授时和定位接收机基本原理

1、接收机主要结构

  天线：带前置放大器，将极微弱的卫星信号电磁波能转化为相应的电流。在一些GPS天线可能会装入一个低噪放大器，称有源天线，其目的是在接收机内维持一个低的噪声系数，这一放大器需要供电，通常有接收机前端通过RF同轴电缆供电，一般为5V。

  LNA：低噪声放大器使接收机通道得到稳定的高增益，并且使L频段的射频信号变成低频信号，发射的卫星频率很高，接收机要先对其降频即下变频射频芯片：将采集的卫星高频信号变到中频信号，再对中频信号进行采样将其变成数字信号。

  微处理器（基带处理芯片）：用于接收机的控制、数据采集和导航计算。

  ①接收机开机后首先对整个接收机工作善进行自检，并测定、校正、存储各通道的时延值。

  ②接收机对卫星进行搜索捕捉卫星。当捕捉到卫星后即对信号进行牵引和跟踪，并将基准信号译码得到GPS卫星星历。当同时锁定4颗卫星时，将C/A码伪距观测值连同星历一起计算测站的三维坐标，并按预置位置更新率计算新的位置。

  ③根据机内存储的卫星历书和测站近似位置，计算所有在轨卫星卫星升降时间、方位和高度角。

  ④根据预先设置的航路点坐标和单点定位测站位置计算导航的参数航偏距、航偏角、航行速度等。

  ROM和SRAM：存储器存储卫星星历、卫星历书、接收机采集到的码相位伪距观测值、载波相位观测值及多普勒频移。在存储器内还装有多种工作软件，如：自测试软件；卫星预报软件；导航电文解码软件；GPS单点定位软件等。

精密振荡器：提供码相关等需要的相对精确的时序。

授时机工作原理

  2、 接收机分类

按工作原理划分:

  相关型接收机:能够产生与所测卫星测距码结构完全相同的复制码。利用的是C/ A码或P码,条件是掌握测距码结构，也称有码接收机。

  平方型接收机: 利用载波信号的平方技术去掉调制码，获得载波相位测量所必需的载波信号。该机只利用卫星信号，无需解码，不必掌握测距码结构，称无码接收机。

混合型接收机: 综合利用了码相关技术和平方技术的优点，同时获得码相位和精密载波相位观测量。目前广泛使用。

按接收机分类：

  1、按照通道类型：多通道、序贯通道、多路复用

  2、接收机类型：单频（只接受L1），双频（L1+L2）

  3、接收机用途：导航型、测量型、授时型

按定位方式

  1、单点定位就是根据一台接收机的观测数据来确定接收机位置的方式，它只能采用伪距观测量，可用于车船等的概略导航定位。

  2、相对定位（差分定位）是根据两台以上接收机的观测数据来确定观测点之间的相对位置的方法，它既可采用伪距观测量也可采用相位观测量，大地测量或工程测量均应采用相位观测值进行相对定位。

  3、HJ210时钟服务器接收机主要参数可设置单北斗，单GPS和北斗GPS混合模式通道数：32通道接受频率1575.42MHz（GPS L1信号），1561.098&plusmn;4MHz（BD2 B1 ）接收灵敏度：捕获〈-160dBW，跟踪〈-163dBW。首次定位时间(TTFF)：冷启动:32s,热启动:1s,失锁重捕获:<1s；定位精度(RMS)：3m,三维；速度精度(RMS)：0.1m/s；接受频率直接决定接受什么样的卫星信号。

  接受灵敏度：接收机能够正确地把有用信号解析出来的最小信号接收功率通道数：可以简单理解为接收机接受卫星的颗数，目前GPS实测接受颗数约11颗，北斗7-10颗。