常见GPS接收机产品CE认证介绍

    近年来，随着GPS技术的日益成熟与快速发展，GPS产品也如同手机一样逐渐走进了普通大众的生活。目前,市面上常见的GPS产品有：车载GPS接收机、带GPS功能的手机(以下简称GPS手机) 、带蓝牙功能的GPS (以下简称蓝牙GPS) 等。市场的需求促使众多厂商空前热情地加大对GPS产品开发的投入，从而加快了产品的更新力度和速度，然而另一方面，用户对GPS产品的认识还有待普及，对GPS的需求还没有完全激发出来。为了使GPS的生产厂家和广大用户更多地了解GPS产品的相关知识，在这里，我们将对常见的几类GPS接收机产品的CE认证做如下介绍：

（一） 车载GPS接收机的CE认证

    常见消费类车载GPS接收机，工作在1.57542GHz,根据R&TTE指令article 2(c)定义的范围(“无线电设备”是指一种能够利用分配的地/空无线电频谱通过发射和/或接收无线电波进行通信的产品或相关部件)，GPS接收机应包含在R&TTE指令内，且属于无线电设备(针对此点,部分测试机构会有不同的理解，我方作为权威的通信产品测试认证机构，一贯保持严谨的测试态度，针对此问题, 我方专门与Notified Body做了详细的讨论，结论是GPS接收机必须测试EN 300 440)。

    既然GPS接收机涵盖在R&TTE指令范围内，生产厂商如果要将GPS接收机销售至欧洲,就必须证明该产品符合R&TTE指令的第3章节的Essential Requirement:，即要符合Radio、EMC 以及 Safety三方面的要求。

    GPS接收机工作时只接收卫星信号,不会发射任何信号,此类产品目前没有与之对应的产品标准,根据ETSI制定标准的规则,当产品没有Product Standard适用时必须使用Generic Standard。然而GPS接收机比较特殊,不但没有Product Standard,就连Generic Standard也只能引用Short Range Device使用的标准,经过与NB的讨论,决定仍采用EN 300 440。

    基于以上讨论，车载GPS接收机CE认证采用标准如下:

        Radio: ETSI EN 300 440-1/-2
        EMC: ETSI EN 301 489-1/-19
        Safety: EN 60950

（二） GPS手机的CE认证

    手机产品无疑属于R&TTE指令范围内，如果附带GPS功能,除过手机CE认证所需测试外,还需加测上述车载GPS接收机要求的相关测试。当然有不少测试项重叠，此时可以将GPS接收机当作手机的一个功能来理解，有些测试就不需重复进行。

（三） 蓝牙GPS接收机的CE认证

    蓝牙GPS接收机结合了蓝牙技术和GPS技术的优点，将显示模块和GPS模块分离，不但可以延长GPS接收机电池的使用时间，而且可以扩大GPS接收机的使用范围， 蓝牙GPS需要符合EN 300 328的相关要求,除此之外,仍需要做上文提到的GPS接收机的测试项目。

GPS产品常用性能测试项目：

1. 首次定位时间（TTFF）
2. 热启动到首次定位时间
3. 重新捕获时间
4. 静止导航精度
5. 射频干扰
6. 接收机灵敏度



以上介绍了常见GPS接收机的CE认证大致情况. 其实GPS接收机的测试和认证本身并不复杂,但是由于在ETSI的标准里没有针对GPS接收机的产品标准,对于GPS接收机的测试一直存在一些分歧，ITL实验室(I-Test laboratory)结合自己在GPS接收机产品测试和认证经验，针对这几种GPS产品在CE认证时需要的测试进行的介绍，希望能与大家共享。

    全球定位系统（GPS）接收机技术自从1983年免费开放民间使用以来，已得到了广泛应用，如今从手机到个人导航设备（PND），再到照相机和带有RFID标签的其他同类产品，电子世界到处都有GPS的身影。

    尽管GPS技术日益普及，但是GPS接收机制造商、OEM集成商仍在为如何验证GPS接收机性能的标准测试而烦恼。无论是验证GPS接收机整机的功能，还是客观地测量各种GPS IC的性能，都需要一个能够重复执行精确测量的可控环境（比如屏蔽室）。大多数情况下，制造商使用天线来接收实际的GPS卫星信号，但往往这样的测试，由于受到复杂的气候影响，电离层延迟，多径衰减等因素，使得测量可重复性非常差，尽管耗费了很多人力和时间，却很难得到一个真实而精准的数据。

    为了帮助GPS制造商解决上述难题，广州弘诺实验室（I-Test laboratory）引进了Agilent公司的GPS接收机测量系统，此系统配合ITL实验室的测试环境，可以有效帮助GPS接收机制造商进行接收机性能验证测试。

    该系统具有一下功能：
    １. 可提供多卫星GPS配置（最多８颗卫星）；
    ２. 信号可仿真实际场景（多个城市的场景）；
    ３. 可提供实时卫星数据（与发送多普勒频移和导航信息的卫星同步）；
    ４. 可调整可见卫星数量（１颗到８颗）；
    ５. 可使用SCPI命令进行自动波形回放；
    ６. 可配合5515C等设备完成A-GPS部分的模拟；

    I-Test laboratory的GPS接收机性能验证测试方案主要包括以下测试，性能测试部分主要采用传导的测试方式，测试配置如图1所示：



图1 测试配置

    性能测试项目包括以下内容：

    1.首次定位时间（TTFF）
    此项测试的目的是测量GPS接收机从冷启动到实现GPS导航定位所需要的时间。冷启动是指接收机在不使用当前星历表数据的情况下开机。通常可通过关闭接收机至少２小时，或者使其星历数据在相隔1000公里以上的两个距离间进行切换，来实现冷启动。TTFF是指GPS接收机从开机（接通电源）到通过仿真获得第一个有效的3D导航数据点之间间隔的时间。

    2. 热启动到首次定位时间
    此项测试的目的是测量GPS接收机从热启动到实现首次GPS导航定位所需的时间，热启动一般可以通过将先前出于开机状态的接收机关闭一段时间，然后再启动来实现。

    3.重新捕获时间
    此项测试的目的是确定在正常工作期间，所有GPS信号出现短暂阻断后，GPS接收机重新捕获导航定位所需的时间。实现信号阻断通常通过断开卫星信号模拟器至接收机的馈线实现。

    4.静止导航精度
此项测试的目标是确定接收机定位仿真位置的精度。在此项测试中，使用静止场景作为GPS仿真信号。

    5.射频干扰
    此项测试的目的是确定GPS接收机再输入端接收到干扰信号时保持正常工作的能力。图2显示了测试配置。



图2 射频干扰测试配置

    6.接收机灵敏度
    此项测试的目的是通过在各种GPS信号功率电平下信号强度（C/N,载噪比），来验证接收机的灵敏度。
    注意：一般来讲，上述测试需要收集至少20个有效采样，然后分析数据，得到最终结果。为了保证测试不受到其他影响，提高测试可重复性，所有测试在屏蔽室内完成。

    通过I-Test laboratory上述性能验证测试，相信可以很大程度上可帮助GPS厂家优化其产品的设计，使得研发更具效率和针对性，同时I-Test laboratory利用其在移动通信测试领域多年经验，可以帮助您的产品不出弘诺实验室，完成包括性能测试、EMC、安全、OTA、RoHS等相关测试，顺利通过CE、FCC、IC等国外认证，使您的产品顺利销往全球。另外I-Test laboratory近期将推出手机A-GPS测试方案，敬请关注。