gps通信系統(tǒng)外文翻譯---全球移動(dòng)通信系統(tǒng)

1、<p><b>　　附錄A 譯文</b></p><p><b>　　全球移動(dòng)通信系統(tǒng)</b></p><p>　　移動(dòng)系統(tǒng)跨越世界性成功標(biāo)志是越來(lái)越朝著個(gè)人化、方便化方向發(fā)展。在商業(yè)活動(dòng)中，人們必須使用移動(dòng)電話，以便無(wú)論何時(shí)何地都能實(shí)現(xiàn)電話的功能。在快速的個(gè)人生活中，移動(dòng)電話已成為一種必須，而不僅僅是為了方便。</p>

2、<p>　　不像固定通信系統(tǒng)那樣，很大程度上依靠技術(shù)和通信標(biāo)準(zhǔn)，移動(dòng)通信系統(tǒng)隨著個(gè)人通信系統(tǒng)的革命而發(fā)生變化。</p><p>　　對(duì)移動(dòng)通信系統(tǒng)而言，要獲得調(diào)整后的武夫，有三個(gè)關(guān)鍵因素，即價(jià)格、電話的大小和重量以及網(wǎng)絡(luò)的花費(fèi)和質(zhì)量。如果上述因素實(shí)現(xiàn)有困難，特別是前兩個(gè)，那么市場(chǎng)的發(fā)展將嚴(yán)格受限。</p><p>　　固定電話的服務(wù)是全球的，相互聯(lián)系的范圍從同軸電纜到光纖，以及人

3、造衛(wèi)星。世界通信標(biāo)準(zhǔn)是不同的，但隨著普通接口以及對(duì)接口轉(zhuǎn)化，相互之間的聯(lián)系能發(fā)生改變。隨著漫游的創(chuàng)建，需要一個(gè)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)工作系統(tǒng)，這對(duì)于移動(dòng)通信而言是一個(gè)非常復(fù)雜的問(wèn)題。因此，移動(dòng)通信的通信標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題比固定通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題更關(guān)鍵，此外，在移動(dòng)通信領(lǐng)域無(wú)線電頻譜分配問(wèn)題也非常使人煩惱。</p><p>　　移動(dòng)通信系統(tǒng)是最初工作在頻帶為450MHz模擬方式（現(xiàn)在仍然有），后來(lái)隨著數(shù)字式GSM發(fā)展，工作在頻帶為900

4、MHz，之后隨著個(gè)人通信系統(tǒng)的發(fā)展，工作的頻帶為1800 MHz。移動(dòng)通信系統(tǒng)的歷史可分為幾代。第一代為美國(guó)的先進(jìn)移動(dòng)電話系統(tǒng)（AMPS），歐洲大部分的全通路通信系統(tǒng)（TACS），以及北歐的移動(dòng)電話系統(tǒng)（NMTS），這些都是模擬系統(tǒng)。第二代由第一個(gè)非常標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)劃支配這個(gè)計(jì)劃由歐洲特殊移動(dòng)通信系統(tǒng)委員會(huì)（GSM）制定，這個(gè)設(shè)計(jì)作為全球移動(dòng)通信系統(tǒng)。</p><p>　　GSM系統(tǒng)基于蜂窩通信原理，其最早作為一個(gè)概念

5、由美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室的工程師們提出，這一 思想出自于增加網(wǎng)絡(luò)容量的需要以及解決網(wǎng)絡(luò)堵塞的問(wèn)題。在人口稠密地區(qū)運(yùn)行的廣播式移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)會(huì)由于很少的幾個(gè)用戶同時(shí)呼叫而引起堵塞。蜂窩系統(tǒng)的功能在于允許頻率復(fù)用。</p><p>　　蜂窩的概念由兩個(gè)特征定義，即頻率復(fù)用和小區(qū)分裂。頻率復(fù)用的區(qū)域相隔非常遠(yuǎn)，不會(huì)產(chǎn)生同一通道的干擾問(wèn)題。這允許傳遞同時(shí)呼叫，超過(guò)了理論上的頻譜容量。當(dāng)需要一個(gè)小區(qū)的通信量到達(dá)最大，小區(qū)分裂是必須的

6、，那么這個(gè)小區(qū)被分為一個(gè)更小的小區(qū)。蜂窩系統(tǒng)的小區(qū)通常被描繪成六角形，一組七個(gè)、九個(gè)或十二個(gè)。</p><p>　　GSM系統(tǒng)需要很多功能，以產(chǎn)生全操作移動(dòng)通信系統(tǒng)。</p><p>　　小區(qū)的覆蓋區(qū)域受基站控制，基站本身由兩部分組成。第一部分為射頻系統(tǒng)。當(dāng)在實(shí)際工作時(shí)，它向移動(dòng)臺(tái)發(fā)送信息，也從移動(dòng)臺(tái)接受信息以建立和保持童話?；镜臒o(wú)線電收發(fā)信機(jī)（BST）由基站控制器（BSC）控制，無(wú)線電

7、收發(fā)信機(jī)與移動(dòng)交換中心（MSC）通信——這是到當(dāng)?shù)毓檬性捑W(wǎng)（PSTN）的必由之路，并且用戶數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在此系統(tǒng)的寄存器中，用戶寄存器使GSM系統(tǒng)檢查需要使用網(wǎng)絡(luò)的用戶，允許接入并建立收費(fèi)功能等。</p><p>　　GSM系統(tǒng)在1978年被世界無(wú)線電管理委員會(huì)劃為頻帶為900 MHz的一部分，實(shí)際上行傳播連路的頻帶為890～915 MHz，下行傳播連路的頻帶為935~960 MHz。使用時(shí)分多址方式（TDMA），

