去年12月新冠過峰，智能手表的血氧監(jiān)測功能，全網(wǎng)一度出現(xiàn)了一表難求的景象，這讓公眾的注意力再次為可穿戴設(shè)備所吸引。當(dāng)手機面臨市場疲弱時，智能穿戴設(shè)備卻因其獨特的健康數(shù)據(jù)采集監(jiān)測優(yōu)勢，更大的價格選擇區(qū)間，更細(xì)分的場景應(yīng)用，成為疫情疲弱經(jīng)濟下一抹難得的亮色，使我們注意到品牌間活躍的競爭和創(chuàng)新，圍繞著健康、運動、智能、融合而方興未艾。比較Counterpoint 2021年及2022年全球智能手表統(tǒng)計數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)智能穿戴其實還處于群雄逐鹿的階段，可以用兩句話來形容過去的2022年：睥睨天下無人敵，城頭變幻大王旗。- Apple Watch一騎絕塵，出貨量占比超34%，營收占比超60%；
- 安卓及其他智能手表陣營：年度品牌份額劇烈變動，競爭異常激烈；
例如21年Imoo/小天才一家的出貨量占到了5%，22年卻直接變成了others。中國大陸品牌手表21年全球出貨量合計占比還是約21%，22年餅圖里則僅剩華為和華米，份額則直降為10.8%左右。為什么續(xù)航痛點明顯的Apple Watch孤獨求敗? 而待機7天的長續(xù)航“其他”卻在同質(zhì)化的紅海里拼殺？追求極致體驗，建構(gòu)豐富的第三方應(yīng)用生態(tài)；OS平臺的一致性所帶來的可控的app開發(fā)和遷移成本；堅持力出一孔，只出精品的原則等。這些可能都是Apple Watch在用戶眼中的畫像。反之，“其他”類的智能穿戴則顯示出散亂的形象：如沒有統(tǒng)一兼容的操作系統(tǒng)，Android OS、RTOS等八仙過海各顯神通，封閉造成生態(tài)應(yīng)用匱乏、app開發(fā)成本高和用戶遷移成本高。所以我們才會看到“你方唱罷我登場”：21年的Fitbit，小米還都是耳熟能詳，22年的Noise，BoAt則是直接掀翻”前輩們“的桌子，來了個好漢重新排座次。
市場的變化給出了指引，可穿戴品牌的最終突破和確立，看似依然塵埃未定，但是廉價、低端、重復(fù)的套路貨已經(jīng)毫無出路。Noise、BoAt這些印度品牌22年出貨量的鵲起，讓我們認(rèn)識到品牌的建設(shè)之路任重道遠，并不容任何缺失，需要對產(chǎn)品核心指標(biāo)的精益求精和長期堅守，對客戶細(xì)分應(yīng)用場景的精準(zhǔn)把握，以及更廣泛生態(tài)app的建立。因此，設(shè)想未來智能穿戴的變化趨勢應(yīng)在于如何實現(xiàn)高端化、高品質(zhì)的產(chǎn)品迭代與品牌向上趨勢能夠相互促進、相得益彰。因此，產(chǎn)品可能的變化趨勢包括：- 摒棄當(dāng)前相互割裂、封閉的OS平臺，復(fù)刻ANDROID在手機上的成功路徑，更易將手機app平滑遷移到手表、手環(huán)，建立起更多應(yīng)用支持的類ANDRIOD生態(tài)圈；
- 追求更加均衡的應(yīng)用體驗，即健康監(jiān)測、運動管理、智能（卡）應(yīng)用等一個都不能少；
產(chǎn)品的品質(zhì)，即可靠性、精準(zhǔn)度要不斷迭代和優(yōu)化，形成口碑的正向積累。
