GPS接收機(jī)基帶處理集成電路技術(shù)要求及測(cè)試方法

1、 GPS 接收機(jī)基帶處理集成電路技術(shù)要求及測(cè)試方法Technical requirements and test methodsfor baseband processing IC of GPS receiver(報(bào)批稿)中華人民共和國信息產(chǎn)業(yè)部 發(fā)布ICS 33.200M 50備案號(hào)：備案號(hào)：中中華華人人民民共共和和國國電電子子行行業(yè)業(yè)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)SJ/T XXXXXXXX200X-XX-XX 發(fā)布200X-XX-XX 實(shí)施 S SJ J SJ/T I目 次前言.IV1 范圍.12 規(guī)范性引用文件.13 術(shù)語、定義、縮略語、符號(hào)和代號(hào).13.1 術(shù)語和定義.23.2 縮略語.53.3 符號(hào)、代號(hào)

2、.64 技術(shù)要求.74.1 基本要求.74.1.1 總則.74.1.2 組成.74.1.3 外部輸入、輸出.84.1.4 功能.94.1.5 并行信號(hào)接收通道數(shù)（同時(shí)跟蹤的衛(wèi)星信號(hào)個(gè)數(shù)）.94.1.6 等效相關(guān)器個(gè)數(shù)（適用于主動(dòng)式時(shí)域相關(guān)器）.94.1.7 主采樣率（相關(guān)前采樣率）.94.1.8 跟蹤性能（適用于主動(dòng)式時(shí)域相關(guān)器）.104.1.9 輸出數(shù)據(jù)寬度.134.1.10 數(shù)據(jù)更新率.134.1.11 環(huán)境適應(yīng)性.134.1.12 其它特性要求.144.2 單元模塊要求.144.2.1 并行信號(hào)接收通道及其輔助跟蹤功能模塊.144.2.2 在片外圍功能模塊.194.3 接口要求.214.

3、3.1 與 RF 前端的接口.21SJ/T II4.3.2 與 MPU 和信號(hào)處理軟件的接口.224.4 對(duì)產(chǎn)品規(guī)范的要求.244.4.1 電路的識(shí)別和說明.244.4.2 功能說明.244.4.3 額定值（極限值）.254.4.4 推薦工作條件（在規(guī)定的工作范圍內(nèi)）.254.4.5 靜態(tài)電特性.264.4.6 動(dòng)態(tài)電特性.274.4.7 補(bǔ)充資料.285 測(cè)試方法.285.1 測(cè)試環(huán)境.285.1.1 試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)大氣條件.285.1.2 電源與接地.295.2 測(cè)試系統(tǒng).295.2.1 基帶處理集成電路評(píng)估板及配套測(cè)試軟件.295.2.2 推薦測(cè)試系統(tǒng).305.2.3 對(duì)測(cè)試設(shè)備的要求.32

4、5.3 測(cè)試步驟.325.4 測(cè)試方法.335.4.1 功能和接口.335.4.2 單元模塊.335.4.3 電源及復(fù)位控制.335.4.4 并行信號(hào)接收通道數(shù)（同時(shí)跟蹤的衛(wèi)星信號(hào)個(gè)數(shù)）.335.4.5 等效相關(guān)器個(gè)數(shù)（適用于主動(dòng)式時(shí)域相關(guān)器）.335.4.6 相關(guān)前采樣率.335.4.7 跟蹤性能（適用于主動(dòng)式時(shí)域相關(guān)器）.335.4.8 輸出數(shù)據(jù)寬度.335.4.9 數(shù)據(jù)更新率.345.4.10 電測(cè)試方法.34SJ/T III5.4.11 環(huán)境適應(yīng)性.345.4.12 電耐久性試驗(yàn).345.4.13 加速試驗(yàn)程序.34附錄 A（資料性附錄） 與載波 NCO 和碼 NCO 有關(guān)的性能指標(biāo)的

5、計(jì)算方法.35A.1 載波 NCO.35A.2 碼 NCO.36附錄 B（規(guī)范性附錄） 推薦測(cè)試系統(tǒng)中專用測(cè)試設(shè)備的要求.38B.1 GPS 數(shù)字 IF 信號(hào)模擬器.38B.2 GPS RF 衛(wèi)星信號(hào)模擬器.38B.3 標(biāo)準(zhǔn) GPS 數(shù)字存儲(chǔ)接收機(jī).39B.4 GPS RF 衛(wèi)星信號(hào)采集卡.40B.5 PC 機(jī)系統(tǒng).40B.6 集成電路管腳接口卡/測(cè)試探針卡.40SJ/T IV前 言請(qǐng)注意本標(biāo)準(zhǔn)的某些內(nèi)容有可能涉及專利。本標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布機(jī)構(gòu)不應(yīng)承擔(dān)識(shí)別這些專利的責(zé)任。本標(biāo)準(zhǔn)附錄A為資料性附錄，附錄B為規(guī)范性附錄。本標(biāo)準(zhǔn)由中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究所歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：北京航空航天大學(xué)。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草

6、人：寇艷紅，張其善，常青，趙昀。SJ/T 1GPS 接收機(jī)基帶處理集成電路技術(shù)要求及測(cè)試方法1范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了GPS接收機(jī)基帶處理集成電路的有關(guān)術(shù)語及定義、基本技術(shù)要求、單元模塊要求、接口要求、對(duì)產(chǎn)品規(guī)范的要求、性能指標(biāo)的測(cè)試和計(jì)算方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于GPS接收機(jī)基帶處理集成電路的研制、生產(chǎn)、采購、性能測(cè)試和評(píng)估，是制訂產(chǎn)品規(guī)范的依據(jù)。2規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而，鼓勵(lì)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本

7、標(biāo)準(zhǔn)。GB/T 49371995 半導(dǎo)體器件機(jī)械和氣候試驗(yàn)方法GB/T 127501991 半導(dǎo)體集成電路分規(guī)范 (不包括混合電路) GB/T 164641996 半導(dǎo)體器件.集成電路.第1部分：總則 GB/T 175741998 半導(dǎo)體器件.集成電路.第2部分：數(shù)字集成電路GB/T 18214.12000 全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）第一部分：全球定位系統(tǒng)（GPS）接收設(shè)備性能標(biāo)準(zhǔn)、測(cè)試方法和要求的測(cè)試結(jié)果 GB/T 205122006 GPS 接收機(jī)導(dǎo)航定位輸出數(shù)據(jù)格式SJ/T XXXX GPS接口控制文件SJ/T YYYY 衛(wèi)星導(dǎo)航差分格式SJ/T ZZZZ GPS 接收機(jī) OEM 板性

8、能要求及測(cè)試方法 3術(shù)語、定義、縮略語、符號(hào)和代號(hào)SJ/T 23.1術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。3.1.1捕獲 acquisitionGPS接收機(jī)搜索發(fā)現(xiàn)GPS衛(wèi)星信號(hào)并將其牽引至跟蹤范圍內(nèi)的過程、能力或工作狀態(tài)/工作模式。注：接收機(jī)在進(jìn)入跟蹤狀態(tài)之前通過一個(gè)搜索過程識(shí)別所接收信號(hào)的衛(wèi)星PRN號(hào)，對(duì)信號(hào)中衛(wèi)星PRN碼的相位和載波多普勒頻移做出粗略的估計(jì)，然后利用這些估計(jì)量對(duì)跟蹤模式初始化，這些估計(jì)量在跟蹤過程中連續(xù)更新、更趨精確。3.1.2載波相位 carrier phase積分多普勒 integrated Doppler累積偽距（ADR） accumulated delta pse

9、udorangeGPS衛(wèi)星信號(hào)載波上的累加相位值，由GPS接收機(jī)通過鎖相環(huán)（PLL）載波跟蹤測(cè)得的原始的載波相位觀測(cè)量由整周計(jì)數(shù)和周內(nèi)相位的小數(shù)部分組成，帶有整周模糊度，反映了接收機(jī)本地載波相位的變化。3.1.3載波跟蹤環(huán) carrier tracking loopGPS接收機(jī)信號(hào)通道中的一個(gè)功能模塊，通過將接收機(jī)本地產(chǎn)生的參考載波信號(hào)（或稱復(fù)制載波信號(hào)/本振信號(hào)）的頻率和/或相位與接收到的信號(hào)載波的當(dāng)前頻率和/或相位對(duì)準(zhǔn),從而達(dá)到載波同步。注：一旦本地振蕩器信號(hào)鎖定到載波，其頻率和/或相位可以被測(cè)量，從而獲得載波多普勒和/或載波相位觀測(cè)量。3.1.4通道 channel SJ/T 3GPS接