8、</p><p>　　GSM在頻帶為900 MHz下用124個(gè)無(wú)線信道傳遞突發(fā)串。這些突發(fā)串能攜帶不同類型的信息。第一類是語(yǔ)音信息，其每秒編碼6.5K或13K位。第二類是數(shù)字信息，每秒傳送3.6K或12.6K位。這兩種是非常有用的傳送方式，但必須受控制信道（CCH）發(fā)布的管理信息所支持。</p><p>　　GSM網(wǎng)使用數(shù)字無(wú)線傳輸和先進(jìn)的無(wú)線越區(qū)切算方法，可以得到比模擬蜂窩系統(tǒng)好得多的頻

9、率利用率，因而增加了服務(wù)的用戶數(shù)。由于GSM支持通用標(biāo)準(zhǔn)所以蜂窩用戶在整個(gè)GSM服務(wù)區(qū)也能夠使用他們的手機(jī)，能夠在GSM覆蓋區(qū)域內(nèi)自動(dòng)漫游。此外，也能進(jìn)行國(guó)際漫游。GSM還提供一些新服務(wù)：如告訴數(shù)據(jù)通信，傳真和短消息服務(wù)。GSM技術(shù)的規(guī)范性能設(shè)計(jì)成與其他標(biāo)準(zhǔn)一致的工作方式，例如：ISDN。在這種方式確保下，兩種標(biāo)準(zhǔn)間能互相工作。從長(zhǎng)遠(yuǎn)目光看蜂窩系統(tǒng)，使用數(shù)字技術(shù)將成為世界性的通信方法。</p><p>　　目前在

10、歐洲正在開(kāi)發(fā)第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)，其目的是要綜合第二代系統(tǒng)的所有業(yè)務(wù)并覆蓋更廣泛的業(yè)務(wù)（話音、數(shù)據(jù)、視頻、多媒體）范圍，而且還要與固定電信網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)發(fā)展保持一致和兼容。</p><p><b>　　無(wú)線電接收機(jī)</b></p><p>　　無(wú)線電接收機(jī)，輸入信號(hào)為調(diào)幅無(wú)線電波。它的基本組成包括天線、調(diào)諧賄賂、混頻器、本振電路、中頻放大器、檢波器、音頻放大器、喇叭、電源等

11、。</p><p>　　任何天線系統(tǒng)既能輻射無(wú)線電波又能接收無(wú)線電波。任何經(jīng)過(guò)天線的無(wú)線電波均能在天線中感應(yīng)電壓，因此，接收機(jī)必須能夠從天線所收到的所有信號(hào)中分離出有用信號(hào)。這個(gè)分離過(guò)程是根據(jù)發(fā)射端發(fā)射的信號(hào)頻率不同，利用調(diào)諧回路完成的。調(diào)諧賄賂能夠有效地從眾多頻率中選擇出某一個(gè)特定頻率。通過(guò)天線調(diào)諧回路對(duì)某一特定頻率的諧振，可以使天線從這一特定頻率中吸收的能量比從其他頻率中吸收的能量大得多，這樣，就從某種程度上

12、實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的分離。進(jìn)一步的選擇左右可以通過(guò)接收機(jī)中的某些經(jīng)過(guò)適應(yīng)調(diào)諧的諧振回路實(shí)現(xiàn)，以這種方式進(jìn)一步去除了有用信號(hào)以外的其他信號(hào)。將不同頻率的無(wú)線電波加以區(qū)別的能力稱為選頻，將諧振回路的頻率調(diào)在有用信號(hào)頻率上的過(guò)程稱為調(diào)諧。</p><p>　　盡管接收的有用信號(hào)來(lái)自幾千里以外，但如果經(jīng)過(guò)放大，通過(guò)天線獲得的信號(hào)還是具有令人滿意的效果。放大過(guò)程可能應(yīng)用在檢波前的射頻電流，這種情況稱為射頻放大；也可應(yīng)用于檢波后，這

13、種情況稱為音頻放大。放大器的應(yīng)用令人滿意的接收成為可能，否則，有些太弱的信號(hào)不能獲得好的收聽(tīng)效果。</p><p>　　從射頻信號(hào)中重現(xiàn)被傳輸?shù)脑硇盘?hào)的過(guò)程稱為檢波或解調(diào)。如果有用信號(hào)在發(fā)射時(shí)是通過(guò)改變信號(hào)的振幅，則檢波就是通過(guò)對(duì)射頻電流進(jìn)行整流完成的。整流電路隨著原始調(diào)制信號(hào)而改變，從而重現(xiàn)了原始的有用信號(hào)，這樣，已調(diào)波被整流而產(chǎn)生的電流可以被看成隨原始信號(hào)幅度變化的平均值電流。</p><

14、;p>　　接收機(jī)的電路由多級(jí)組成。每級(jí)由晶體管與提供工作電壓，電流和信號(hào)電壓、電流的元件相連構(gòu)成，每級(jí)都有輸入回路，它讓信號(hào)進(jìn)入；有輸出回路，它讓通常是放大后的信號(hào)輸出。當(dāng)一級(jí)接一級(jí)時(shí)，第一級(jí)輸出回路將信號(hào)饋送給第二級(jí)，信號(hào)經(jīng)過(guò)逐級(jí)放大，直到足以推出揚(yáng)聲器。</p><p><b>　　移動(dòng)通信</b></p><p><b>　　無(wú)線電話系統(tǒng)<

15、;/b></p><p>　　無(wú)繩電話系統(tǒng)是全雙工通信系統(tǒng)。它通過(guò)無(wú)線電將手持機(jī)與一專用基站連接起來(lái)，而后再連接到PSTN上的某條電話線上。在第一代無(wú)繩電話系統(tǒng)中，手持設(shè)備僅能與一個(gè)專用的基本設(shè)備相連。而且工作距離也只有幾十米。</p><p>　　早期的無(wú)繩電話只能電話延伸的作用，即把無(wú)線電收發(fā)機(jī)與一個(gè)PSTN用戶連接起來(lái)，且主要用于室內(nèi)。</p><p>

