GNSS mjukvarudefinierad mottagare

Ej att förväxla med GNSS-navigeringsprogramvara .

En mjukvaru-GNSS-mottagare är en GNSS-mottagare ( Global Navigation Satellite System ) som har designats och implementerats med hjälp av mjukvarudefinierad radio .

En GNSS-mottagare är i allmänhet en elektronisk enhet som tar emot och digitalt bearbetar signalerna från en navigeringssatellitkonstellation för att tillhandahålla position, hastighet och tid (för mottagaren).

GNSS-mottagare har traditionellt implementerats i hårdvara: en hårdvaru-GNSS-mottagare är tänkt som ett dedikerat chip som har designats och byggts (ända från början) med det enda syftet att vara en GNSS-mottagare.

I en mjukvaru-GNSS-mottagare utförs all digital bearbetning av en mikroprocessor för allmänt bruk . I detta tillvägagångssätt behövs fortfarande en liten mängd billig hårdvara, känd som frontend, som digitaliserar signalen från satelliterna. Mikroprocessorn kan sedan arbeta på denna råa digitala ström för att implementera GNSS-funktionaliteten.

Hårdvara kontra mjukvara GNSS-mottagare

När man jämför hårdvara vs mjukvara GNSS-mottagare, kan ett antal för- och nackdelar hittas för varje tillvägagångssätt:

  • Hårdvaru-GNSS-mottagare är generellt sett mer effektiva ur synvinkel både ur beräkningsbelastning och effektförbrukning eftersom de har designats på ett högt specialiserat sätt med det enda syftet att implementera GNSS-behandlingen.
  • Mjukvara GNSS-mottagare tillåter en enorm flexibilitet: många funktioner hos mottagaren kan modifieras bara genom mjukvara. Detta ger mottagaren anpassningsförmåga, beroende på användarens behov och arbetsförhållanden. Dessutom kan mottagaren enkelt uppgraderas via mjukvara.
  • Under vissa antaganden kan mjukvaru-GNSS-mottagare vara mer lönsamma för vissa applikationer, så länge som tillräcklig beräkningskraft finns tillgänglig (och kan delas mellan flera applikationer). Till exempel kan mikroprocessorn på en smartphone användas för att tillhandahålla GNSS-navigering med det enda behovet av att inkludera en frontend (istället för en komplett, dyrare hårdvarumottagare).

För närvarande är det mesta av marknaden för GNSS-mottagare fortfarande hårdvara . Det finns dock redan operativa lösningar baserade på mjukvarumetoden som kan köras på lågkostnadsmikroprocessorer. Mjukvaru-GNSS-mottagare förväntas öka sin marknadsandel eller till och med ta över inom en snar framtid, efter utvecklingen av mikroprocessorernas beräkningsmöjligheter ( Moores lag) .