10、收機(jī)中專用于接收設(shè)定衛(wèi)星信號(hào)的接收通道，包含檢測(cè)、鎖定和連續(xù)跟蹤此信號(hào)所必需的信號(hào)處理電路。3.1.5碼分多址 Code Division Multiple Access （CDMA）一種多址傳輸?shù)姆椒ǎ鄠€(gè)發(fā)送端共用同一頻率、在同樣的時(shí)間段內(nèi)、在不同的偽隨機(jī)噪聲（PRN）碼序列調(diào)制下發(fā)送信號(hào)，接收端根據(jù)PRN碼的不同來識(shí)別和區(qū)分發(fā)送源地址。注：GPS系統(tǒng)采用互相關(guān)特性較好的Gold碼來進(jìn)行碼分多址，為每顆衛(wèi)星分配一個(gè)特定的Gold碼序列，接收機(jī)中根據(jù)相關(guān)運(yùn)算結(jié)果來識(shí)別各顆衛(wèi)星。3.1.6碼跟蹤環(huán) code tracking loopGPS接收機(jī)信號(hào)通道中的一個(gè)功能模塊，用于調(diào)整由接收機(jī)本地生

11、成的偽隨機(jī)噪聲（PRN）碼，使其與當(dāng)前到達(dá)接收機(jī)的衛(wèi)星信號(hào)的偽隨機(jī)噪聲（PRN）碼一致、對(duì)準(zhǔn)，達(dá)到碼序相同、碼元同步。3.1.7碼相位 code phase通過碼跟蹤環(huán)對(duì)準(zhǔn)的本地PRN碼的相位測(cè)量值，可用來形成偽距觀測(cè)量。3.1.8相關(guān)器 correlator接收機(jī)信號(hào)接收通道中以一定形式實(shí)現(xiàn)輸入信號(hào)與本地生成信號(hào)的相關(guān)運(yùn)算的功能部件，既可采用由乘法器與積分/累加器組成的主動(dòng)式時(shí)域相關(guān)器（又稱MAC相關(guān)器）的形式，也可采用等效的頻域相乘或匹配濾波器的形式。注：在GPS接收機(jī)中相關(guān)器用于針對(duì)PRN碼對(duì)本地生成的信號(hào)與輸入的擴(kuò)頻信號(hào)進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算。3.1.9解擴(kuò)增益 despreading gain

12、SJ/T 4在加性白噪聲背景下擴(kuò)頻接收機(jī)中信號(hào)解擴(kuò)后的信噪比與解擴(kuò)前信噪比的比值，即信噪比增益，等于擴(kuò)頻信號(hào)帶寬與解擴(kuò)后信號(hào)帶寬的比值。3.1.10多普勒頻移 doppler shift所接收無線電信號(hào)中由于發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的相對(duì)徑向運(yùn)動(dòng)而引起的頻率偏移。 3.1.11虛警概率 false alarm probability在二元假設(shè)檢驗(yàn)中將“無”（或“0”）錯(cuò)判為“有”（或“1”）的概率。3.1.12硬件延遲 hardware delay由硬件信號(hào)處理引起的信號(hào)路徑延遲。注：為了產(chǎn)生精確的時(shí)間參考或者帶時(shí)間標(biāo)記的定位信息，必須確定接收機(jī)中的硬件延遲，即從衛(wèi)星信號(hào)到達(dá)接收天線相位中心的時(shí)刻到其經(jīng)

13、過RF前端之后在數(shù)字處理部分與本地復(fù)制信號(hào)（載波/PRN碼）相遇進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算的時(shí)刻之間的硬件（相/群）延遲。硬件相/群延遲均包含模擬和數(shù)字兩部分。模擬硬件延遲主要由天線和RF前端引起，隨著溫度、信號(hào)頻率和元器件容差等因素而改變。數(shù)字硬件延遲主要由GPS數(shù)字信號(hào)處理部分的硬件信號(hào)路徑引起，對(duì)于某一個(gè)接收通道而言，在振蕩器漂移振動(dòng)可忽略的情況下為一個(gè)常數(shù)。3.1.13匹配濾波器 matched filter能夠使輸出信噪比達(dá)到最大的最佳線性濾波器。注：在白噪聲干擾背景下匹配濾波器的傳輸特性與輸入信號(hào)頻譜的復(fù)共軛相一致（除了時(shí)延引起的相乘因子外），可以等效為時(shí)域相關(guān)器。3.1.14窄相關(guān)器 narr

14、ow correlator在采用主動(dòng)式時(shí)域相關(guān)處理技術(shù)的接收機(jī)中產(chǎn)生的超前、即時(shí)與滯后本地參考碼之間的間隔（即相關(guān)器間距）小于半個(gè)碼片的相關(guān)器。SJ/T 5注：使用窄相關(guān)器可以提高抗噪聲性能并減小多徑誤差，從而得到較高精度的偽距觀測(cè)量。3.1.15最佳接收 optimal receiving在一定的最佳準(zhǔn)則下以特定的接收機(jī)或其關(guān)鍵部件結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)數(shù)字通信的高可靠性。3.1.16并行通道接收機(jī) parallel channel receiver使用多個(gè)通道來同時(shí)跟蹤多個(gè)衛(wèi)星信號(hào)的接收機(jī)。注：一般并行通道接收機(jī)較之多路復(fù)用接收機(jī)（Multiplexing Receiver）能夠更快地捕獲衛(wèi)星信號(hào)且定位

15、精度更高，在密林等惡劣環(huán)境中更不易失鎖。3.1.17偽距 pseudorangeGPS接收機(jī)通過測(cè)量衛(wèi)星發(fā)射的測(cè)距信號(hào)到達(dá)接收機(jī)的傳播時(shí)間乘以光速而得到的衛(wèi)星和接收機(jī)天線相位中心之間的距離觀測(cè)量。此觀測(cè)量包含了由于衛(wèi)星時(shí)鐘和接收機(jī)時(shí)鐘不同步等因素帶來的測(cè)量偏差，不同于真實(shí)距離。3.1.18跟蹤 tracking使接收機(jī)本地生成信號(hào)與輸入信號(hào)的時(shí)差（相位差）保持在系統(tǒng)性能容許范圍內(nèi)的過程、能力或工作狀態(tài)/工作模式，GPS衛(wèi)星信號(hào)的跟蹤包括碼相位跟蹤和載波跟蹤。3.2縮略語(D)DLL （數(shù)字）延遲鎖定環(huán) (Digital) Delay Lock LoopDUT 被測(cè)器件（Device Under

16、 Test）FFT 快速傅氏變換（Fast Fourier Transform）IF 中頻（Intermediate Frequency）IO 輸入/輸出（Input/Output）NCO 數(shù)控振蕩器（Numerical Controlled Oscillator）SJ/T 6MAC 乘法和累加運(yùn)算（Multiply and Accumulate Computation）MCU 微控制器（MicroController Unit）MPU 微處理器（MicroProcessor Unit）PLL 鎖相環(huán)（Phase Lock Loop）PRN 偽隨機(jī)噪聲（PseudoRandom Noise）P

17、PS 秒脈沖（Pulse Per Second）PVT 位置、速度和時(shí)間（Position, Velocity and Time）RAM 隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（Random Access Memory）RF 射頻（Radio Frequency）ROM 只讀存儲(chǔ)器（Read Only Memory）TTFF 首次定位時(shí)間（Time To First Fix）UTC 協(xié)調(diào)世界時(shí)（Universal Time Coordinated）3.3符號(hào)、代號(hào)E 超前（early）E-L 超前減去滯后 多普勒頻移df 送入基帶處理集成電路的數(shù)字信號(hào)中心頻率IFfsf 主采樣率I 同相 (inphase)EI 某一