16、　　最近產(chǎn)生的第二代無(wú)繩電話允許用戶在都市（如倫敦或香港）中心所在的許多地方使用手持機(jī)?，F(xiàn)在的無(wú)繩電話可以與尋呼機(jī)相連，以便使某用戶先受到尋呼記錄，然后再用無(wú)繩電話對(duì)此作出響應(yīng)。當(dāng)用戶外出不在基站服務(wù)區(qū)域內(nèi)而無(wú)法接收呼叫時(shí)，無(wú)繩電話系統(tǒng)就可以為這些受距離和移動(dòng)限制的用戶提供服務(wù)。典型的第二代（無(wú)繩電話）基站所覆蓋的范圍已達(dá)幾百米。</p><p><b>　　蜂窩電話系統(tǒng)</b></p

17、><p>　　一個(gè)蜂窩電話系統(tǒng)可以為在該系統(tǒng)無(wú)線電收發(fā)范圍內(nèi)的任何用戶提供一個(gè)到PSTN的無(wú)線電話連接。在一定的頻譜內(nèi)，蜂窩系統(tǒng)可以在一個(gè)大區(qū)域中擁有相當(dāng)多的用戶。蜂窩無(wú)線電系統(tǒng)常?？梢蕴峁┍扔芯€電話系統(tǒng)更高質(zhì)量的服務(wù)。通過(guò)限制從每一個(gè)基站發(fā)射機(jī)到一個(gè)叫做蜂窩小區(qū)的范圍來(lái)獲得高容量，同一條無(wú)線電通道可以被其他距離基站再次利用。當(dāng)一個(gè)用戶從某個(gè)小區(qū)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)小區(qū)時(shí)，采用一種復(fù)雜的交換技術(shù)就可以使摘機(jī)狀態(tài)的手機(jī)連續(xù)地進(jìn)

18、行呼叫處理。</p><p>　　一個(gè)基本的蜂窩系統(tǒng)由移動(dòng)站、基站和一個(gè)移動(dòng)交換中心（MSC）組成。由于這個(gè)移動(dòng)交換中心負(fù)責(zé)一個(gè)蜂窩系統(tǒng)所有移動(dòng)電話PSIN的連接，因此有時(shí)又被稱為移動(dòng)電話交換局（MTSO）。每一次通信都要借助某站的無(wú)線電波傳送信號(hào)，而且在整個(gè)呼叫過(guò)程中可以摘機(jī)，撥打其它任何基站電話號(hào)碼。一個(gè)移動(dòng)站包括無(wú)線電收發(fā)機(jī)和接收機(jī)，能同時(shí)進(jìn)行全雙工通信，通常還有用以支持收、發(fā)無(wú)線電的天線塔?；揪拖蠼⒃?/p>

19、一個(gè)蜂窩小區(qū)內(nèi)所有用戶和那些通過(guò)電話線或微波連接到MSC的集群呼叫連接之間的一座橋梁。MSC負(fù)責(zé)統(tǒng)一所有基站的操作及整個(gè)蜂窩系統(tǒng)到PSTN的連接。一個(gè)典型的MSC一次可以處理100000個(gè)蜂窩通信用戶，同時(shí)進(jìn)行5000個(gè)通話，并且完成所有計(jì)費(fèi)和系統(tǒng)維護(hù)功能。在大城市中，一個(gè)獨(dú)立的載波可以服務(wù)于若干個(gè)MSC。</p><p>　　什么是GPS以及GPS如何工作？</p><p><b&

20、gt;　　什么是GPS？</b></p><p>　　導(dǎo)航和定位對(duì)許多部門(mén)來(lái)說(shuō)非常重要，然后一直以來(lái)其方法非常不方便。很多年來(lái)，人們?cè)噲D用個(gè)中技術(shù)使這項(xiàng)工作簡(jiǎn)化，但是每一項(xiàng)技術(shù)都有一定的缺陷。最后，美國(guó)國(guó)防部認(rèn)為美國(guó)軍方應(yīng)該在世界范圍內(nèi)有一種最精確的定位。幸運(yùn)的是他們投資120億美元，建起了一個(gè)真正好的系統(tǒng)，這便是全球定位系統(tǒng)，全球定位系統(tǒng)改變了以前的導(dǎo)航系統(tǒng)。</p><p>

21、;　　定位系統(tǒng)是一個(gè)利用天空24顆衛(wèi)星星座和地面監(jiān)控站的全世界范圍內(nèi)無(wú)線導(dǎo)航系統(tǒng)。就如許多資料所說(shuō)那樣，GPS用那些衛(wèi)星計(jì)算位置，定位精度可達(dá)一米左右。事實(shí)上，用先進(jìn)形式的GPS可以使你的測(cè)量誤差小于一厘米。從某種意義上說(shuō)，GPS就象在地球上每平方米的土地上都給出了一個(gè)唯一的地址。</p><p>　　GPS接收機(jī)已經(jīng)微型化，就像一小塊電路板，而且非常方便。差不多每個(gè)人都可以利用GPS。如今，GPS正應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)

22、域，如汽車、輪船、飛機(jī)、建筑裝備、電影制造業(yè)、農(nóng)場(chǎng)機(jī)器，甚至手提電腦。很快，GPS就會(huì)像電話一樣的普及。實(shí)際上，GPS將變?yōu)槿澜绻彩聵I(yè)。</p><p>　　原理上，GPS按五個(gè)步驟工作：</p><p>　　步驟一：對(duì)衛(wèi)星的三角測(cè)量</p><p>　　你未必可能閑心，GPS利用天空衛(wèi)星定位方法與通常我們?cè)诘孛娴亩ㄎ环椒ㄒ粯?。那是一個(gè)偉大的幾何學(xué)思想，通過(guò)測(cè)量

