Receptor GPS RSSI

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Necesito un chip que sea capaz de recibir sentencias GPS NMEA y leer valores de intensidad de señal / RSSI sin formato en la banda L1 de GPS (1575.42 MHz). He leído las hojas de datos de los módulos GPS disponibles en Sparkfun y Adafruit, he realizado otras búsquedas en los productos de TI y SiLabs, pero no he encontrado ninguna que proporcione un valor RSSI sin procesar (en dBm o similar).

Mi aplicación requiere que pueda mostrar el valor RSSI sin procesar de las señales GPS recibidas en dBm, no solo el valor SNR que está disponible en las oraciones NMEA estándar. ¿Alguien puede sugerir un método que me permita obtener la lectura de RSSI para una señal de GPS o indicarme un método para calcularlo a partir de los valores proporcionados en oraciones básicas de NMEA?

El escenario básico es que estoy ayudando a probar algunos hardware de simulación, y necesito proporcionar una forma sencilla de saber si la señal actual en el lado del receptor es de un satélite real o de un simulador. Sé que parece una máquina Rube-Goldberg, pero dadas las limitaciones de nuestra configuración de prueba y los requisitos que tenemos, se cree que la mejor forma de hacerlo es examinar la intensidad de la señal sin procesar (o algo análogo), desde cuándo El simulador está en la señal en bruto. La potencia es dramáticamente más alta.

    
pregunta njv299

2 respuestas

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RSSI en qué punto? ¿Está hablando de receptores de banda estrecha (sistemas GPS de consumo) o de ancho de banda más amplio (sistemas de constelaciones múltiples y amp; sistemas industriales RTK)?

Antes de los correlacionadores de entrada, no hay una señal significativa para medir y, si existiera, no habría manera de distinguir las señales de los diferentes SVs, ya que todas están exactamente en la misma frecuencia. Podría medir el total de la potencia de la banda que golpea la antena, pero no tiene forma de saber cuánta potencia proviene de qué SV, ni siquiera podría saber si se trata de un GPS o algo más.

Algunos receptores GPS le darán parte de esta información. p.ej. en un sistema ublox, el mensaje UBX-MON-HW le proporcionará el nivel de AGC y el nivel de ruido en los correladores. También dan una indicación de la sospecha de nivel de interferencia que indicará cuánta energía no GPS hay en la banda.

Multiplique el valor de SNR por el ruido y obtendrá una aproximación del nivel de intensidad de la señal después de la correlación.
En teoría, podría restar la ganancia del correlacionador y la ganancia de AGC para obtener la potencia de la señal en bruto.

No tengo idea de cuán confiable es el resultado final después de aplicar todos estos factores de violín. SNR ciertamente no es lineal con el nivel de señal, pero nunca he intentado tener en cuenta los niveles de AGC para ver si eso ayuda. De cualquier manera, solo será una estimación.

Una radio de software no gps no podrá decirle la diferencia entre el GPS y cualquier otro ruido en la banda y no le dará los valores por SV por las razones ya indicadas.

Y no tengo idea de por qué querría hacer esto, en 10 años de diseño de receptores GPS (en realidad diseñándolos, no usando módulos de estantes) nunca tuve que mirar ese tipo de número una vez.

    
respondido por el Andrew
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Los efectos de la pérdida por desvanecimiento de los reflejos en la construcción también pueden causar abandonos momentáneos con cualquier señal de RF y un RSSI momentáneo sería útil si mide la SNR en lugar del nivel real del operador.

Para Wifi, el rango dinámico puede abarcar fácilmente desde -40 dBm a -100 dBm, con un umbral en el rango de -70 a -80dBm que afecta la velocidad de bits.

Existe una herramienta de software gratuita para Windows, llamada NetStumbler, que es extremadamente útil para las pruebas de WiFi. Al realizar el diagnóstico de recepción de señal marginal, tiene una pantalla de tiempo en dBm y una baliza de audio. Funciona con todos los conjuntos de chips WiFi principales y lo encuentro extremadamente útil para la optimización de la orientación de la antena debido a la amplia gama de abandonos de Friis Loss y Ricean Fading, que se vuelve dominante debido a la anulación de la reflexión. En numerosas ocasiones encontré una forma de mejorar la recepción de los enrutadores > 50 m de distancia y, a veces, menos dentro de edificios con solo un ligero cambio de 1 grado o 1 mm de la posición de un dongle o computadora portátil para marcar la diferencia entre > = 54 Mbps o la negociación automática y la ecualización a velocidades b muy por debajo de 11 Mbps.

Sin embargo, las señales satelitales son muy débiles para empezar. La pérdida de propagación vertical es enorme y los niveles de Rx generalmente aceptables varían de -160dbW a -185dBW según la ubicación y la antena.

  

Sin embargo, aquí hay 3 clases de Rx que generalmente caen en 3 rangos de sensibilidad > -172dBW, > -180dBW, > -190dBW.

Los algoritmos y los tiempos de integración afectan en gran medida el umbral de Rx y los errores de seguimiento, que son compensaciones. Por lo tanto, espero que el RSSI sea útil en áreas como un bosque bajo hojas mojadas o el rastreo del centro de desvanecimiento de Ricean en áreas de gran altura, pero en general no es una forma aceptable de comparar el rendimiento de los chipsets. Sería útil en ensayos de campo con pérdidas de desvanecimiento por la ganancia de la antena, los efectos del plano de tierra y la orientación.

También existe una correlación deficiente en los métodos de medición de RSSI entre conjuntos de chips, ya que no existe un estándar. Cuando analicé esto en la banda ISM en los años 90 para los umbrales de interferencia cocanal, usé un método Integrar y volcar en el intervalo de baudios, en lugar del pico o promedio o algún otro método. En algunos casos, el nivel mínimo es más importante para la detección de abandono.

La mayoría de los sistemas operativos dan una indicación falsa de la intensidad de la señal en 5 barras y tiene una correlación muy pobre con RSSI. Yo esperaría una correlación pobre similar con la potencia de la señal en las unidades de GPS que muestran esto y puede incluir otros factores como la tasa de error o la fluctuación de fase. En OSX que encontré una vez, solo indicaba la velocidad del canal en lugar del nivel de señal real.

Todos estos dispositivos tienen RSSI pero, no sé su marca de chipset o número de pieza (p / n).

    
respondido por el Tony EE rocketscientist

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