18、通道主動(dòng)式時(shí)域相關(guān)器中同相支路超前分支累加器的輸出數(shù)據(jù)E LI 某一通道主動(dòng)式時(shí)域相關(guān)器中同相支路超前減去滯后分支累加器的輸出數(shù)據(jù)；SJ/T 7LI 某一通道主動(dòng)式時(shí)域相關(guān)器中同相支路滯后分支累加器的輸出數(shù)據(jù)PI 某一通道主動(dòng)式時(shí)域相關(guān)器中同相支路即時(shí)分支累加器的輸出數(shù)據(jù)L 滯后P 即時(shí)Q 正交EQ 某一通道主動(dòng)式時(shí)域相關(guān)器中正交支路超前分支累加器的輸出數(shù)據(jù)E LQ 某一通道主動(dòng)式時(shí)域相關(guān)器中正交支路超前減去滯后分支累加器的輸出數(shù)據(jù)LQ 某一通道主動(dòng)式時(shí)域相關(guān)器中正交支路滯后分支累加器的輸出數(shù)據(jù)PQ 某一通道主動(dòng)式時(shí)域相關(guān)器中正交支路即時(shí)分支累加器的輸出數(shù)據(jù)sT 主采樣時(shí)鐘周期4技術(shù)要求4.1

19、基本要求4.1.1總則GPS基帶處理集成電路應(yīng)滿足以下原則：a)GPS 基帶處理集成電路應(yīng)具有一定的可編程能力，在完成其規(guī)定的任務(wù)時(shí)，存儲(chǔ)容量和處理速度應(yīng)有一定的冗余量；b)GPS 基帶處理集成電路應(yīng)工作可靠，操作方便；c)GPS 基帶處理集成電路應(yīng)支持自檢功能；d)GPS 基帶處理集成電路應(yīng)功耗低、尺寸小、重量輕；e)GPS 基帶處理集成電路應(yīng)具有技術(shù)先進(jìn)性。4.1.2組成SJ/T 8GPS基帶處理集成電路應(yīng)至少包括并行的多個(gè)信號(hào)接收通道（并行多通道相關(guān)器）及輔助跟蹤功能模塊，同時(shí)可以集成電源與復(fù)位控制、MPU接口和其它在片外圍功能模塊。其典型的功能框圖如圖1所示。圖 1 典型的 GPS 基

20、帶處理集成電路功能框圖4.1.3外部輸入、輸出4.1.3.1輸入外部輸入包括：a)經(jīng)天線和 RF 前端接收、放大、濾波、下變頻（適用時(shí)）和數(shù)字化之后的 GPS 數(shù)字IF 信號(hào)；b)由 RF 前端輸入的主時(shí)鐘信號(hào)（推薦）；c)由 RF 前端輸入的一些必要的狀態(tài)指示信號(hào)，如電源和/或本振穩(wěn)定性指示信號(hào)（推薦）；d)由 MPU 輸入的控制、地址和數(shù)據(jù)信號(hào)。4.1.3.2輸出輸出包括：a)經(jīng)各通道載波多普勒去除和相關(guān)運(yùn)算后的結(jié)果輸出至 MPU；更新周期為，1ms20ms具體數(shù)值由產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定；b)觀測(cè)量數(shù)據(jù)輸出至 MPU；更新周期為，具體數(shù)值由產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定；1ms1sc)狀態(tài)數(shù)據(jù)輸出至 MPU；SJ/

21、T 9d)MPU 時(shí)鐘輸出至 MPU（推薦）；e)中斷信號(hào)輸出至 MPU；f)主采樣時(shí)鐘信號(hào)輸出至 RF 前端（推薦）；g)由在片外圍功能模塊產(chǎn)生的輸出，如串口、實(shí)時(shí)鐘、存儲(chǔ)控制邏輯電路、電源及復(fù)位控制等的輸出（可選）。4.1.4功能GPS基帶處理集成電路應(yīng)在信號(hào)處理軟件的控制下完成對(duì)RF前端輸出的數(shù)字化GPS信號(hào)的捕獲、跟蹤、PRN碼解擴(kuò)、解調(diào)，同時(shí)完成原始觀測(cè)量的提取。具體為以下工作模式下的實(shí)時(shí)并行多通道信號(hào)處理：a)可見衛(wèi)星信號(hào)搜索、捕獲：1) 冷啟動(dòng)；2) 溫啟動(dòng)；3) 熱啟動(dòng)；4) 重捕；b)可見衛(wèi)星信號(hào)跟蹤；c)其他工作模式。上述的“信號(hào)處理”包括：從多址信號(hào)中分離識(shí)別各衛(wèi)星信號(hào)，

22、對(duì)經(jīng)PRN碼擴(kuò)頻的GPS信號(hào)進(jìn)行相關(guān)解擴(kuò)；在獲得解擴(kuò)增益的基礎(chǔ)上解調(diào)載波，消除頻率偏移（包括多普勒頻移等）的影響，恢復(fù)基帶信息信號(hào)；將相關(guān)解擴(kuò)、解調(diào)處理的歷元時(shí)刻所對(duì)應(yīng)的碼狀態(tài)、載波狀態(tài)形成原始觀測(cè)量，與導(dǎo)航數(shù)據(jù)一起傳送給信息處理軟件，以期進(jìn)一步的處理解算。4.1.5并行信號(hào)接收通道數(shù)（同時(shí)跟蹤的衛(wèi)星信號(hào)個(gè)數(shù)）應(yīng)多于12個(gè)。具體數(shù)值由產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定。4.1.6等效相關(guān)器個(gè)數(shù)（適用于主動(dòng)式時(shí)域相關(guān)器）應(yīng)多于48個(gè)。具體數(shù)值由產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定。4.1.7主采樣率（相關(guān)前采樣率）主采樣率具體值由產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定，但應(yīng)不小于信號(hào)處理帶寬的兩倍，即sfB（1）2SfBSJ/T 10設(shè)采樣前濾波器的矩形系數(shù)為，為防

23、止頻譜混疊， 一般情況下應(yīng)滿足以下要求：rSfa)對(duì)于低通采樣（過采樣）和帶通采樣（欠采樣） ，應(yīng)?。?SfrBb)對(duì)于帶通采樣，應(yīng)滿足（例如可取） ，其中221IFIFSfrBfrBfnn421IFSffn為不超過的正整數(shù)，表示取整運(yùn)算；n12IFfrBc)對(duì)于帶通實(shí)信號(hào)的復(fù)采樣（又稱“偽采樣” ，或稱“直接 IF 采樣” ，即通過采樣過程直接變換到基帶并同時(shí)得到 I、Q 數(shù)據(jù)，其中 Q 數(shù)據(jù)比 I 數(shù)據(jù)延遲一個(gè)采樣點(diǎn)） ，應(yīng)取；同時(shí)取，為正整數(shù)；4SfrB421IFSffnnd)對(duì)于帶通復(fù)信號(hào)的復(fù)采樣，應(yīng)取，同時(shí)取，為正整數(shù)。2SfrB421IFSffnn注：極限情況下，取處理帶寬為信號(hào)主

24、瓣零點(diǎn)寬度之半，濾波器矩形系數(shù)為1。對(duì)于基帶信號(hào)的采樣， ；對(duì)于帶通信號(hào)的采樣，有；對(duì)于帶通實(shí)信號(hào)的復(fù)采樣， ；對(duì)于ScfR2ScfR4ScfR帶通復(fù)信號(hào)的復(fù)采樣， 。其中為C/A碼碼片速率（標(biāo)稱值為），2ScfR1ccRT1.023MHz為C/A碼碼片時(shí)間間隔。cT4.1.8跟蹤性能（適用于主動(dòng)式時(shí)域相關(guān)器）4.1.8.1載波跟蹤頻率范圍載波跟蹤頻率標(biāo)稱值應(yīng)接近于送入相關(guān)器的數(shù)字信號(hào)中心頻率。nom1fIFf載波跟蹤頻率最大值:max1f（2）max1nom1Bfff載波跟蹤頻率最小值:min1f（3）min1nom1Bfff載波跟蹤頻率范圍:scope1f（4）scope1max1min1