23、我們距三顆衛(wèi)星的距離，我們能知道在地球上任何一定的精確三維坐標(biāo)。</p><p>　　假設(shè)我們測(cè)得距離我們11000里遠(yuǎn)的一顆衛(wèi)星。那么我們就可以把宇宙中所有可能定位的衛(wèi)星縮小到距離我們11000里遠(yuǎn)的這顆特定的衛(wèi)星上。然后以那顆衛(wèi)星為中心，以我們到那顆衛(wèi)星的距離11000里長(zhǎng)為半徑作一個(gè)圓球，那么我們的位置就在這個(gè)圓球上的表面。</p><p>　　緊接著，測(cè)量第二顆衛(wèi)星，發(fā)現(xiàn)距離我們1

24、2000里遠(yuǎn)。這就是說(shuō)，我們僅在我們所作的第一個(gè)圓球上，而且也在離我們有12000里遠(yuǎn)的另一顆圓球上。換句話說(shuō)，我們?cè)谶@兩個(gè)圓球交叉的某點(diǎn)上。</p><p>　　然后，我們?cè)僮饕淮螠y(cè)量，有一顆距離我們13000里的一顆衛(wèi)星，這樣我們就可以把我們的位置縮小到兩點(diǎn)，這兩點(diǎn)便是第三個(gè)圓球與前兩個(gè)圓球的公共交點(diǎn)。</p><p>　　利用三顆衛(wèi)星，我們就可以知道我們的位置為太空中的兩點(diǎn)中的一點(diǎn)，

25、為了確定哪一點(diǎn)是我們的真正位置，我們可以進(jìn)行第四次測(cè)量。但是通常這兩點(diǎn)中的一點(diǎn)是一個(gè)非常荒謬的結(jié)果（或是距離太遠(yuǎn)，或是速率根本不可能），所有我們就可以舍掉這個(gè)值，而不必再做一次測(cè)量。</p><p>　　步驟二：測(cè)量到衛(wèi)星的距離</p><p>　　從步驟一的最后一段我們可以看出，一個(gè)位置的計(jì)算來(lái)自于至少三顆衛(wèi)星的測(cè)距。但是如何測(cè)量我們到太空中那些漂浮的衛(wèi)星距離呢？我們靠計(jì)時(shí)測(cè)量，看一個(gè)從

26、衛(wèi)星上發(fā)來(lái)的信號(hào)要經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間才能到達(dá)我們的接收機(jī)上。</p><p>　　從某種意義上說(shuō)，整個(gè)事情歸為“速度*時(shí)間”這些我們?cè)谥袑W(xué)所作的數(shù)學(xué)題上。就GPS來(lái)說(shuō)，我們測(cè)量一個(gè)無(wú)線電信號(hào)，因此這個(gè)速度約等于光速——18600里。而問(wèn)題又歸結(jié)于測(cè)時(shí)。假設(shè)我們有一個(gè)精確的時(shí)鐘，那么我們?nèi)绾螠y(cè)到達(dá)時(shí)間？為了解釋這個(gè)問(wèn)題，讓我們用一個(gè)愚蠢的比喻：假設(shè)這有一個(gè)方法，能使衛(wèi)星和接收機(jī)在非常準(zhǔn)時(shí)的中午十二點(diǎn)開(kāi)始演奏美國(guó)國(guó)歌。如果

27、聲音能夠從太空中到達(dá)我們這（當(dāng)然這是個(gè)十分荒謬的），那么站在接收機(jī)旁邊的我們將聽(tīng)到兩首美國(guó)國(guó)歌，一首來(lái)自于我們的接收機(jī)，另一首來(lái)自于衛(wèi)星。這兩首歌曲將不同步。來(lái)自于衛(wèi)星演奏的歌曲有一點(diǎn)延遲，因?yàn)樗?jīng)過(guò)11000里才能傳過(guò)來(lái)。</p><p>　　如果想知道衛(wèi)星演奏的歌曲究竟延遲多長(zhǎng)時(shí)間。我們可以開(kāi)始延遲接收機(jī)的演奏，直到兩者同步。這個(gè)接收機(jī)演奏延遲的時(shí)間就等于衛(wèi)星演奏的歌曲到達(dá)我們所延遲的時(shí)間。太棒了！那么我們

28、把延遲時(shí)間乘以光速就得到了我們距離衛(wèi)星的距離。</p><p>　　最基本的是GPS如何工作。僅僅把衛(wèi)星和接收機(jī)演奏的美國(guó)國(guó)歌換成一種叫“偽隨機(jī)碼”的信號(hào)-這種信號(hào)可能比美國(guó)國(guó)歌容易演奏。偽隨機(jī)碼是GPS的重要組成部分。從物理上講，它僅僅是一些南懂的數(shù)字編碼。或者換句話說(shuō)，一連串難懂的“開(kāi)”和“關(guān)”脈沖信號(hào)。這種信號(hào)非常難懂，就像隨機(jī)的電子噪音，因此被稱為“偽隨機(jī)”</p><p>　　步

29、驟三：得到精確的測(cè)時(shí)</p><p>　　如果測(cè)量無(wú)線電信號(hào)到達(dá)GPS的時(shí)間是關(guān)鍵的話，那么我們最好停止看。因?yàn)槿绻麥y(cè)時(shí)僅僅誤差千分之一秒，以光速而言相當(dāng)于誤差200里。</p><p>　　在衛(wèi)星方面，因?yàn)樵谒鼈冸娐钒迳嫌蟹浅＞_的時(shí)鐘，所以測(cè)時(shí)非常精確。但是陸地上接收機(jī)測(cè)時(shí)怎么辦？</p><p>　　記住，必須使接收機(jī)和衛(wèi)星同時(shí)產(chǎn)生偽隨機(jī)碼，系統(tǒng)才能正常工作。

