GPS數(shù)據(jù)信號詳解

GPS數(shù)據(jù)信號其中包含了調(diào)配在一起的載波通信、測距碼、數(shù)據(jù)信息碼。

1.載波通信包含L1、L2、L3、L5。

2.測距碼包含C/A、P(Y)、L1C、L2C等。測距碼又被稱為：偽隨機碼、PRN碼、擴頻通信碼，每一個別稱都代表著測距碼的一個特點與作用。

3.信息碼便是導航欄報文，包括了通訊衛(wèi)星的路軌、鐘差、對流層、完好性等相關信息。

測距碼的碼寬越少（即碼速度越大），激光測距準確度越大。碼長越少越便于捕捉。廣西gps經(jīng)銷商表示，碼長越久則有關特性就越好、抗單頻干擾能力就越好、積分兌換時間比較長，能夠降低多址影響，還有助于在擋住的環(huán)境里觀察。

一、早期GPS

早期GPS僅有L1、L22個工作頻率，及其C/A、P(Y)二種測距碼，選用相移鍵控（BPSK）調(diào)配。

在L1上P(Y)碼與C/A碼正交和，網(wǎng)絡帶寬同是20.46MHz。

在L2上僅有P(Y)碼。

P精碼，即軍碼。

Y碼，在反蒙騙影響(AS)方式激話時，用于取代P碼，記作P(Y)。

C/A粗碼，民用型激光測距數(shù)據(jù)信號。C/A碼長短比較短，便于捕捉。得到導航欄報文后，適合于捕捉P碼。

缺陷：軍碼與民碼并沒有分離出來。捕捉軍碼需要民碼去引導，而民碼易被影響。

二、BlockIIR-M

2005年9月21日，第.一顆BlockIIR-M通信衛(wèi)星。

BlockIIR-M提升了L1和L2的輸出功率，還加入了一個新的軍碼M碼和新民碼L2C

M碼與此同時調(diào)配在L1和L2，選用偏位載波通信（BOC）調(diào)配。

M碼后面很有可能替代P(Y)碼。其特點是可提升碼的信號強度來避免影響，然后把軍碼與民碼完全分離出來，無需要民碼正確引導就能獲得軍碼。

由圖中可以看到，因為M碼的BOC調(diào)制方式，它功率至高值與C/A碼分開，降低了影響，完成了頻帶分離出來。

L2里的新民碼L2C也選用相移鍵控（BPSK）調(diào)配，但比C/A碼更加復雜。L2C包含中碼CM和長碼CL，根據(jù)時長重復使用方法來廣播節(jié)目2個測距碼。CM調(diào)配了CNAV導航欄報文，CL中并沒有導航欄報文，被稱作導頻數(shù)據(jù)信號。

在數(shù)據(jù)信號較差時，影響較強時，導頻數(shù)據(jù)信號便于捕捉。因為導頻環(huán)路中不調(diào)配報文，在規(guī)劃追蹤環(huán)城路時更方便更加效率。導頻環(huán)路便于追蹤鎖住數(shù)據(jù)信號，并獲取初始觀察量。再換導頻環(huán)路的載波相位和碼相位差輔助數(shù)據(jù)環(huán)路進行相關積分兌換和報文獲取。

因為CM碼和CL碼都比C/A碼長，比較容易與噪音分離出來，因而L2C碼比C/A碼有關特性更強。在擋住的情形下，可以更加平穩(wěn)地鎖住數(shù)據(jù)信號。

廣西gps經(jīng)銷商表示，在從前可以用單頻載波相位組成觀測值，或?qū)Ш綑趫笪闹械母哐艑嶓w模型來清除對流層延遲時間。如今選用L2C碼與L1C/A碼2個民用型測距碼組成，也可以清除對流層延時偏差，可大幅度提高測距碼精度等級。

L2C與C/A碼一樣，碼速度為1.023MHz。碼速度越小，激光測距準確度越小，可是主板芯片組功能損耗也越小，規(guī)格也越低，對便攜設備有重要作用。

三、BlockIIF

2010年逐漸發(fā)送BlockIIF通訊衛(wèi)星，增強了L5民用型數(shù)據(jù)信號和L3。

L5數(shù)據(jù)信號有兩種測距碼，同相位碼I5和四相碼Q5，相互之間正交和。與L2C廣播節(jié)目CM和CL一樣，L5也選用時長重復使用方法廣播節(jié)目2個I5和Q5碼。

I5調(diào)配了CNAV導航欄報文，Q5并沒有導航欄報文，是一個導頻數(shù)據(jù)信號。I5和Q5碼速度均為10.23MHz，與P(Y)碼同樣，是L1的10倍，因而激光測距準確度更高一些。L5載波通信輸出功率大約為L1兩倍，更容易抗干擾性，并消弱多路徑效用。

L5與美國聯(lián)邦航空管理局(FAA)的多源提高系統(tǒng)軟件(WAAS)適配，適用我國航線的中國民航局。

L3（1381.05MHz）。數(shù)據(jù)顯示其用以發(fā)覺核彈爆炸或其它效率能量輻射傳熱事件核彈爆炸偵查系統(tǒng)軟件(NDS)服務平臺給予通訊聯(lián)系。

四、BlockIII

2018年12月23日，首顆BlockIII成功發(fā)射。可以依照需要，快速關掉特殊區(qū)域的導航欄數(shù)據(jù)信號推送。

BlockIII衛(wèi)星廣播另一民用信號L1C，能與別的導航衛(wèi)星系統(tǒng)兼容互操作性。

L1C有兩種正交和的環(huán)路，碼長均為10230bit，選用偏位載波通信(BOC)調(diào)制方式。L1CP是沒有導航欄報文的導頻數(shù)據(jù)信號，L1CD是通過CNAV-2導航欄報文調(diào)制的。與L2C和L5一樣，選用時長重復使用方法廣播節(jié)目2個數(shù)據(jù)信號。

L1C碼長是CA碼的10倍，有關特性更強，但不容易捕捉。廣西gps經(jīng)銷商表示，因而，L1C碼的數(shù)據(jù)信息環(huán)路用于載入導航欄報文，導頻環(huán)路專門用于捕捉。

L1C與L1載波通信別的數(shù)據(jù)信號很容易分離出來。

L1C碼將取代L1C/A碼，但是由于BlockIII通訊衛(wèi)星升級比較慢，短時間難以達到。