25、2Bffff式（2） 、 （3） 、 （4）中：SJ/T 11見公式（5） 。Bf（5）IF-errmaxmaxBdfff式中：接收機(jī)輸入衛(wèi)星信號(hào)的多普勒頻移，其值的范圍由應(yīng)用環(huán)境決定；df示例： 相當(dāng)于對(duì)載體和衛(wèi)星相對(duì)運(yùn)動(dòng)的徑向速度的跟蹤范圍為，max52.55kHzdf10km/s相當(dāng)于對(duì)偽距變化率的跟蹤范圍為。52.55kHzBf 10km/s由接收機(jī)本振頻率誤差在送入相關(guān)器的數(shù)字信號(hào)中心頻率上造成的頻率誤差。IF-errf4.1.8.2載波跟蹤頻率分辨率載波跟蹤頻率分辨率:res1f（6）res15mHzf注：相當(dāng)于對(duì)距離變化率的分辨率約為0.001m/s。4.1.8.3載波跟蹤相位分

26、辨率載波跟蹤相位分辨率:min1（7）8min110 cycles4.1.8.4載波相位觀測(cè)量分辨率載波相位觀測(cè)量分辨率:m1res（8）10m12cyclesres注：相當(dāng)于L1載波相位觀測(cè)量的距離分辨率為。10.1858mmresR4.1.8.5載波頻率變化率跟蹤范圍載波頻率變化率跟蹤范圍:1maxrf（9）1max2577.6Hz/srfSJ/T 12注：相當(dāng)于對(duì)等效的載體和衛(wèi)星相對(duì)運(yùn)動(dòng)的徑向加速度跟蹤范圍為，其中250490.5m/sg 1g=9.81m/s2為重力加速度。4.1.8.6碼跟蹤頻率范圍碼跟蹤頻率標(biāo)稱值應(yīng)接近于送入相關(guān)器的信號(hào)上 PRN 碼的碼速率，其與碼 NCO 輸no

27、mfcR出標(biāo)稱頻率的關(guān)系為，其中為相關(guān)器間距。2nomf2nomnomfd f(chips)d碼跟蹤頻率最大值:max2f（10）max22nomBfff碼跟蹤頻率最小值:min2f（11）min22nomBfff碼跟蹤頻率范圍:2scopef（12）2max2min222scopeBffff式（10）、（11）、（12）中：見公式（13）。2Bf （13）2maxmaxcBds errLRffff式中：GPS 衛(wèi)星信號(hào)載波頻率；Lf由接收機(jī)本振頻率誤差在采樣頻率上造成的誤差。s errf4.1.8.7碼跟蹤頻率分辨率碼跟蹤頻率分辨率:2resf（14）210mHzresf4.1.8.8碼跟蹤

28、相位分辨率SJ/T 13碼跟蹤相位分辨率:min2（15）8min22 10 chips4.1.8.9碼相位觀測(cè)量分辨率碼相位觀測(cè)量分辨率:2mres （16）2101chips2mres4.1.9輸出數(shù)據(jù)寬度4.1.9.1相關(guān)結(jié)果數(shù)據(jù)寬度相關(guān)結(jié)果數(shù)據(jù)寬度應(yīng)不小于16bit。4.1.9.2觀測(cè)量數(shù)據(jù)寬度4.1.9.2.1碼相位觀測(cè)量數(shù)據(jù)寬度a)歷元計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)寬度應(yīng)不小于 11bit；b)碼相位計(jì)數(shù)（或等效d碼片數(shù)）數(shù)據(jù)寬度應(yīng)不小于 11bit；c)碼片內(nèi)相位（即碼 NCO 相位）數(shù)據(jù)寬度 應(yīng)不小于 10bit。4.1.9.2.2載波相位觀測(cè)量數(shù)據(jù)寬度a)載波周計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)寬度 應(yīng)不小于 32bit；

29、b)載波周內(nèi)相位（載波 NCO 相位）數(shù)據(jù)寬度應(yīng)不小于 10bit。4.1.10數(shù)據(jù)更新率相關(guān)器輸出的相關(guān)運(yùn)算結(jié)果數(shù)據(jù)的更新周期應(yīng)在范圍內(nèi)，輸出觀測(cè)量數(shù)據(jù)1ms 20ms的更新周期應(yīng)在范圍內(nèi)，具體數(shù)值由產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定。1ms 1s4.1.11環(huán)境適應(yīng)性4.1.11.1溫度工作溫度：-4085；貯存溫度：-65150。4.1.11.2濕熱應(yīng)能在溫度為40、相對(duì)濕度為95%的環(huán)境下正常工作。4.1.11.3振動(dòng)SJ/T 14GPS基帶處理集成電路在表1規(guī)定的頻率上承受正弦波垂直振動(dòng)時(shí)，應(yīng)能正常工作。表 1頻率Hz 振幅mm 512.5 1.6（容差10） 12.525 0.38（容差10） 2550

30、 0.1（容差10） 4.1.12其它特性要求見4.4，具體指標(biāo)由產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定。4.2單元模塊要求4.2.1并行信號(hào)接收通道及其輔助跟蹤功能模塊4.2.1.1典型框圖主要由并行的多個(gè)信號(hào)接收通道輔以時(shí)鐘發(fā)生器、時(shí)基發(fā)生器、狀態(tài)寄存器、采樣鎖存器、地址譯碼器、總線接口等功能模塊組成，典型框圖如圖2所示；其輸入信號(hào)為由RF前端采樣量化而來的數(shù)字IF信號(hào)，輸出為經(jīng)各通道載波多普勒對(duì)準(zhǔn)和碼相位對(duì)準(zhǔn)之后的相關(guān)運(yùn)算結(jié)果數(shù)據(jù)，以及載波相位和碼相位觀測(cè)量數(shù)據(jù)。 圖 2 并行信號(hào)接收通道及其輔助跟蹤功能模塊的典型框圖4.2.1.2并行信號(hào)接收通道4.2.1.2.1基本要求并行信號(hào)接收通道應(yīng)滿足以下基本要求：SJ

31、/T 15a)應(yīng)產(chǎn)生本地參考載波和參考 PRN 碼與接收的衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，輸出運(yùn)算結(jié)果供 MPU 控制信號(hào)捕獲、跟蹤環(huán)路和解調(diào)衛(wèi)星廣播數(shù)據(jù)（即導(dǎo)航電文），并輸出載波相位和碼相位觀測(cè)量供 MPU 進(jìn)行導(dǎo)航解算；b)每一信號(hào)接收通道應(yīng)可工作于捕獲模式和跟蹤模式。在捕獲模式下所有信號(hào)通道用于搜索、檢測(cè)可見星并將本地載波多普勒和碼相位牽引至跟蹤環(huán)路跟蹤范圍之內(nèi)。在跟蹤模式下每一信號(hào)通道產(chǎn)生與輸入衛(wèi)星信號(hào)時(shí)差（相位差）趨近于零的本地參考載波和參考碼并進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算；c)每一通道的碼應(yīng)可單獨(dú)選擇、控制以同時(shí)捕獲、跟蹤多個(gè)不同的衛(wèi)星信號(hào)；d)在不需使用全部通道的狀態(tài)（如跟蹤模式）下允許釋放 /停用單個(gè)通

32、道，以節(jié)省功耗和降低 MPU 負(fù)載（推薦）。4.2.1.2.2主動(dòng)式時(shí)域相關(guān)器主動(dòng)式時(shí)域相關(guān)器適用于采用主動(dòng)式時(shí)域相關(guān)處理技術(shù)的GPS基帶處理集成電路。4.2.1.2.2.1典型框圖每一通道的主動(dòng)式時(shí)域相關(guān)器至少包含載波NCO、碼NCO、本地PRN碼發(fā)生器、載波混頻器、碼乘法器、累加（積分）清除器、載波周計(jì)數(shù)器、碼相位計(jì)數(shù)器、歷元計(jì)數(shù)器等一系列的標(biāo)準(zhǔn)子模塊；其他可選的子模塊包括信號(hào)源選擇、后相關(guān)濾波和信號(hào)檢測(cè)等,由產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定。每一通道的時(shí)域相關(guān)器包含同相I和正交Q兩個(gè)支路，每一支路至少包含超前E、滯后L、即時(shí)P或其組合（如超前減去滯后E-L）中的兩個(gè)分支，具體由產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定。典型的主動(dòng)式時(shí)域

