GPSレシーバーで1PPS信号はどのように生成されますか?


8

質問はばかげているように見えるかもしれませんが、衛星からの飛行時間は不明で動いています。ドップラー効果は周波数を歪め(相対的な軌道のために一定ではありません)、衛星は絶えず行き来し、一定に強制します基準クロックの変更。

さらに、1ppsはジッターが低いことを意味しますが、UTCクロックと同相であることも意味します(ただし、この点で正確であるとは言えませんが、ほとんどがジッターが低いことで有名です)。

ここに2番目の質問があります。1PPSフェーズは、搬送波または復調信号に接続されていますか?


さらに、1PPS信号の品質はGPS受信機に大きく依存していますか、それとも正しく実行するために使用される標準アルゴリズムがあり、誰もが実装していますか?
パイプ

正確に自分の位置を見つけることができるようにするには、衛星から時間を正確に伝える必要があります。残りは平均化されます
PlasmaHH

GPS受信機は、位置を計算するために少なくとも4つの衛星からのデータを使用する必要があります(ほとんどの場合、すべての可視衛星を使用します)。正確な時間も位置計算から得られます。
Peter Bennett

2
フィックスを取得すると、各衛星の信号の飛行時間(既知のフィックスの計算方法)がわかり、その変化が追跡されます。同様に、各衛星のドップラーもわかっています(衛星からの信号は、ドップラーを調整しないと復調できません。これは、コールドスタートが遅くなる理由の1つです)。
mkeith

回答:


8

受信機は独自の内部タイムベースを維持し、解決する必要がある未知のいくつかは、受信した信号から推測されるローカルタイムベースと「GPSシステム時間」の間の周波数と位相のオフセットです。

レシーバがこれらの値を取得すると、そのタイムベースから1PPS出力が生成されます。衛星信号のキャリアまたは変調への「直接接続」はありません。いずれにしても、これらの信号には大きなドップラーシフトがあります。

ローエンドのレシーバーは、安価なTCXO(温度補償水晶発振器)を使用してローカルタイムベースを駆動しますが、その発振器をGPS時間に周波数ロックする試みは行われていません。その結果、1PPS出力にはジッターがあり、ピークツーピーク値は発振器の周期に関連しています(通常は20〜50 ns P-Pのオーダー)。

洗練された高精度レシーバーには、局部発振器をGPS時間に周波数ロックするオプションがあり、ジッターを排除します。

私のアプリケーションでは、通常、タイムベースを周波数ロックしない低域から中域のレシーバーを使用します。一部のデザインでは、低レベルのジッタを気にしません。他の設計では、2番目のPLLをジッターフィルターとして使用して、独自の低ジッタータイムベースを作成しました。

弊社のサイトを使用することにより、あなたは弊社のクッキーポリシーおよびプライバシーポリシーを読み、理解したものとみなされます。
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.