMTS信號(hào)作為干擾源的時(shí)候，對(duì)GPS接收機(jī)的阻塞影響最大，將濾波器進(jìn)行更換，采用處在UMTS發(fā)射頻段能夠有效地抑制GPS帶通濾波器，由于一些情況不可預(yù)測，所以將接收機(jī)的輸入匹配網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化，也會(huì)起到良好的效果。

[1]鄧剛.抗干擾軟件GPS接收機(jī)的設(shè)計(jì)與性能驗(yàn)證[D].重慶大學(xué)，2010.