Jämförelse av implementeringar

Denna jämförelse handlar strikt om GNSS SDR; Vänligen inkludera inte allmän GNSS-positionering och kartläggningsprogramvara.
  • Galileo Satellite Navigation LTD.- GSN :
    • Affärsmodell - IP kärnlicens + royalties
    • Utveckling
      • Programmeringsspråk: C
      • Användargränssnitt - NMEA
    • Hårdvarustöd:
      • Plattformar
        • PC - windows
        • PC - Linux
        • CEVA - XC familj
        • CEVA - TL3/4
        • Kadens (Tensilica) - BBE16/32
      • RF FE
        • MAXIM
        • NEC
    • GNSS/SBAS-signaler stöder:
    • Funktioner:
      • Förvärv: ja
      • Spårning: ja
      • Genererar observerbart pseudoområde: ja
      • Avkodning av navigationsdata: ja
      • Positionsuppskattning: ja
      • Maximalt antal demonstrerade realtidskanaler: 16/system
      • Multikorrelator: ja
      • Exempel på datainspelning: ja
  • SX3 (tidigare SX-NSR)
    • Allmän information:
    • Utveckling:
      • Programmeringsspråk: C++
      • Användargränssnitt (inget, CLI , GUI ): CLI, GUI
      • Under aktiv utveckling (från och med datum): ja (2016-mars-17)
      • Skapare/sponsororganisation: IfEN GmbH, Tyskland
      • Senaste utgåvan (version och datum): v3.2.1, mars 2016
      • Första utgåvan (version och datum): v1.0, mars 2007
    • Hårdvarustöd:
      • Frontends: NavPort, NavPort-4, SX3 frontend
      • Värddatorns speciella hårdvara som stöds: SIMD (SSE2, SSSE3), CUDA
      • Multicore stöds: ja
    • GNSS/SBAS-signaler stöder:
    • Funktioner:
      • Förvärv: ja (flera algoritmer)
      • Spårning: ja (flera algoritmer)
      • Genererar observerbart pseudoområde: ja
      • Genererande bärarfas observerbar: ja
      • Avkodning av navigationsdata: ja
      • Spektrumanalysator: ja
      • Positionsuppskattning: ja
      • Maximalt antal demonstrerade realtidskanaler: 490 (GPS L1 C/A-kanaler @20 MHz samplingsfrekvens, 3 korrelatorer per kanal, INTEL Core i7-4970K-processor (ej överklockad) )
      • Applikationsprogrammeringsgränssnitt: ja
      • Stöd för dubbla antenn: ja
      • Scintillationsövervakning: ja
      • Multikorrelator: ja
      • Exempel på datainspelning: ja
      • Flervägsreducering: ja (flera algoritmer)
  • GNSS-SDRLIB
    • Allmän information:
    • Utveckling:
      • Programmeringsspråk: C
      • Användargränssnitt (inget, CLI , GUI ): CLI, GUI.
      • Antal utvecklare: 1?
      • Under aktiv utveckling (från och med datum): ja (2013-sep-25)
      • Skapare/sponsororganisation: Tokyo University of Marine Science and Technology, Japan
      • Senaste utgåvan (version och datum):
      • Första utgåvan (version och datum):
    • Hårdvarustöd:
      • Frontends: NSL STEREO v2 och SiGe GN3S Sampler v3
      • Värddator specialhårdvara som stöds: SIMD (SSE2 och AVX)
      • Stöds flera kärnor?:
    • GNSS/SBAS-signaler stöder:
    • Funktioner:
      • Förvärv: ja
      • Spårning: ja
      • Genererar pseudo-intervall: ja
      • Avkodning av navigationsdata: ja
      • Spektrumanalys: ja
      • Positionsuppskattning: ja (genom RTKLIB)
      • Maximalt antal demonstrerade realtidskanaler: ?
  • ARAMIS (tidigare iPRx)
    • Versioner:
      • Gratis akademisk version
      • Mottagare för jonosfärisk scintillationsmonitor
      • FoU-version
    • Allmän information:
    • Utveckling:
      • Programmeringsspråk: C++
      • Användargränssnitt: GUI
      • Under aktiv utveckling (från och med datum): ja (2014-nov)
      • Skapare/sponsororganisation: iP-Solutions, Japan, JAXA, Japan
      • Senaste release (version och datum): februari 2018
      • Första utgåvan (version och datum): april 2008
    • Hårdvarustöd:
      • Front-ends: Eagle, FEM, Simceiver
      • Multicore stöds: ja
    • GNSS/SBAS-signaler stöder:
    • Funktioner:
      • Förvärv: ja
      • Spårning: ja
      • Genererar observerbart pseudoområde: ja
      • Genererande bärarfas observerbar: ja
      • Avkodning av navigationsdata: ja
      • Positionsuppskattning: ja
      • Maximalt antal realtidskanaler: 60 (5 korrelatorer per kanal)
      • Applikationsprogrammeringsgränssnitt: ja
      • Stöd för dubbla antenn: ja, för FEM-fronten
      • Multikorrelator: ja
      • Exempel på datainspelning: ja
  • SoftGNSS v3.0 (även känd som SoftGPS)
    • Allmän information:
    • Utveckling:
      • Programmeringsspråk: MATLAB
      • Användargränssnitt (inget, CLI , GUI ): CLI och GUI
      • Antal utvecklare: 4 (längs projektet)
      • Under aktiv utveckling (från och med datum): offentlig version - nej, icke-offentliga versioner - ja (2013-sep-30)
    • Hårdvarustöd:
      • Front-ends: SiGe GN3S Sampler v1 (i original SDR och drivrutinsversion). Signalposter som kommer från andra Sampler-versioner eller andra gränssnitt kräver konfigurationsändringar och i vissa fall även mindre kodändringar.
      • Värddator specialhårdvara som stöds: nej
      • Multicore stöds?: nej
    • Stöd för GNSS/SBAS-signaler (separat version för varje band av varje GNSS):
    • Funktioner:
      • Förvärv: ja
      • Spårning: ja
      • Genererar observerbart pseudoområde: ja
      • Genererande bärarfas observerbar: nej
      • Avkodning av navigationsdata: ja
      • Positionsuppskattning: ja
  • GNSS-SDR , En GNSS Software Defined Receiver med öppen källkod
    • Allmän information:
    • Utveckling:
      • Programmeringsspråk: C++
      • Användargränssnitt (inget, CLI , GUI ): CLI.
      • Antal utvecklare: 26 (längs projektet)
      • Under aktiv utveckling (från och med datum): ja (2021-Jan-08)
      • Skapare/sponsororganisation: Centre Tecnològic de Telecomunicacions de Catalunya
      • Senaste utgåvan (version och datum): 0.0.14 (som januari 2021)
      • Första release (version och datum): 2011-Mar-11 första svn commit
    • Hårdvarustöd:
      • Frontends: UHD-kompatibla ( USRP- familjen), OsmoSDR-kompatibla (RTL2832-baserade USB-donglar, bladeRF, HackRF One), SiGe GN3S Sampler v2, AD-FMCOMMS2-EBZ
      • Värddatorns speciella hårdvara som stöds: SIMD (via VOLK och VOLK_GNSSSDR), CUDA
      • Multicore stöds?: Ja
    • GNSS/SBAS-signaler stöder:
    • Funktioner:
      • Förvärv: ja (flera algoritmer)
      • Spårning: ja (flera algoritmer)
      • Genererar observerbart pseudoområde: ja
      • Genererande bärarfas observerbar: ja
      • Avkodning av navigationsdata: ja
      • Positionsuppskattning: ja
      • Maximalt antal demonstrerade realtidskanaler: > 100
      • Utdataformat: RINEX , KML , GPX , GeoJSON , NMEA , RTCM , mellanresultat lagrade i binära .mat-filer läsbara från MATLAB och Octave , och från Python via h5py.

Vidare läsning

  •   Borre, K; Akos, D; Bertelsen, N; Rinder, P; Jensen, SH (2007). En mjukvarudefinierad GPS- och Galileo-mottagare: en enkelfrekvensmetod . Birkhauser . ISBN 978-0-8176-4390-4 .
  •   Pany, Thomas (2010). Navigationssignalbehandling för GNSS-programvarumottagare . Artech House . ISBN 9781608070282 .
  •   Petrovski, Ivan; Tsujii, Toshiaki (2012). Digital satellitnavigering och geofysik en praktisk guide med GNSS-signalsimulator och mottagarlaboratorium . Cambridge University Press . ISBN 9780521760546 .

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=GNSS_software-defined_receiver&oldid=1118869782 "