33、相關(guān)器框圖如圖3所示。SJ/T 16 累加清除器累加清除器累加清除器累加清除器累加清除器累加清除器IEILQEIPQPQLPRN碼發(fā)生器1/d分頻碼環(huán)控制輸入載波NCO載波環(huán)控制輸入COS映射SIN映射數(shù)字IF輸入采樣時(shí)鐘輸入PRN碼序號(hào)控制相關(guān)器間距控制載波相位測(cè)量輸出碼NCO測(cè)量取樣時(shí)鐘輸入TIL碼相位測(cè)量輸出源選擇器輸入模式及信號(hào)源選擇載波混頻器碼乘法器載波周計(jì)數(shù)器碼滑動(dòng)計(jì)數(shù)器清除脈沖歷元計(jì)數(shù)器碼相位計(jì)數(shù)器Sf E P L移位寄存器CD碼相位預(yù)置輸入歷元輸出圖 3 典型的主動(dòng)式時(shí)域相關(guān)器框圖4.2.1.2.2.2基本要求主動(dòng)式時(shí)域相關(guān)器應(yīng)滿足以下基本要求：a)每一通道應(yīng)可單獨(dú)編程控制其工

34、作在預(yù)置或更新模式。更新模式為正常的工作模式。預(yù)置模式下特定寄存器的寫入被內(nèi)部測(cè)量取樣鎖存信號(hào)（TIL）同步，并可預(yù)置碼NCO 相位；b)經(jīng)各通道載波多普勒去除和相關(guān)累加后的結(jié)果輸出至 MPU 的典型更新速率為 1kHz，實(shí)際輸出周期為本地 PRN 碼周期的整數(shù)倍，范圍為，具體數(shù)值由產(chǎn)品規(guī)1ms20ms范規(guī)定；c)觀測(cè)量數(shù)據(jù)輸出至 MPU 的更新周期應(yīng)在范圍內(nèi)，具體數(shù)值由產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定。1ms1sSJ/T 174.2.1.2.2.3載波 NCO 和 SIN/COS 映射表應(yīng)能合成載波混頻器所需將輸入信號(hào)下變頻到基帶以完成載波解調(diào)的數(shù)字本振信號(hào)。要求可對(duì)其輸出頻率進(jìn)行數(shù)字化控制，使之隨著多普勒頻移

35、和參考頻率誤差的改變而偏離其標(biāo)稱值，從而實(shí)現(xiàn)載波跟蹤。1nomf輸出標(biāo)稱頻率應(yīng)可編程控制使其接近于送入相關(guān)器的數(shù)字信號(hào)中心頻率。1nomf注：有關(guān)性能計(jì)算參見附錄A。4.2.1.2.2.4碼 NCO應(yīng)能合成輸出頻率可數(shù)字化控制的脈沖信號(hào)，用作碼發(fā)生器產(chǎn)生本地參考碼的時(shí)鐘。在預(yù)置模式下應(yīng)可直接設(shè)置碼NCO相位。在更新模式下，應(yīng)可通過調(diào)整頻率來使其相位與接收的衛(wèi)星PRN碼相位對(duì)準(zhǔn)。輸出標(biāo)稱頻率應(yīng)可編程控制以適應(yīng)不同的相關(guān)器間距（例如用于窄相關(guān)器）。2nomf注：有關(guān)性能計(jì)算參見附錄A。4.2.1.2.2.5載波周計(jì)數(shù)器應(yīng)保持指定的兩次內(nèi)部測(cè)量取樣鎖存信號(hào)TIL之間載波NCO中累加相位的整周數(shù)，與載

36、波NCO相位（小數(shù)部分）讀數(shù)一起用來測(cè)量至本通道衛(wèi)星的偽距（較之碼偽距測(cè)量精度更高），在載波環(huán)達(dá)到鎖定狀態(tài)時(shí)則可構(gòu)成（帶有整周模糊度的）載波相位觀測(cè)量，用于高精度定位、速度測(cè)量或碼偽距平滑。4.2.1.2.2.6PRN 碼發(fā)生器在碼NCO所產(chǎn)生的輸入時(shí)鐘控制下，應(yīng)能以不同的超前或滯后間隔產(chǎn)生所選擇的衛(wèi)星PRN碼，并在每一個(gè)PRN碼的一個(gè)或多個(gè)周期結(jié)束時(shí)產(chǎn)生一個(gè)清除脈沖信號(hào)，以鎖存本通道累加器結(jié)果供信號(hào)跟蹤環(huán)路使用。要求能對(duì)初始碼相位進(jìn)行設(shè)定。4.2.1.2.2.7載波混頻器應(yīng)能將相關(guān)器輸入的數(shù)字信號(hào)與載波NCO產(chǎn)生的本振信號(hào)混頻到基帶。SJ/T 184.2.1.2.2.8碼乘法器應(yīng)能將輸入信號(hào)

37、與不同超前或滯后間隔的本地PRN碼相乘。4.2.1.2.2.9累加清除器在兩次清除脈沖之間（其標(biāo)稱周期為一個(gè)或多個(gè)PRN碼周期）應(yīng)能將載波混頻、碼相乘（碼相關(guān)）后的結(jié)果進(jìn)行累加。4.2.1.2.2.10碼相位計(jì)數(shù)器應(yīng)能在測(cè)量取樣時(shí)刻（TIL）對(duì)兩次清除脈沖之間的本地PRN碼發(fā)生器的輸入時(shí)鐘（即碼NCO輸出方波）進(jìn)行計(jì)數(shù)，與歷元計(jì)數(shù)、碼NCO相位讀數(shù)（即d碼片內(nèi)相位數(shù)）等共同構(gòu)成碼相位觀測(cè)量，用來測(cè)量至本通道衛(wèi)星的偽距。4.2.1.2.2.11歷元計(jì)數(shù)器應(yīng)能跟蹤一定時(shí)間間隔（如1s）內(nèi)的本地PRN碼周期數(shù)。應(yīng)可被寫入以保持與衛(wèi)星數(shù)據(jù)中的歷元同步。4.2.1.2.2.12碼滑動(dòng)計(jì)數(shù)器（可選）應(yīng)能控

38、制本地PRN碼發(fā)生器使其相對(duì)于當(dāng)前的碼相位滑動(dòng)一定的輸入時(shí)鐘周期數(shù)。注：不同工作模式下滑動(dòng)發(fā)生的時(shí)刻不同。如在更新模式下發(fā)生于下一個(gè)清除脈沖到來時(shí)，在預(yù)置模式下發(fā)生于下一個(gè)內(nèi)部鎖存觀測(cè)量的時(shí)刻。在碼滑動(dòng)過程中本通道累加清除器應(yīng)被禁止。4.2.1.2.2.13源選擇器（可選）應(yīng)為可工作在實(shí)輸入和復(fù)輸入模式的相關(guān)器選擇不同的輸入信號(hào)來源。4.2.1.3輔助跟蹤功能模塊4.2.1.3.1時(shí)鐘發(fā)生器根據(jù)輸入的（如由RF前端提供的）主時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生供基帶處理集成電路內(nèi)部和外部有關(guān)功能模塊完成其特定功能所需的時(shí)鐘信號(hào)（外部時(shí)鐘的例子如提供給RF前端的采樣時(shí)鐘、提供給MPU和存儲(chǔ)控制邏輯電路的時(shí)鐘等）。這些時(shí)

