GPS双频 L5的优势和介绍

本文主要是介绍GPS双频 L5的优势和介绍，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

GPS L5信号作为GPS现代化进程的第三个民用信号，从面世开始就自带光环备受关注。支持双频L1 L5信号的接收机仍是当前热点，L5作为GPS现代化信号分配到受保护的航空无线电服务（ARNS）波段对于生命攸关的精密导航服务领域尤为重要，卫星发射的功率更高，精度更优，可靠性更好，抗多径等诸多优点。

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第一颗支持GPS L5信号的卫星在2010年5月发射升空，卫星型号Block Type为IIF。 GPS L5频率由GPS星载原子钟基准频率f0=10.23MHz 倍频115倍后产生，即L5信号的载波频率为1176.45MHz，其波长为25.48cm，信号带宽为20.46MHz。
至此GPS 已经拥有三个频段L1/L2/L5 ，多频点能更好的消除电离层延迟，组成更多的线性观测值，提高定位精度。

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作为GPS现代化进程，新信号的引入都是为了提升系统的整体性能。作为后来者信号L5吸取了L1 C/A存在的经验教训，有着鲜明的优势和特点。

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L5信号采用QPSK调制，即由两个相互正交的分量I Q两路构成。这两路功率完全相同，速率相同都为10.23Mbps，相较于L1 C/A码提升了10倍。 C/A 一个码元的宽度为293米，而L5一个码元的宽度提升至29.3米与L1 P码精度相同

L5信号一个周期内的码片长度为10230，因而相较于C/A 拥有更高的自相关性和互相关特征

L5信号由新一代卫星播发，拥有较高的发射功率和信号带宽。因此具备更强的抗干扰能力。多径的抑制能力与信号带宽成正比，更大的信号带宽能观测到更多的附带信息，可以确定反射等多径信息存在于接受信号中，并通过识别这些多径能进行校正，提升精度。接收机可以通过接收I,Q这两路不同的信号的多径衰落模式来提升抗多径能力。

L5信号支持长时间积分，有利于在遮挡或弱信号情况下对信号进行捕获跟踪

L5信号采用现代化CNAV电文，加上前向纠错和NH码技术，增强了对出错检测的鲁棒性，而且还具备纠错能力

结合L1 L5 不同频率的信号，接收机能获得更多的线性观测值消除电离层延迟

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在实际测试过程中我们遇到客户非常多关于GPS L5的问题，这里就举出几个常见的典型问题供大家参考：

Q1：为什么我的DUT不支持GPS L5 独立定位？

GPS L5导航电文是独立完整的。包含其独立定位所需的时间，星历等所有信息。但是目前大多数消费类接收机不支持独立L5定位是芯片厂商自己的设计使然。
多数芯片厂商设计仍然是需要首先L1先捕获定位后才能收到L5信号，这里可能的出发点是厂商认为天空中支持L5的卫星还不够多，某些时刻或位置不满足最低观察到4颗的定位需求，
二是L5 码率变长是L1 C/A码的十倍，捕获的时间会加长。通过L1获得卫星历书后就方便快速搜索L5信号。
这仅仅是我个人的推测，也欢迎芯片设计专业人士评论区回复解答。
由于不能L5独立定位，这就要求测试时必须L1 L5两个信号同时勾上播发。关于单独L5的诸如首次定位时间TTFF, 跟踪灵敏度，捕获灵敏度等无法测试。
当然我们也看到有些专业型的GPS 接收机是支持独立L5定位，如下图。

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Q2: 为什么GSS7000 L5的 Reference 功率不是-130dBm？

GSS7000 内PosApp软件L5的Reference 功率为-127.9dBm，这与GPS L1 的-130dBm 不相同。而这一功率设置是完全参照GPS官方ICD:IS-GPS-705 文档设计，具体可参照以前的微信文章。
作为现代化设计的新卫星，采用多阵列太阳能电池板能效有效提升、更大的电池最终显著地提高了卫星发射功率。

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Q3： GSS7000支持对L1 L5功率进行独立控制吗？我想测试L5 @-130dBm应该怎么设置？

目前PosApp软件暂不支持同一星座不同频率功率下的独立控制， L5 Ref功率默认高于L1 2.1dB offset 是固定不变的，调节功率时是联动的。
当我们想设置L5的功率为-130dBm，则输入功率值Slider value为-2.1，则L5 I路和Q路的功率就为-130dBm。此时我们无需理会L1，只需关心想要的L5信号表现即可。

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