Caracteristicile semnalului satelitar GPS

1. Caracteristicile semnalului GPS

Satelitii sistemului GPS transmit 2 frecvente purtatoare numite L1, frecventa primara, si L2 frecventa secundara. Frecventele purtatoare sunt modulate folosind coduri de imprastiere cu o secventa PRN unica asociata cu fiecare satelit si mesajul datelor de navigatie. Toti satelitii transmit pe aceleasi doua frecvente purtatoare, dar semnalele lor nu interfera semnificativ cu ceilalti datorita modulatiei codului PRN. Dat fiind ca fiecarui satelit ii este asignat un code PRN unic si toate secventele de cod PRN sunt aproape necorelate fata de celelalte, semnalele satelitilor pot fi separate si detectate prin o tehnica numita acces multiplu cu diviziune in cod (CDMA). Pentru a urmari un satelit dintr-un ansamblu de mai multi sateliti cu tehnica CDMA, receptorul GPS trebuie sa replice secventa PRN pentru satelitul dorit impreuna cu replica semnalului purtator, incluzand efectele Doppler. Doua frecvente purtatoare sunt asigurate sa permita utilizatorului masurarea pe doua frecvente intarzierile ionosferice. Utilizatorii cu o singura frecventa (doar L1) trebuie sa estimeze intarzierea pe ionosfera folosind parametri modelati care sunt transmisi catre utilizator in mesajul de navigatie.

2. Niveluri de putere

In tabelul 1. sunt rezumate nivelurile minime de putere receptionate pentru cele trei semnale GPS. Nivelurile sunt specificate in decibeli raportati la 1 W (dBw). Puterea semnalului GPS receptionat specificat este bazat pe o antena polarizata liniar cu un castig de 3 dB. Deoarece satelitii GPS transmit semnale polarizate circular spre dreapta (RHCP), tabelul este ajustat pentru o antena RHCP cu castigul unitate. Castigul unitate al antenei RHCP mai poate fi exprimat ca: 0 dBic = 0 dB al unei antene izotrope circular polarizata. Rezultatul nivelului semnalului receptionat de antena RHCP este usor mai puternic decat minimul semnalului receptionat specificat.

Tabelul 1.

Nivelul semnalului receptionat nu depaseste -153,0 dBw, respectiv -155,5 dBw pentru componentele codului C/A respectiv codul P, pe frecventa L1, si nici -158,0 dBw pentru fiecare semnal in canalul L2. In general, puterea semnalului satelitilor are nivel maxim cand satelitul este nou si cand se aproprie de sfarsitul vietii lor. Puterea semnalului variaza in timpul vietii satelitului si pentru aceasta sunt asteptate a fi mai putin decat 7,0 dB, 7,5 dB si 8,0 dB respectiv pentru codul C/A L1, codul P(Y) L1 si codul P(Y) L2 (sau codul C/A L2).

Tabelul 2. catalogheaza bugetul puterii semnalului satelitar de navigatie pentru satelitii GPS BLK II adaptati pentru utilizarea nivelului minim de putere receptionat de utilizator ca punct de start. Referitor la tabelul 2, legatura bugetului pentru codul C/A L1 de a asigura puterea semnalului cu o antena de transmisiune de castig unitate este: -160,0 - 3,0 + 184,4 + 2,0 + 3,4 = 26,8 dBw. Deoarece antena satelitului are un castig minim de 13,4 dB, puterea minima transmisa antenei L1 pentru codul C/A este log^-1[(26,8 - 13,4)/10] = 21,88 W

Tabelul 2