39、鐘信號(hào)的頻率和占空比由產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定。SJ/T 194.2.1.3.2時(shí)基發(fā)生器產(chǎn)生GPS信號(hào)跟蹤所需的定時(shí)信號(hào)，例如控制信號(hào)接收通道和MPU之間相關(guān)運(yùn)算結(jié)果數(shù)據(jù)傳送的中斷信號(hào)（相關(guān)量中斷CINT），用于基帶處理集成電路內(nèi)部在同一時(shí)刻鎖存所有通道觀測(cè)量數(shù)據(jù)（見注1）的定時(shí)信號(hào)（內(nèi)部測(cè)量取樣鎖存信號(hào)TIL），傳送這些觀測(cè)量至MPU的定時(shí)/中斷信號(hào)（觀測(cè)量中斷MINT），以及在基帶處理集成電路某一引出端輸出、供GPS接收機(jī)產(chǎn)生1 PPS時(shí)間參考信號(hào)輸出的時(shí)標(biāo)信號(hào)。這些定時(shí)信號(hào)的周期和占空比由產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定。注1：這些定時(shí)信號(hào)可為碼初始化及原始觀測(cè)量提供歷元時(shí)刻參考。注2：接收通道的觀測(cè)量數(shù)據(jù)指的是構(gòu)成

40、載波相位和碼相位原始觀測(cè)量的數(shù)據(jù)，如歷元計(jì)數(shù)、d 碼片數(shù)、碼片內(nèi)相位、載波相位和載波周計(jì)數(shù)。4.2.1.3.3狀態(tài)寄存器應(yīng)包含關(guān)于各通道中的相關(guān)運(yùn)算結(jié)果和觀測(cè)量數(shù)據(jù)的標(biāo)志，以及一些必要的系統(tǒng)級(jí)狀態(tài)位。尋址方式和讀寫時(shí)的具體內(nèi)容由產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定。4.2.1.3.4采樣鎖存器將由RF前端輸入的數(shù)據(jù)與基帶處理集成電路內(nèi)部主采樣時(shí)鐘同步。4.2.1.3.5地址譯碼器由MPU地址到基帶處理集成電路內(nèi)部寄存器地址之間的譯碼電路。地址映射方式由產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定。4.2.1.3.6總線接口控制外部總線和基帶處理集成電路內(nèi)部總線之間的數(shù)據(jù)傳送。讀寫時(shí)序及所采用的總線接口標(biāo)準(zhǔn)由產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定。4.2.2在片外圍功能模塊推

41、薦在GPS基帶處理集成電路上增加一些高級(jí)集成功能模塊，主要提供電源和復(fù)位控制、MPU和其他外圍電路支持功能，具體功能和性能指標(biāo)由產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定。4.2.2.1電源和復(fù)位控制4.2.2.1.1電源自動(dòng)保護(hù)SJ/T 20要求電源在過流、過壓、欠壓、或偶然極性反接時(shí)具有自動(dòng)保護(hù)功能。4.2.2.1.2電池備用模式（推薦）推薦在GPS基帶處理集成電路中采用電池備用模式，即低電壓、低電流的斷電模式，在此模式下可將供電電壓降低至僅夠維持振蕩器和實(shí)時(shí)鐘，以便接收機(jī)能夠在加電后快速估計(jì)衛(wèi)星可見性、減少信號(hào)捕獲時(shí)間。4.2.2.1.3硬件復(fù)位不同MPU接口模式下硬件復(fù)位的產(chǎn)生（如電源故障、看門狗、RF本振不穩(wěn)定等

42、）和復(fù)位信號(hào)的持續(xù)時(shí)間由產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定。4.2.2.2在片 MPU 接口在片MPU接口電路應(yīng)使GPS基帶處理集成電路可以作為一種時(shí)間密集型功能部件被MPU訪問。應(yīng)符合4.3.2.3規(guī)定。4.2.2.3其他可選的或推薦的在片外圍功能模塊4.2.2.3.1片上集成存儲(chǔ)管理（可選）為特定MPU提供存儲(chǔ)控制邏輯，具體MPU和存儲(chǔ)控制邏輯由產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定。4.2.2.3.2串口（可選）實(shí)現(xiàn)雙工（發(fā)送與接收通道相分離）串口通信，通信波特率、校驗(yàn)方式等可由軟件控制，接口電特性、通信協(xié)議由產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定。用于輸出解算結(jié)果的串口協(xié)議類型應(yīng)符合GB/T 205122006，用于差分GPS輸入的協(xié)議類型應(yīng)符合SJ/T Y

43、YYY。4.2.2.3.3實(shí)時(shí)鐘（可選）在外接振蕩器電路和專門的供電電路的條件下實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)鐘功能，以輔助導(dǎo)航解算軟件確定斷電后流逝的時(shí)間，估計(jì)GPS衛(wèi)星當(dāng)前位置和可見性從而縮短TTFF。4.2.2.3.4看門狗（推薦）在一定時(shí)間間隔內(nèi)若指定的看門狗復(fù)位地址未被寫入，則應(yīng)產(chǎn)生系統(tǒng)復(fù)位。4.2.2.3.5用作一般目的系統(tǒng)監(jiān)視和控制應(yīng)用的引出端（可選）其電平/狀態(tài)可訪問。SJ/T 214.2.2.3.6內(nèi)嵌 MPU（推薦）所用微控制器核、指令集、調(diào)試接口、外部數(shù)據(jù)總線及其可配置性由產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定。4.2.2.3.7內(nèi)嵌 ROM 和 RAM（可選）存儲(chǔ)量大小、存取方式、數(shù)據(jù)寬度由產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定。4.2.2.

44、3.81PPS 的時(shí)標(biāo)輸出（推薦）產(chǎn)生UTC對(duì)準(zhǔn)或GPS系統(tǒng)時(shí)對(duì)準(zhǔn)的1PPS時(shí)標(biāo)，其對(duì)準(zhǔn)精度由整機(jī)保證在之內(nèi)。1s脈沖寬度、信號(hào)電平和時(shí)間對(duì)齊方式（上升沿或下降沿對(duì)準(zhǔn)）由產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定。4.2.2.3.9其他接口（可選）如輸出標(biāo)準(zhǔn)頻率信號(hào)的接口等，由產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定。4.3接口要求4.3.1與 RF 前端的接口4.3.1.1輸入信號(hào) 輸入信號(hào)包括：a)由 RF 前端輸入的數(shù)字化 GPS 信號(hào)，其中心頻率、采樣頻率、帶寬、信號(hào)電平、每個(gè)采樣值的比特（bit）數(shù)等特性由產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定；b)必要的 RF 前端工作狀態(tài)指示信號(hào)，包括電源狀態(tài)、RF 本振信號(hào)穩(wěn)定指示（如 PLL鎖定指示）；c)主時(shí)鐘信號(hào)（適用時(shí)

45、），時(shí)鐘頻率和占空比由產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定；注1：RF前端與基帶處理集成電路應(yīng)采用共源的主時(shí)鐘信號(hào)和主采樣時(shí)鐘信號(hào)，以避免多源時(shí)鐘造成疊加在觀測(cè)量上的額外誤差。推薦由RF前端提供給基帶處理集成電路主時(shí)鐘信號(hào)。d)電源狀態(tài)指示信號(hào)（適用時(shí)）。注2：推薦RF前端數(shù)字接口電路與基帶處理集成電路電源共源，由RF前端電路檢測(cè)電源故障并給出指示，控制RF前端與基帶處理集成電路進(jìn)入斷電模式/電池備用模式和產(chǎn)生硬件復(fù)位操作。4.3.1.2輸出信號(hào) 輸出信號(hào)包括：SJ/T 22a)輸出至 RF 前端的主采樣時(shí)鐘信號(hào)（適用時(shí)），時(shí)鐘頻率和占空比由產(chǎn)品規(guī)范規(guī)Sf定；b)電源及復(fù)位控制信號(hào)（適用時(shí)）。4.3.1.3輸入模式推

46、薦GPS基帶處理集成電路能分別接收實(shí)輸入和復(fù)輸入兩種模式的RF前端數(shù)字化GPS信號(hào)，兩種輸入模式可選。注：在復(fù)輸入模式下，RF前端同時(shí)提供同相（I）和正交（Q）信號(hào)。4.3.2與 MPU 和信號(hào)處理軟件的接口4.3.2.1輸入/輸出功能GPS基帶處理集成電路應(yīng)能夠從MPU及其上運(yùn)行的信號(hào)處理軟件接收用以控制其操作的信號(hào)和數(shù)據(jù)，并向MPU及其上運(yùn)行的信號(hào)處理軟件發(fā)送用以描述其狀態(tài)的信號(hào)和數(shù)據(jù)。4.3.2.2可控參量及可訪問數(shù)據(jù)項(xiàng)4.3.2.2.1相關(guān)器寄存器（接收通道寄存器）可控參量及可訪問數(shù)據(jù)項(xiàng)包括：a)各通道控制寄存器；b)累加/相關(guān)狀態(tài)寄存器；c)測(cè)量狀態(tài)寄存器；d)時(shí)標(biāo)輸出控制寄存器（適