30、如果我們接收機(jī)需要原子鐘（那要花費(fèi)高達(dá)50000美元到100000美元），那么GPS是一個(gè)有缺陷的技術(shù)。沒(méi)人將買的起它。幸運(yùn)的是，GPS的設(shè)計(jì)者想出了一個(gè)極好的竅門(mén)，讓我們通過(guò)不精確的接收機(jī)時(shí)鐘得到精確測(cè)時(shí)。這個(gè)竅門(mén)是GPS的一個(gè)關(guān)鍵因素，做為一個(gè)添加的附帶好處，它意味著每一個(gè)GPS接收機(jī)是一個(gè)基本的原子鐘。</p><p>　　這個(gè)精確測(cè)時(shí)的秘密是對(duì)額外的一顆衛(wèi)星進(jìn)行測(cè)量。如果三次精確的測(cè)量能確定一點(diǎn)的空中三維

31、坐標(biāo)，那么四次不精確的測(cè)量也能做到這一點(diǎn)。</p><p>　　如果每次測(cè)量都十分精確（例如我們接收機(jī)時(shí)鐘非常精確），那么所有與我們有效的衛(wèi)星會(huì)交于一點(diǎn)（這就是我們的位置）。但是用不精確的時(shí)鐘，作第四次測(cè)量，再作交叉將不會(huì)與前三次交于一點(diǎn)。那么，接收機(jī)將顯示“在我們的測(cè)量中有差異。我們一定沒(méi)有與世界同步?！币?yàn)槿魏蝸?lái)自于世界時(shí)的抵消會(huì)影響我們所有的測(cè)量，接收機(jī)尋找一個(gè)修正因素，并從所有測(cè)時(shí)結(jié)果中減掉它，使它們相交

32、于同一點(diǎn)。</p><p>　　那個(gè)修正值將使接收機(jī)的時(shí)鐘與世界同步。太好了！就在你手中的掌狀物得到了原子的精確時(shí)間。一旦那個(gè)修正值適用于所有其余的測(cè)量值，我們就得到了一個(gè)精確的定位。這個(gè)原理的結(jié)果要求任何一般的GPS接收機(jī)將起碼需要四個(gè)通道，以便于我們同時(shí)作四個(gè)測(cè)量。</p><p>　　步驟四：知道衛(wèi)星在空間的具體位置</p><p>　　美國(guó)空軍根據(jù)GPS控制

33、者的計(jì)劃，把每顆GPS衛(wèi)星發(fā)射到一個(gè)非常精確的軌道。在陸地上，每個(gè)GPS接收機(jī)內(nèi)部都有一個(gè)年歷程序，以便每時(shí)每刻告訴接收機(jī)天空中每顆衛(wèi)星的具體位置。</p><p>　　但是，就是為了使GPS衛(wèi)星精確地、持續(xù)的受美國(guó)國(guó)防部監(jiān)視。因此每顆衛(wèi)星的軌道十分精確。他們使用非常精確的雷達(dá)檢查每一顆衛(wèi)星的確切高度、位置、速度。由于他們檢查的誤差影響衛(wèi)星的軌道或星歷表，所以這些誤差叫“星差”。這些誤差由月亮和太陽(yáng)間的萬(wàn)有引力以

34、及太陽(yáng)輻射的壓力在衛(wèi)星上引起的。這些誤差通常非常小，但是如果你想得到精確測(cè)量，就必須把它們考慮進(jìn)去。</p><p>　　美國(guó)國(guó)防部一旦測(cè)到一顆衛(wèi)星的確切位置，他們將把這些信息轉(zhuǎn)發(fā)給衛(wèi)星本身。然后，將把這個(gè)新的位置修正值信息包含在它播發(fā)的測(cè)時(shí)信號(hào)中，因此一個(gè)GPS信號(hào)不僅僅為了測(cè)時(shí)而包含偽隨機(jī)碼，并且還包含導(dǎo)航信息和定位信息。</p><p><b>　　步驟五：修正誤差<

35、/b></p><p>　　至今，即使所有事情都發(fā)生在真空中，我們處理的GPS計(jì)算結(jié)果也是非常理論上地。但在實(shí)際世界里有許多事情都能影響GPS信號(hào)，因此，實(shí)際的定位不像數(shù)學(xué)計(jì)算上那樣精確。為了充分利用全球定位系統(tǒng)，一個(gè)好的GPS接收機(jī)需要考慮大量可能的誤差。例如，就我們?cè)?jīng)使用過(guò)的一個(gè)基本假設(shè)來(lái)說(shuō)就是一個(gè)不確切的事實(shí)。我們?cè)?jīng)說(shuō)過(guò)，通過(guò)用光速乘以信號(hào)到達(dá)的時(shí)間來(lái)計(jì)算我們到衛(wèi)星的距離。但光速僅僅在真空中是個(gè)常

36、數(shù)。做為一個(gè)GPS信號(hào)，要通過(guò)充滿粒子的電離層，然后通過(guò)對(duì)流層中水蒸氣，這些都能使GPS信號(hào)減慢一點(diǎn)，也就是說(shuō)，這產(chǎn)生了與不好的時(shí)鐘一樣的誤差。</p><p>　　有幾種方法可以使這類誤差減少到最少。一種方法，我們?cè)跅l件基本相同的一天，預(yù)測(cè)一些有代表性的延遲。這種方法叫做模型法，這當(dāng)然對(duì)我們有所幫助，但大氣條件不可能完全相同。另一個(gè)處理減弱大氣誤差的方法是對(duì)比兩個(gè)不同信號(hào)的相對(duì)速度。這種“雙頻率”測(cè)量是非常復(fù)雜

37、的，僅僅可能在先進(jìn)的接收機(jī)上進(jìn)行。幸虧所有這些不精確依然不會(huì)增加太多的誤差。一中叫做“差分GPS”能明顯減少這些誤差?！安罘諫PS”需要使用兩臺(tái)接收機(jī)。一臺(tái)用來(lái)監(jiān)視GPS信號(hào)的變差，并且把這些信號(hào)傳播給其他接收機(jī)，為了使定位更精確，第二臺(tái)接收機(jī)用來(lái)修正這些計(jì)算值。隨著需求的越來(lái)越精確，在基本GPS技術(shù)上已經(jīng)引起了變差的分類。</p><p>　　GPS在實(shí)際中的應(yīng)用</p><p>　　G