舉例而言，在這些指標(biāo)當(dāng)中，由GNSS衛(wèi)星導(dǎo)航所表征的運動軌跡真實度,距離的精準(zhǔn)度，成為智能穿戴品牌間比拼的重要參數(shù)之一。例如，華米是22年依舊處于全球出貨量榜單中的的唯二中國大陸智能穿戴品牌，而精準(zhǔn)定位就是其旗下智能手表的突出特點之一?，F(xiàn)在越來越多的定位技術(shù)術(shù)語，如五星雙頻、六星雙頻、圓極化天線、懸浮天線等等開始頻頻出現(xiàn)在大眾面前，這一方面顯示出定位是智能穿戴設(shè)備的核心功能之一，另一方面也代表著廠家在此GNSS領(lǐng)域軟硬件研發(fā)、算法優(yōu)化能力的追求和比拼，在當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)口碑、風(fēng)暴式傳播形態(tài)下，任何新產(chǎn)品的推出，其優(yōu)勢抑或是瑕疵都會如“狂飆”一般，被迅速暴露在聚光燈下，“淹沒”在蕓蕓眾口的贊嘆或口水當(dāng)中。
產(chǎn)品及品牌的經(jīng)營如履薄冰，須得內(nèi)外兼修，方得始終。因此，對產(chǎn)品全流程的“飽和式”測試，成為確保產(chǎn)品設(shè)計要求達成，產(chǎn)品質(zhì)量達標(biāo)和品牌持續(xù)向上的重要一環(huán)。在長期主義的共識下，摒棄快餐式的“性價比”思維，堅信客戶終將接受為產(chǎn)品的品質(zhì)和品牌的溢價買單，也是對那些持續(xù)投入研發(fā)和測試的產(chǎn)品和廠商的正向回報。
這里我們就從手表的GNSS測試這一維度，嘗試借助思博倫通信的測試產(chǎn)品和系統(tǒng)，討論測試方法學(xué)的相關(guān)覆蓋，特別是在實驗室條件下如何構(gòu)建高效的、可控的，可重復(fù)的測試。
對于智能穿戴產(chǎn)品及其他包含GNSS的電子產(chǎn)品，一般都會經(jīng)過如下幾項測試：板級測試，OTA測試，軟件算法引擎優(yōu)化測試、傳感器融合測試（IMU/GNSS），復(fù)雜多徑環(huán)境仿真測試，外場數(shù)據(jù)采集及測試；其他還包括諸如功耗測試，溫濕度振動環(huán)境測試，競品比對測試，外場“孿生”仿真測試等。
下圖將一個典型的GNSS模塊按其功能組塊展開，并標(biāo)記了可利用GNSS模擬器在實驗室進行測試的3個測試注入點：
（1）硬件--OTA測試
（2）硬件--傳導(dǎo)測試
（3）軟件/算法—基于基帶IQ數(shù)據(jù)流注入
另外的一個維度就是從解決測試管理和測試效率的角度出發(fā)，利用自動化和基本的數(shù)據(jù)分析管理工具，提升測試效率，并形成規(guī)范的測試管理流程。讓數(shù)據(jù)和管理形成生產(chǎn)力。
這一部分我們將結(jié)合思博倫北京實驗室的自動化測試系統(tǒng)另外展開。
思博倫GNSS TOS自動化測試系統(tǒng)測試結(jié)果示例
傳導(dǎo)測試常常是測試的第一步，其基本目標(biāo)是確保開發(fā)樣品的性能與設(shè)計要求，能夠與芯片供應(yīng)商的性能指標(biāo)對齊，此時GNSS模擬器的信號將通過RF線纜直接注入DUT，并評估板子的GNSS性能如首次定位精度（TTFF）,捕獲靈敏度、跟蹤靈敏度、重捕獲時間等。
傳導(dǎo)測試的優(yōu)點： | 傳導(dǎo)測試的局限： |
精確的功率控制，適用于如靈敏度等的參數(shù)測試 可以在實驗室中進行
| 需要與射頻電路有物理上的連接 - 從模擬器RF輸出的信號是合成的GNSS射頻信號，無法體現(xiàn)GNSS衛(wèi)星的入射方向
- 無法對天線效應(yīng)進行評估（天線效能可能對某些產(chǎn)品是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，如穿戴設(shè)備）
|