47、用時(shí)）；e)內(nèi)部鎖存周期控制寄存器（適用時(shí)）；f)定時(shí)信號(hào)周期控制寄存器（適用時(shí)）。4.3.2.2.2外圍功能寄存器可控參量及可訪問數(shù)據(jù)項(xiàng)包括：a)系統(tǒng)控制寄存器；b)實(shí)時(shí)鐘和看門狗控制寄存器（適用時(shí)）；c)串口控制寄存器（適用時(shí)）；d)輸入模式控制及狀態(tài)寄存器（適用時(shí)）；e)系統(tǒng)誤差狀態(tài)寄存器（適用時(shí)）。SJ/T 234.3.2.3MPU 接口要求GPS基帶處理集成電路應(yīng)至少能夠兼容一種16 bit或32 bit或更高位數(shù)的MPU，應(yīng)盡量減少外圍膠合邏輯的使用。MPU從GPS基帶處理集成電路獲取各通道數(shù)據(jù)的機(jī)制可以采用中斷或查詢方式。讀寫時(shí)鐘或中斷信號(hào)可由GPS基帶處理集成電路提供。GPS基

48、帶處理集成電路可以采取串行或并行方式與MPU交換數(shù)據(jù)，最低數(shù)據(jù)傳送速度應(yīng)不小于5Mbps以滿足多通道數(shù)據(jù)傳送的實(shí)時(shí)性要求。接口定時(shí)限制和讀寫時(shí)序由產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定?？刂瓶偩€至少應(yīng)提供讀寫控制信號(hào)。各控制信號(hào)定義由產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定。數(shù)據(jù)總線寬度應(yīng)不小于16 bit。運(yùn)算字長(zhǎng)應(yīng)滿足GPS接收機(jī)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)范圍和解算精度要求，由運(yùn)算產(chǎn)生的附加噪聲應(yīng)低于系統(tǒng)噪聲的1/10。具體數(shù)據(jù)寬度由產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定。地址總線寬度由產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定。GPS基帶處理集成電路內(nèi)部各寄存器編址和與各種兼容MPU的地址映射由產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定。GPS基帶處理集成電路應(yīng)兼容多種存儲(chǔ)器件，如SRAM，EPROM，F(xiàn)lash，EEPROM，非易失性RAM

49、等。應(yīng)提供必要的存儲(chǔ)控制信號(hào)，盡量減少外圍膠合邏輯的使用。4.3.2.4與信號(hào)處理軟件有關(guān)的要求以下內(nèi)容應(yīng)在產(chǎn)品規(guī)范中描述清楚：a)軟件的功能；b)信號(hào)捕獲順序（適用時(shí)）；c)信號(hào)跟蹤方法（適用時(shí)）；d)數(shù)據(jù)解調(diào)方法（適用時(shí)）；e)偽距測(cè)量方法；f)軟件對(duì)基帶處理集成電路的控制方式，包括：1) （二維）搜索（適用時(shí)）；2) 對(duì)基帶處理集成電路中可編程功能塊（如載波 NCO、碼 NCO 和碼發(fā)生器）的編程（適用時(shí)）；SJ/T 243) 相關(guān)運(yùn)算結(jié)果數(shù)據(jù)讀??；4) 數(shù)據(jù)位同步操作（適用時(shí)）；5) 觀測(cè)量讀??；6) 預(yù)置模式設(shè)置及其影響（適用時(shí)）；7) 中斷周期編程（適用時(shí)）；g)積分載波相位測(cè)量；

50、h)時(shí)標(biāo)產(chǎn)生（適用時(shí)）。4.4對(duì)產(chǎn)品規(guī)范的要求產(chǎn)品規(guī)范應(yīng)符合GB/T 164641996中第VI篇10.110.9、GB/T 175741998中第III篇第1節(jié)和以下規(guī)定：4.4.1電路的識(shí)別和說明應(yīng)符合GB/T 175741998第III篇第1節(jié)第1章的規(guī)定。4.4.2功能說明應(yīng)符合GB/T 175741998第III篇第1節(jié)第2章和下述內(nèi)容的規(guī)定。4.4.2.1框圖框圖應(yīng)足夠詳細(xì)，使得GPS基帶處理集成電路內(nèi)各功能模塊（例如：時(shí)鐘/時(shí)基發(fā)生器、控制/狀態(tài)寄存器、采樣鎖存器、地址譯碼器、總線接口和信號(hào)接收通道等）能夠被識(shí)別。功能模塊間的主要數(shù)據(jù)通道和它們的外部連接也應(yīng)在框圖上標(biāo)出。4.4.

51、2.2功能描述下列資料應(yīng)予說明：a)與制造過程有關(guān)的工藝說明以及封裝說明；b)RF 前端接口說明，包括必要的輸入、輸出信號(hào)定義和兼容性要求；輸入模式（如實(shí)輸入、復(fù)輸入等），在不只有一種輸入模式時(shí)應(yīng)說明其差異；c)MPU 接口模式，在不只有一種接口模式時(shí)應(yīng)說明其差異；應(yīng)說明每一種 MPU 接口的控制信號(hào)、讀寫時(shí)序、地址映射（地址譯碼）、復(fù)位和調(diào)試（適用時(shí)）；SJ/T 25d)工作模式（如捕獲模式、跟蹤模式，預(yù)置模式、更新模式），在不只有一種工作模式時(shí)應(yīng)說明其差異；e)各引出端在不同輸入模式、MPU 接口模式和工作模式下的信號(hào)名稱、IO 類型、功能符號(hào)及功能描述，所需要的控制信號(hào)，以及必要的指令順

52、序所執(zhí)行的功能；f)產(chǎn)生各個(gè)時(shí)鐘信號(hào)和定時(shí)信號(hào)的方法，要求的頻率和占空比；g)各控制/狀態(tài)寄存器的讀寫內(nèi)容、尋址方式；h)總線接口；i)信號(hào)接收通道內(nèi)各組成子功能塊及其連接；j)各外圍功能模塊的特殊說明（適用時(shí)）；k)對(duì)信號(hào)處理軟件的特殊要求，見 4.3.2.4 規(guī)定。4.4.3額定值（極限值）應(yīng)符合GB/T 175741998第III篇第1節(jié)第3章和下述補(bǔ)充內(nèi)容的規(guī)定。a)給出的極限值必須覆蓋 GPS 基帶處理集成電路在規(guī)定溫度范圍內(nèi)的操作。當(dāng)這些額定值與溫度有關(guān)時(shí)，則這種相關(guān)特性應(yīng)予說明；b)電源電壓最大值和極性；c)適用時(shí)，施加和/或去除電源電壓的順序，應(yīng)對(duì)這一順序的持續(xù)時(shí)間的限制作出規(guī)

53、定；d)輸入電壓相對(duì)于公共參考端的最大值（適用時(shí)的極性）；e)適用時(shí)，輸入電流最大值；f)輸出電壓相對(duì)于公共參考端的最大值（適用時(shí)的極性）；g)適用時(shí)，輸出電流最大值；h)最低和最高環(huán)境溫度或參考點(diǎn)工作溫度；i)最低和最高貯存溫度；j)適用時(shí)，引線溫度的最大值和持續(xù)時(shí)間；k)適用時(shí)，靜電放電敏感度（ESD）；l)不同工作模式下功耗的最大值。4.4.4推薦工作條件（在規(guī)定的工作范圍內(nèi)）4.4.4.1電源電壓值的范圍SJ/T 26用極性、標(biāo)稱值、給定的正負(fù)偏差（允許偏差）來表述，正、負(fù)偏差不必相等，但應(yīng)說明。4.4.4.2輸入脈沖條件電壓和（或）電流的波形，適用時(shí)，還應(yīng)規(guī)定輸入信號(hào)時(shí)間關(guān)系曲線。4

