Máy thu GPS có thể hoạt động ở mức tín hiệu -150 dbm trở xuống, nhưng điện thoại di động cần nhiều hơn tín hiệu mức -115 dbm. Tại sao máy thu GPS nhạy hơn nhiều so với máy thu GSM hoặc WiFi? Xem những người nhận
Máy thu GPS có thể hoạt động ở mức tín hiệu -150 dbm trở xuống, nhưng điện thoại di động cần nhiều hơn tín hiệu mức -115 dbm. Tại sao máy thu GPS nhạy hơn nhiều so với máy thu GSM hoặc WiFi? Xem những người nhận
Câu trả lời:
Có một vài yếu tố chơi.
Thứ nhất như Olin chỉ ra băng thông tín hiệu và tốc độ dữ liệu là khác nhau.
Đó là một quy tắc cơ bản của lý thuyết thông tin rằng lượng dữ liệu tối đa bạn có thể truyền qua kênh dữ liệu phụ thuộc vào băng thông kênh và tỷ lệ tín hiệu / nhiễu. Xem lý thuyết Shannon-Hartley để biết chi tiết.
Điều này có nghĩa là nếu bạn có tốc độ dữ liệu thấp hơn hoặc kênh rộng hơn, bạn có thể đối phó với tỷ lệ nhiễu tín hiệu cao hơn.
Thông báo điều hướng GPS gửi dữ liệu với tốc độ 50 bit mỗi giây trên một kênh rộng khoảng 20 MHz. WiFi 802.11n cố gắng để có được 72Mb / giây hoặc gấp khoảng 1 triệu lần dữ liệu trên một kênh rộng 20 MHz.
Điều này cho thấy GPS có thể đối phó với mức tín hiệu thấp hơn đáng kể so với WiFi
Nhưng điều đó chỉ cho bạn biết những gì có thể về mặt lý thuyết, không phải làm thế nào để đạt được nó.
Một tín hiệu GPS rất dễ đoán. Mỗi vệ tinh đang phát một chuỗi dữ liệu ngẫu nhiên pesudo lặp lại sau mỗi mili giây, sau đó dữ liệu sẽ được thêm vào đầu mỗi 20ms. Bộ thu GPS biết mô hình này là gì và tìm kiếm nó trong nhiễu nền. Nó thực hiện điều này bằng cách đoán thời điểm của tín hiệu và sau đó di chuyển khoảng thời gian dự kiến này cho đến khi mối tương quan giữa tín hiệu mong đợi và tín hiệu thu được được tối đa hóa. Bằng cách này, bộ thu GPS có thể tìm thấy tín hiệu yếu hơn nhiễu nền ngẫu nhiên.
Điều này có thêm lợi thế là vì tín hiệu là ngẫu nhiên, nó trông giống như nhiễu trừ khi bạn đang tìm kiếm nó. Điều này có nghĩa là tất cả các vệ tinh có thể phát cùng một tần số cùng một lúc mà không can thiệp lẫn nhau.
Một ưu điểm khác của hệ thống này là thông tin chính được quan tâm đối với người nhận GPS là thời gian chính xác của các tín hiệu thu được. Bằng cách tối đa hóa mối tương quan giữa các tín hiệu dự kiến và thực tế, bạn sẽ có được một cách rất mạnh mẽ và chính xác để xác định thời gian tín hiệu chính xác.
Băng thông tín hiệu, cho một.
Dữ liệu mà máy thu GPS nhận được từ các vệ tinh ít hơn nhiều so với cuộc trò chuyện trực tuyến qua điện thoại trong cùng một thời gian. Điều này cho phép băng thông RF được sử dụng để có được tín hiệu cao hơn tỷ lệ nhiễu.