Resulting Sampled Data

Các tham số quan trong trong xử lý tín hiê ̣u đó là:  Tần số lấy mẫu: 38.192 MHz

 Trung tần (IF): 9.548 MHz

 Sử du ̣ng 4 bit để quy ước mẫu tín hiê ̣u

Các tham số ở trên cung cấp tất cả các thông tin cần thiết để cài đă ̣t các thuâ ̣t toán xử lý tín hiê ̣u. Mô ̣t số các thông số khác, như là thời gian, ngày tháng và vi ̣ trí tương đối từ tâ ̣p dữ liê ̣u, có thể giúp tăng quá trình xử lý acquisition.

Trong hình 3.4, 3.5 và 3.6 thể hiê ̣n tín hiê ̣u thu được tương ứng trên miền thời gian, histogram, và miền tần số.

29

Hình 2.4. Thể hiê ̣n 1000 mẫu tín hiê ̣u trên miền thời gian.

30

Hình 2.6. Miền tần số. Thể hiê ̣n của 1,048,576 mẫu tín hiê ̣u của dữ liê ̣u GPS L1. Trên miền thời gian, không thể nhìn thấy được cấu trúc rõ ràng nào của dữ liê ̣u mă ̣c dù dữ liê ̣u GPS đã thu nhâ ̣n ta ̣i trung tần 9.548 MHz. Trong histogram, có thể thấy rằng cả 4 bit sử du ̣ng để quy ước mẫu tín hiê ̣u của ADC được kích hoa ̣t trên 16 mức. Bên ca ̣nh đó, histogram nhìn rất giống với hàm mâ ̣t đô ̣ xác xuất của biến ngẫu nhiên Gaussian, cái mà được kỳ vo ̣ng đó là nhiễu trắng do nhiê ̣t (white thermal noise). Đồ thi ̣ mà thể hiê ̣n điều đó được kỳ vo ̣ng giống như mô tả trên miền tần số như trong hình 2.1, mà ta ̣i đó có thể thấy rằng thermal noise bao phủ hầu hết các mẫu tín hiê ̣u.

Tuy nhiên, sự mô tả trên miền tần số sẽ không giống như hình 2.1; không phải là mô ̣t cấu trúc rõ ràng như trong hình. Cấu trúc này là để diễn giải mô ̣t cách phù hợp nhất là dựa vào hình 2.1, và được thể hiê ̣n trên hình 2.7.

31

Hình 2.7. Mô tả trên miền tần số đã được cải thiê ̣n. Tần số trung tâm 1575.42 MHz. Trong hình này, những thay đổi rõ ràng của các thành phần tín hiê ̣u được tách biê ̣t để phù hợp hơn với mô tả trên miền tần số của bô ̣ dữ liê ̣u đã thu thâ ̣p.

Điều đầu tiên, “noise level” không phải là white hay flat và đồng nhất như mô ̣t hàm của tần số, nhưng có mô ̣t cấu trúc xác đi ̣nh. Đây là kết quả của bô ̣ lo ̣c thông giải cuối cùng trước khi lấy mẫu tín hiê ̣u. Bô ̣ lo ̣c này với băng thông 6 MHz sẽ cắt lấy phần phổ của tín hiê ̣u tương tự được lấy mẫu. Do đó, phần được cắt của bô ̣ lo ̣c được thêm vào trong hình 2.7.

Điều thứ hai, có thể nhìn thấy mô ̣t chỗ phình (bulge) ở trung tâm của dải tần được lo ̣c ngay ta ̣i trung tần IF của tín hiê ̣u GPS sau khi đã được chuyển đổi. Đây thực sự là mô ̣t búp (lobe) rô ̣ng 2.046 MHz của phổ tín hiê ̣u. Với mức năng lượng tín hiê ̣u nhâ ̣n được

32

nhỏ hơn rất nhiều so với nhiễu nền thông thường, làm thế nào có thể thấy được bất kỳ cấu trúc nào từ tín hiê ̣u vê ̣ tinh lấy từ tâ ̣p dữ liê ̣u đã được thu nhâ ̣n bởi hemispherical antenna? Lời giải thích cần hiểu hai điều:

 Năng lươ ̣ng tín hiê ̣u của mỗi vê ̣ tinh thu được thì cao hơn mức tối thiểu trong lý thuyết (đươ ̣c thấy trong hình 2.7).

 Bản chất của CDMA trong hê ̣ thống GPS là tất cả năng lượng tín hiê ̣u vê ̣ tinh đều nằm ta ̣i trung tần IF; vì vâ ̣y, phổ tín hiê ̣u cho thấy tổng của tất cả năng lượng tín hiê ̣u vê ̣ tinh.

Hai nhân tố này sẽ cho thấy được mô ̣t cấu trúc rõ ràng hơn của phổ tín hiê ̣u của vê ̣ tinh thể hiê ̣n trên miền tần số.

33

Chương 3

Tổng quan cách thức hoa ̣t đô ̣ng của bô ̣ thu GNSS

Tín hiê ̣u GPS đi ra từ bô ̣ front-end là tín hiê ̣u GPS đã được rời ra ̣c hóa và trở thành da ̣ng tín hiê ̣u số. Lúc này mới có thể thực hiê ̣n các phép chuyển đổi và thuâ ̣t toán để thể tách ra đươ ̣c dữ liê ̣u đi ̣nh vi ̣ của các vê ̣ tinh, các dự liê ̣u này được kết hợp với nhau để tính toán ra vi ̣ trí của bô ̣ thu. Chương này sẽ miêu tả mô ̣t cách tổng quan nhất qui trình và cách thức xử lý tín hiê ̣u GPS để đưa ra kết quả là vi ̣ trí của người dùng.

34