54、.4.4.3時(shí)鐘輸入應(yīng)給出：a)低電平電壓的最大值和高電平電壓的最小值；b)上升和下降時(shí)間的最小值和最大值；c)時(shí)鐘周期的最小值，以及適用時(shí)脈沖持續(xù)時(shí)間的最小值或最大值。對(duì)于多項(xiàng)時(shí)鐘輸入，應(yīng)對(duì)每一項(xiàng)輸入給出這種資料；d)對(duì)于多項(xiàng)時(shí)鐘輸入，時(shí)鐘脈沖的相鄰相位間的延遲時(shí)間的最小值以及適用時(shí)延遲時(shí)間的最大值。4.4.4.4輸入電壓（不包括時(shí)鐘輸入）低電平電壓和高電平電壓的最小值和最大值，以及電池備用狀態(tài)下低電平電壓和高電平電壓的最小值（適用時(shí)）。4.4.4.5輸出電流低電平輸出電壓和高電平輸出電壓條件下的最小值，以及適用時(shí)的最大值。4.4.4.6振蕩源特性推薦或規(guī)定用于GPS基帶處理集成電路的振蕩源

55、的標(biāo)稱頻率，允許偏差，頻率范圍，輸出阻抗范圍等（適用時(shí)）。4.4.4.7建立時(shí)間和保持時(shí)間適用時(shí)，對(duì)于與時(shí)鐘脈沖的適當(dāng)轉(zhuǎn)換有關(guān)的每個(gè)輸入（或每組輸入），規(guī)定其建立時(shí)間和保持時(shí)間。4.4.5靜態(tài)電特性SJ/T 27下面的每個(gè)電特性應(yīng)在規(guī)定的最壞電氣條件下加以規(guī)定，這一規(guī)定最壞條件相當(dāng)于4.4.4.1所述的電源電壓的推薦范圍和a) 規(guī)定的工作溫度范圍，或b) 溫度，最高和最低工作溫度。25 C4.4.5.1電源電流在規(guī)定的電源電壓下，給出在不同工作狀態(tài)下的電源電流的典型值和最大值。4.4.5.2輸出電壓適用時(shí)，在規(guī)定的負(fù)載電流下，給出不同輸出類型引出端輸出電壓的高電平最小值和低電平最大值。4.4.

56、5.3輸出短路電流適用時(shí)，在規(guī)定的電源電壓最大值和輸出電壓下，給出不同輸出類型引出端輸出短路電流的典型值。4.4.5.4輸出漏電流對(duì)于三態(tài)輸出，應(yīng)給出漏電流的最大值。4.4.5.5電容在規(guī)定的電源電壓，有關(guān)端的連續(xù)電壓，頻率和其他端的輸入電壓下，給出輸入和輸出的電容典型值或最大值。4.4.6動(dòng)態(tài)電特性下面的每個(gè)電特性應(yīng)在規(guī)定的最壞電氣條件下加以規(guī)定，這一規(guī)定最壞條件相當(dāng)于4.4.4.1所述的電源電壓的推薦范圍和a) 規(guī)定的工作溫度范圍，或b) 溫度，最高和最低工作溫度。25 C4.4.6.1傳輸時(shí)間傳輸時(shí)間應(yīng)在規(guī)定的條件下給出：SJ/T 28a) ：輸出從高向低電平轉(zhuǎn)換的時(shí)間，最大值；PHLt

57、b) ：輸出從低向高電平轉(zhuǎn)換的時(shí)間，最大值；PLHt如果存在幾個(gè)不同的邏輯信息通道，則對(duì)于每個(gè)通道的傳輸時(shí)間都應(yīng)規(guī)定。4.4.6.2轉(zhuǎn)換時(shí)間轉(zhuǎn)換時(shí)間應(yīng)在規(guī)定的條件下說明：a)如果轉(zhuǎn)換時(shí)間的典型值對(duì)傳輸時(shí)間的典型值是可比的，或者比傳輸時(shí)間的典型值大很多，則轉(zhuǎn)換時(shí)間的最大值應(yīng)予說明；注：如果轉(zhuǎn)換時(shí)間超過傳輸時(shí)間的5%，認(rèn)為兩者可比。b)如果轉(zhuǎn)換時(shí)間的典型值小于 10ns，其最小值應(yīng)予說明；注：當(dāng)出現(xiàn)很短的轉(zhuǎn)換時(shí)間時(shí)，在實(shí)際中可能產(chǎn)生過沖和耦合問題。c)如果條件 a)和 b)都滿足，則最大值和最小值都應(yīng)說明。d)必要時(shí)，應(yīng)說明兩個(gè)轉(zhuǎn)換方向的轉(zhuǎn)換時(shí)間（即和）。THLtTLHt4.4.6.3定時(shí)要求適用

58、時(shí)，應(yīng)說明不同MPU接口模式下下列任意全部定時(shí)要求：a)建立時(shí)間（例如允許前地址建立時(shí)間）最小值；b)保持時(shí)間（例如允許后地址保持時(shí)間）最小值；c)讀周期和寫周期的最小值和（或）最大值；d)讀脈沖、寫脈沖和允許脈沖持續(xù)時(shí)間（脈寬）的最小值和最大值（適用時(shí)）。4.4.6.4電源功率或電源電流在最壞條件下，如果不同工作狀態(tài)彼此差別很大（如捕獲和跟蹤狀態(tài)）時(shí)，流入每個(gè)電源端的電流最大值。在規(guī)定的推薦工作條件下，不同工作狀態(tài)下所需電源電流的典型值。4.4.7補(bǔ)充資料4.4.7.1調(diào)試說明適用時(shí)，應(yīng)給出不同MPU接口下調(diào)試時(shí)的定時(shí)要求。SJ/T 294.4.7.2硬件延遲應(yīng)給出其組成和值的大小。4.4.

59、7.3功耗應(yīng)分別給出不同工作模式下(捕獲和跟蹤模式下)的功耗典型值和最大值。5測(cè)試方法5.1測(cè)試環(huán)境5.1.1試驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)大氣條件除另有規(guī)定外，測(cè)試應(yīng)在以下試驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下進(jìn)行：a)溫 度：1535；b)相對(duì)濕度：25%75；c)氣 壓：86kPa106kPa。5.1.2電源與接地5.1.2.1電源所有測(cè)試用儀器設(shè)備均應(yīng)經(jīng)交流穩(wěn)壓電源供電，供電特性滿足以下條件：a)電壓：220V15V；b)頻率：50Hz1Hz；c)零線電壓小于Vpp=5V。5.1.2.2儀器設(shè)備及被測(cè)件接地所有測(cè)試用儀器設(shè)備及 DUT 均應(yīng)良好接地。5.1.2.3電磁環(huán)境測(cè)試場(chǎng)地沒有大的電磁干擾源，如通信基站、雷達(dá)、電火花

60、等。測(cè)試場(chǎng)地的電磁干擾強(qiáng)度應(yīng)不影響GPS基帶處理集成電路的性能測(cè)試。5.2測(cè)試系統(tǒng)5.2.1基帶處理集成電路評(píng)估板及配套測(cè)試軟件鑒于GPS基帶處理集成電路的專用性和測(cè)試設(shè)備的復(fù)雜性，建議由基帶處理集成電路制造商或制造商委托第三方機(jī)構(gòu)提供基帶處理集成電路的評(píng)估板及相應(yīng)的測(cè)試軟件，以方便用戶和檢測(cè)認(rèn)證機(jī)構(gòu)對(duì)基帶處理集成電路的功能和性能進(jìn)行測(cè)試和評(píng)估。SJ/T 30制造商應(yīng)在產(chǎn)品手冊(cè)中提供基帶處理集成電路各項(xiàng)性能的測(cè)試結(jié)果以及關(guān)于測(cè)試方法、測(cè)試設(shè)備的說明。GPS基帶處理集成電路評(píng)估板及配套測(cè)試軟件應(yīng)至少包含下列測(cè)試功能：a)并行信號(hào)接收通道（相關(guān)器）功能測(cè)試；b)電源及復(fù)位控制功能測(cè)試；c)MPU