38、PS技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了最初的設(shè)計(jì)目的，已經(jīng)發(fā)展成熟為一種資源。如今，科學(xué)家、體育者、農(nóng)民、士兵、領(lǐng)航員、旅行者、運(yùn)貨司機(jī)、水手、車輛調(diào)度員，伐木工、消防員等各行各業(yè)的人們都使用GPS，這會(huì)使他們的工作更加有效、安全，有時(shí)更加容易。</p><p>　　最初，GPS最顯著的應(yīng)用就是定位。GPS的最初定位系統(tǒng)在任何時(shí)候，任何地點(diǎn)都提供高精度的定位數(shù)據(jù)。僅這一點(diǎn)就足以使GPS作為一個(gè)主要的工具，由于GPS的精確性，GPS使

39、用者已經(jīng)創(chuàng)造性地把它應(yīng)用于其他領(lǐng)域。</p><p>　　當(dāng)不精確的數(shù)據(jù)結(jié)果已經(jīng)按照人們的方法測(cè)出時(shí)，知道某物或某人的位置非常重要，例如，當(dāng)蘇格蘭奧瑞德衛(wèi)星落到波斯尼亞時(shí)，GPS幫搜救者找到了它。</p><p>　　有時(shí)一個(gè)精確的定位對(duì)非常精密的科學(xué)工作是必須的，就像到達(dá)世界最高峰是非常困難的，但是GPS使測(cè)量珠穆朗瑪峰的增長(zhǎng)變的很容易。以前搜集這些數(shù)據(jù)需要花費(fèi)很大氣力，而且跡象表明由于

40、冰川的移動(dòng)，珠穆朗瑪峰自身正在變高。</p><p>　　導(dǎo)航：從一個(gè)位置到另一個(gè)位置</p><p>　　GPS幫你確定你的精確位置，但有時(shí)如何到達(dá)另外別的地方也很重要。GPS在最初設(shè)計(jì)時(shí)，能為輪船和飛機(jī)提供導(dǎo)航信息。因此，當(dāng)GPS技術(shù)用于水上導(dǎo)航時(shí)并不驚奇，并且GPS技術(shù)在空中和陸地上也非常有用。</p><p>　　最有趣的是在海洋方面，我們最古老的運(yùn)輸航道已

41、經(jīng)在新的導(dǎo)航技術(shù)GPS下發(fā)生了很大的變化。1985年世界第一臺(tái)接收機(jī)被用于海洋導(dǎo)航，正如預(yù)期的那樣，在世界海洋和航道上的導(dǎo)航結(jié)果比以前更精確。</p><p>　　通過(guò)提供更精確的導(dǎo)航工具和精確的著陸系統(tǒng)，GPS不僅使飛行更安全，而且效率更高。隨著精確的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)導(dǎo)航，GPS通過(guò)確保飛行員不偏離到達(dá)他們目的地的最直接航線，以節(jié)省燃料，擴(kuò)大航程。</p><p><b>　　跟蹤：監(jiān)視

42、移動(dòng)物體</b></p><p>　　如果是物體從一個(gè)地方到另一個(gè)地方的過(guò)程導(dǎo)航，那么GPS跟物體一起運(yùn)動(dòng)以監(jiān)視航跡的過(guò)程。</p><p>　　商業(yè)依靠大量車輛運(yùn)送貨物和提供服務(wù)，這就需要不僅穿過(guò)擁擠的城市，而且穿過(guò)全國(guó)性的道路。因此有效的管理車輛將直接產(chǎn)生潛在的提示，比如，告訴消費(fèi)者貨物什么時(shí)候能夠到達(dá)，間隔地安排汽車最佳服務(wù)時(shí)刻表，指揮最近的救護(hù)車去處理一起事故，幫助運(yùn)油

43、車避免危險(xiǎn)。</p><p>　　GPS結(jié)合通信系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能夠制定農(nóng)業(yè)的播種量、大量運(yùn)輸業(yè)、城市投遞業(yè)、公共安全事業(yè)以及飛機(jī)和車輛的跟蹤。因此，不必對(duì)公安系統(tǒng)、救護(hù)車和消防局采用GPS系統(tǒng)而吃驚。像基于GPS自動(dòng)車輛定位管理系統(tǒng)能夠精確定位出緊急事件的位置和最近應(yīng)答車輛的位置，并能在計(jì)算機(jī)地圖上顯示出來(lái)。用這種清晰的可視的圖片環(huán)境，車輛調(diào)度員能立即、有效的作出判斷。</p><p>

44、　　在嚴(yán)格的應(yīng)用領(lǐng)域里，用GPS測(cè)量和精確繪圖可以節(jié)省時(shí)間和金錢(qián)。如今，GPS能使過(guò)去一整隊(duì)花幾星期完成的工作，而現(xiàn)在一個(gè)測(cè)量員在一天就能完成，用GPS能得到比以往更精確的測(cè)量。</p><p>　　GPS的設(shè)計(jì)者倡導(dǎo)的技術(shù)現(xiàn)在能被測(cè)繪者所選擇，在通常情況下能很大程度上影響測(cè)繪。你已經(jīng)砍刀了，GPS能精確地確定一個(gè)位置、一條路線、一隊(duì)車輛。藝術(shù)家和科學(xué)家用GPS進(jìn)行繪圖，繪出的地圖為全世界物體的參考模型。我們用它

