全球定位系统
全球定位系统（GPS）是一种基于卫星的导航系统。它创造了导航和定位领域的革命。它主要用于定位、导航、监控和测量应用。
卫星导航的主要优点是实时定位和授时同步。这就是为什么卫星导航系统已成为大多数应用中不可或缺的一部分，其中移动性是关键参数。
完整的运行 GPS 空间段包含 MEO 中的 24 颗卫星。这些卫星被分成六组，每组包含四颗卫星。由四颗卫星组成的一组称为一个星座。任意两个相邻的星座在经度上相距 60 度。
每颗卫星的轨道周期大约等于十二小时。因此，所有卫星每天都绕地球旋转两次。任何时候，GPS接收器都会收到至少四颗卫星的信号。
GPS 代码和服务
每个GPS卫星发射两个信号，L 1和L 2具有不同的频率。三边测量是一种查找 GPS 接收器位置（纬度、经度、海拔）的简单方法。通过使用该方法，可以从三个已知点测量未知点的位置
GPS 代码
以下是两种类型的 GPS 代码。
- 粗略采集代码或C/A代码
- 精确代码或P代码
信号L 1使用1.023 Mbps 伪随机比特序列进行调制。该代码称为粗略获取代码或C/A代码，供公众使用。
信号L 2使用10.23 Mbps 伪随机比特序列进行调制。该代码称为精确代码或P代码，用于军事定位系统。通常，该P码以加密格式传输，称为Y码
与 C/A 码相比，P 码具有更好的测量精度，因为 P 码的比特率大于 C/A 码的比特率。
全球定位系统服务
以下是 GPS 提供的两种类型的服务。
- 精密定位服务（PPS）
- 标准定位服务（SPS）
PPS 接收器持续跟踪两个信号 L 1和 L 2上的 C/A 代码和 P 代码。Y码在接收器处被解密以获得P码。
SPS 接收器仅跟踪信号 L 1上的 C/A 代码。
GPS接收器
GPS系统中只存在从卫星到用户的单向传输。因此，个人用户不需要发射器，而只需要GPS接收器。主要用于寻找物体的准确位置。它通过使用从卫星接收的信号来执行此任务。
GPS接收器的框图如下图所示。
GPS 接收器中每个模块的功能如下所述。
接收天线接收卫星信号。它主要是圆极化天线。
低噪声放大器(LNA) 放大微弱的接收信号
下变频器将接收信号的频率转换为中频 (IF) 信号。
IF 放大器放大中频 (IF) 信号。
ADC将从 IF 放大器获得的模拟信号转换为数字信号。假设采样和量化模块也存在于 ADC（模数转换器）中。
DSP（数字信号处理器）生成 C/A 代码。
微处理器执行位置计算并提供定时信号以控制其他数字块的操作。它将有用的信息发送到显示单元，以便将其显示在屏幕上。