Glossary

C/N₀Отношение мощности несущей к спектральной плотности шума

Short answer

Отношение принятой мощности сигнала к спектральной плотности шума на приёмнике. Выражается в дБ-Гц (потому что отношение имеет размерность Гц). Чистый приёмник GPS L1 на крыше должен видеть 45–50 дБ-Гц на сильных спутниках; ниже 25 дБ-Гц приёмник теряет слежение.

Detailed explanation

C/N₀ — фундаментальная величина, описывающая качество сигнала GNSS на приёмнике. Это мощность несущей C (в дБм или дБВт), делённая на спектральную плотность шума N₀ (в дБм/Гц), так что отношение имеет размерность Гц — пишется дБ-Гц, чтобы сохранить корректные размерности.

Не путайте C/N₀ с SNR (отношение сигнал/шум, в дБ). SNR зависит от полосы, в которой вы его измеряете; C/N₀ не зависит. Это делает C/N₀ более фундаментальной величиной для GNSS — это одно и то же число, независимо от того, использует ли ваш приёмник входную полосу 2 МГц или 20 МГц.

Типичные значения для GPS L1 C/A с антенной 3 дБи и чистым обзором неба: 45–50 дБ-Гц на сильных спутниках вблизи зенита, 35–45 дБ-Гц на более слабых на низких углах места, 25–35 дБ-Гц в частичной тени; ниже 25 дБ-Гц приёмник не может поддерживать слежение по фазе несущей и переходит на слежение только по коду или теряет фиксацию.

C/N₀ инвариантно вдоль кабельной / усилительной цепи — и сигнал, и шум растут одинаково с усилением, поэтому отношение одинаково на выходе антенны, после МШУ и на приёмнике. Распространённая ошибка — вычислять его после добавления усиления — см. наш калькулятор бюджета линии для проработанного примера.

Try it interactively

Калькулятор RF-бюджета линии

Open the tool

МШУ

Усилитель с очень малым собственным шумом (типичный коэффициент шума 1–2,5 дБ в L-диапазоне), размещаемый максимально близко к элементу антенны. Задаёт каскадный коэффициент шума всей приёмной цепочки и позволяет антенне работать на длинные кабельные линии без потерь C/N₀.

TTFF

Время от включения приёмника (или горячего / холодного старта) до первой достоверной фиксации координат. Холодный старт (без альманаха, без недавних координат, без времени) — обычно 30–60 секунд; тёплый старт (с действующим альманахом и приблизительными координатами) — 5–15 секунд; горячий старт (с актуальным эфемеридом) — <1 секунды.

Многолучёвость

Искажение сигнала GNSS из-за отражений от близлежащих поверхностей (зданий, земли, машин), приходящих на антенну с задержкой в наносекунды после прямого пути. Добавляет шум псевдодальности в несколько метров в неподавленной городской среде — доминирующий источник ошибок для многих высокоточных применений.