45、可以找到任何物體，包括山脈、河流、森林及其他地貌。還有道路、線路和城市街道，瀕危動(dòng)物、珍貴礦藏以及各種自然資源，各種破壞、災(zāi)難、廢物、珍寶等，GPS正在繪制一大副世界地圖。</p><p>　　例如，在1991年奧克蘭/伯克利火災(zāi)期間，GPS幫助消防員以最快的數(shù)據(jù)和最高的效率把火焰控制在最小一塊地上，并且對(duì)損害作了估價(jià)。在不緊急，但很重要的情況時(shí)，例如在加利福尼亞，利用GPS和山地自行車制造了一個(gè)精確的水資源和公

46、共事物的網(wǎng)上地圖，從而又一次顯示出GPS的高效率的工作性能。</p><p>　　測(cè)時(shí)：給全世界帶來(lái)精確的時(shí)間</p><p>　　盡管GPS以導(dǎo)航、跟蹤、繪圖聞名，它也用于傳播精確時(shí)間、時(shí)間間隔、頻率。時(shí)間是非常有用的東西，精確的時(shí)間更有用。通常知道時(shí)間發(fā)生的同步時(shí)間是很重要的。GPS使我們同步工作得以實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　我們使用的同時(shí)有三種基本方式。作為

47、世界的創(chuàng)造者，時(shí)間告訴我們事物什么時(shí)候發(fā)生或什么時(shí)候?qū)l(fā)生。作為一種方式，使人物與事件，甚至信號(hào)同步，時(shí)間使世界萬(wàn)物有序地進(jìn)行。作為一種形式，時(shí)間告訴事物持續(xù)多長(zhǎng)，提供精確地，持續(xù)的感覺(jué)。</p><p>　　GPS衛(wèi)星攜帶高精度的原子鐘，為了使系統(tǒng)有序的工作，陸地上的接收機(jī)使自己與這些時(shí)鐘同步。那意味著每部接收機(jī)在本質(zhì)上都是一個(gè)精確的原子鐘。</p><p>　　天文學(xué)、發(fā)電廠、計(jì)算機(jī)網(wǎng)

48、絡(luò)、電信系統(tǒng)、銀行和廣播電視系統(tǒng)能從精確定時(shí)中獲得好處。一個(gè)投資銀行利用GPS確保他們?cè)谌澜绺鞯氐霓k公室同步紀(jì)錄他們的業(yè)務(wù)。一個(gè)主要的西北太平洋公用事業(yè)公司用GPS確保他們的電力分配沿14797里傳輸實(shí)時(shí)傳送。</p><p><b>　　附錄B 外文文獻(xiàn)</b></p><p>　　GSM (Global System for Mobile Communicati

49、on)</p><p>　　The success of mobile systems across the world is a sign that communication is moving towards a more personalized, convenient system. People who have to use a mobile phone on business soon begin

50、 to realize that the ability to phone any time, any place in one’s personal life rapidly becomes a necessity, not a convenience.</p><p>　　The speed and rapidity with which the personal communications revolut

51、ion takes place is, unlike fixed transmission systems, highly dependent on technology and communication standards.</p><p>　　For mobile the three key elements to achieving service take-up are the cost, the si

52、ze and the weight of the phone, and the cost and quality of the link. If any of these are wrong, especially the first two, then market growth is liable to be severely restricted. </p><p>　　The fixed telephon

53、e service is global and the interconnection varies from coaxial cable to optical fiber and satellite. The national standards are different, but with common interfaces and interface conversion, interconnection can take pl

54、ace. For mobile the problem is far more complex, with the need to roam creating a need for complex, networks and systems. Thus in mobile the question of standards is far more crucial to success than fixed systems. In add

55、ition, there is also the vexed question of</p><p>　　Mobile systems originally operated in analogue mode (and still do) in the 450 MHz band moving later to 900 MHz with digital GSM and then to 1800 MHz with p

56、ersonal communications systems. The history to mobility can split into generations. The first generation systems were the advanced mobile phone systems (AMPS) in the US, total access communication systems (TACS) in most

57、of Europe and Nordic mobile telephone system (NMTS); which were all analogue systems. The second generation is very much domi</p><p>　　The GSM system is based on a cellular communication principle which was

58、first proposed as a concept in the 1940’s by Bell System engineers in the US. The idea came out of the need to increase network capacity and got round the fact that broadcast mobile networks, operating in densely populat

59、ed areas, could be jammed by a very small number of simultaneous calls. The power of the cellular system was that it allowed frequency reuse.</p><p>　　The cellular concept is defined by two features, frequen

60、cy reuse and cell splitting. Frequency reuse comes into play by using radio channels on the same frequency in coverage areas that are far enough apart not to cause co-channel interference. This allows handling of simulta

61、neous calls that exceed the theoretical spectral capacity. Cell splitting is necessaty when the traffic demand on a cell has reached the maximum and the cell is then divided into a micro-cellular system. The shape of cel

62、l in</p><p>　　The GSM system requires a number of functions to be created for a fully operational mobile system.</p><p>　　The cell coverage area is controlled by a base station which is itself m

63、ade up of two elements. The first element is the transmission system which communicates out to the mobile and also receives information from it to set up and maintain calls when actually in operation. The base</p>

64、<p>　　Station transceiver (BST) is controlled by the base station controller( BSC ), which communicates with the mobile switching center( MSC)-the essential link to the local public switched telephone network(PSTN)

65、, and to the subscriber data which is stored in registers within the system. The subscriber registers allow the GSM system to check a subscriber who requests the use of the network, allow access and then set up the charg

66、ing function, etc.</p><p>　　The GSM system was allocated part of the 900 MHz band at the 1978 World Administration Conference (WAC), the actual bands being 890 to 915 MHz for the uplink transmission and 935

67、to 960 MHz for the downlink. The access method is time division multiple access (TDMA).</p><p>　　The GSM system operates in a burst transmission mode with 124 radio channels in the 900 MHz band, and these bu

68、rsts can carry different types of information. The first type of information is speech, which is coded at 6.5 kb/s or 13 kb/s. The second type is data, which can be sent at 3.6 kb/s, 6 kb/s or 12.6 kb/s. There two forms

69、of transmission are the useful parts of the transmission, but have to be supported by overhead information which is sent in control channels (CCH).</p><p>　　The use of digital radio transmission and the adva

70、nced handover algorithms between radio cells in GSM network allows for significantly better frequency usage than in analogue cellular systems, thus increasing the number of subscribers that can be served. Since GSM provi

71、des a common standard, cellular subscribers will also be able to use their telephones over the entire GSM service area. Roaming is fully automatic between and within all countries covered by GSM system. In addition to in

72、ternationa</p><p>　　The third generation mobile communication system currently being developed in Europe is intended to integrate all the different services of the second generation systems and cover a much

73、wider range of broadband services (voice, data, video, multimedia) consistent and compatible with technology developments taking place within the fixed telecommunication networks.</p><p>　　Radio Receiver<

74、/p><p>　　A modern radio receiver，whose input signals to this radio are amplitude-modulated radio waves. The basic electronic circuits include: antenna, tuner, mixer, local oscillator, IF amplifier, audio detect

75、or, AF amplifier, loudspeaker, and power supply.</p><p>　　Any antenna system capable of radiating electrical energy is also able to abstract energy from a passing radio wave. Since every wave passing the rec

76、eiving antenna includes its own voltage in the antenna conductor, it is necessary that the receiving equipment be capable of separating the desired signal from the unwanted signals that are also inducing voltages in the

77、antenna. This separation is made on the basis of the difference in frequency between transmitting stations and is carried out by th</p><p>　　Although intelligible radio signals have been received from the st

78、ations thousands of miles distant, using only the energy abstracted from the radio wave by the receiving antenna much more satisfactory to the radio-frequency currents before detection, in which case it is called radio-f

79、requency amplification or it may be applied to the rectified currents after detection, in which case it is called audio-frequency amplification. The use of amplification makes possible the satisfactory reception of</p

80、><p>　　The process by which the signal being transmitted is reproduced from the radio-frequency currents present at the receiver is called detection, or sometimes demodulation. Where the intelligence is transmi

81、tted by varying the amplitude of the radiated wave, detection is accomplished by rectifying the radio frequency current. The rectified current thus produced varies in accordance with the signal originally modulated on th

82、e wave radiated at the transmitter and so reproduces the desired signal. Thus</p><p>　　Receiver circuit are made up a of a number of stages. A stage is a single transistor connected to components which provi

83、de operating voltages and currents and also signal voltages and currents. Each stage has its input circuit from which the signal comes in and it output circuit from which the signal, usually amplified, goes out. When one

84、 stage follows another, the output circuit of the first feeds the signal to the circuit of the second. And so the signal s amplified, stage by stage, until it s</p><p>　　Mobile Communication</p><p

85、>　　Cordless Telephone Systems</p><p>　　Cordless telephone systems are full duplex communication systems that use radio to connect a portable handset to a dedicated base station, which is then connected to

86、 a dedicated telephone line with a specific telephone number on the public switched telephone network (PSTN). In first generation cordless telephone systems (manufactured in the 1980’s) , the portable unit communicates o

87、nly to the dedicated base unit and only over distances of a few tens of meters.</p><p>　　Early cordless telephones operate solely as extension telephones to a transceiver connected to a subscriber line on th

88、e PSTN and are primarily for in-home use.</p><p>　　Second generation cordless telephones have recently been introduced which allow subscribers to use their handsets at many outdoor locations within urban cen

89、ters such as London or Hong Kong. Modern cordless telephones are sometimes combined with paging receivers so that a subscriber may first be paged and then respond to the page using the cordless telephone. Cordless teleph

90、one systems provide the user with limited range and mobility, as it is usually not possible to maintain a call if the user t</p><p>　　Cellular Telephone Systems</p><p>　　A cellular telephone sys

91、tem provides a wireless connection to the PSTN for any user location within the radio range of the system. Cellular systems accommodate a large number of users over a large geographic area, within a limited frequency spe

92、ctrum. Cellular radio systems provide high quality service that is often comparable to that of the landline telephone systems. High capacity is achieved by limiting the coverage of each base station transmitter to a smal

93、l geographic area called a cell so t</p><p>　　A basic cellular system consists of mobile station, base stations and a mobile switching center (MSC). The Mobile Switching Center is sometimes called a mobile t

94、elephone switching office (MTSO), since it is responsible for connecting all mobiles to the PSTN in a cellular system. Each mobile communication via radio with one of the base stations and may be handed-off to any number

95、 of base stations throughout the duration of a call. The mobile station contains a transceiver, an antenna, and control</p><p>　　Why GPS and How It Works?</p><p>　　What’s GPS?</p><p&g

96、t;　　Navigation and positioning are crucial to so many activities and yet the process has always been quite cumbersome. Over the years all kinds of technologies have tried to simplify the task, but every one has had some

97、disadvantage. Finally, the U.S. Department of Defense (DoD) decided that the military had to have a super precise form of worldwide positioning. And fortunately they had the kind of money. It took to build something real

98、ly good. The result is the Global Positioning System, a system t</p><p>　　The Global Positioning System (GPS) is a worldwide radio-navigation system formed from a constellation of 24 satellites and their gro

99、und station. GPS uses these “man-made stars” as reference points to calculate positions accurate to a matter of meters. In fact, with advanced forms of GPS you can make measurements to better than a centimeter. In a sens

100、e it’s like giving every square meter on the planet a unique address.</p><p>　　GPS receivers have been miniaturized to just a few integrated circuits and so are becoming very economical. And that makes the t

101、echnology accessible to virtually everyone. These days GPS is finding us way into cars, boats, planes, construction equipment, movie making gear, farm machinery, even laptop computers. Soon GPS will become almost as basi