曾經(jīng)有客戶向我們反映，手表的傳導(dǎo)測試很正常，而一但接上天線，性能表現(xiàn)就明顯的差強人意。華為的專利懸浮式天線，華米的專利圓偏振天線，這兩家依然處于22年智能手表全球榜單中的中國品牌，不約而同的在定位天線上下足了功夫，可見天線在提高定位性能方面的重要角色。此時OTA測試的重要性就越發(fā)重要。OTA的空中輻射方式，理想的要求是從仿真器傳輸所有的RF能量到被測設(shè)備，并且過程中沒有失真及干擾。這一要求不可能百分百的實現(xiàn)，但采取若干步驟可能會有效減少問題。將被測設(shè)備及其傳輸天線置于一個RF屏蔽罩中是個有效的方法，但該屏蔽罩必須滿足下述特征要求：
基于不同的應(yīng)用考慮，上述特征的罩子可以呈不同尺寸。對一些應(yīng)用而言，甚至需要中大型的消音屏蔽室（anechoic chambers）。如CTIA標(biāo)準(zhǔn)針對GNSS的OTA測試有詳細(xì)的說明。
而對于另外一些可折衷的OTA測試，則屏蔽罩可以非常小，適合置于實驗室的桌臺之上。這些小的罩子被特別的稱作TEM盒（TEM CELL），TEM稱為“Transverse Electric Mode”（橫向電模式，或TE模式），是指在罩子中的耦合方式。我們不可能在小尺寸的罩子中構(gòu)建一個傳播的遠場（far field）模式。GNSS特別使用的是右手圓偏振傳播（Right-Hand Circular Propagation, RCHP）但該模式僅可以在大型的屏蔽室（anechoic chamber）中構(gòu)建。有鑒于此，設(shè)備天線的空間特性是無法在TEM盒中測試的。
當(dāng)使用罩子時，有一些特別的要求。被測設(shè)備在罩子中放置位置的些微不同都會影響到耦合損耗，甚至是那些專門設(shè)計成罩子內(nèi)具有恒定TEM場的TEM盒。但是相較于開放式輻射的測試系統(tǒng)，這種不便即可忽略。一個典型的中度尺寸（2米長）的TEM盒如下圖所示：
其次，該類傳統(tǒng)OTA的測試方法，還有一個與GNSS信號相關(guān)的、易被忽略的地方，即從星座模擬器通過發(fā)射天線傳輸?shù)腉NSS信號，因為RF能量來自同一個方向，而非在真實衛(wèi)星星座分布形態(tài)下來自不同的方向，所以雖然DUT的天線包含在測試中，但對其空間性能的真實評估卻是無法通過此方法來完成的，因此可能存在對更穩(wěn)健測試方法的需求。這將在后面的“外場孿生”仿真測試部分，即所謂的滿天星方案中做進一步說明。對于如智能手表這類穿戴設(shè)備，未來解決外場測試這類繁重、費時、難以重復(fù)的測試方法的終極方案，可能就存在于如何將外場真實地“數(shù)字孿生”到實驗室這類創(chuàng)新測試能力的開發(fā)和迭代。
傳統(tǒng)OTA測試的優(yōu)點 | 傳統(tǒng)OTA測試的局限 |
- 可能有國際標(biāo)準(zhǔn)作為依據(jù)（如A-GNSS, 獨立OTA-GNSS）
- 包含部分天線效應(yīng)的評估（如與其他無線電信號的交互作用）
- 覆蓋一些其他功能類別的基本測試，包括：環(huán)境測試，競品比對測試，功耗測試等
| - 對GNSS信號所獨有的DoA（direction of Arrival）效應(yīng)，即入射GNSS信號的方向性無法驗證
|
思博倫通信在GNSS相關(guān)的OTA測試領(lǐng)域居于全球領(lǐng)導(dǎo)定位，無論是針對國際標(biāo)準(zhǔn)的A-GNSS測試，或國內(nèi)運營商的“團標(biāo)”類測試；下面分別是思博倫美國及中國OTA測試系統(tǒng)的典型部署示意圖。
符合CTIA規(guī)范的A-GNSS及獨立GNSS OTA測試系統(tǒng) 示意圖（思博倫美國實驗室）
符合國內(nèi)某運營商移動終端測試方法的測試系統(tǒng)示意圖
基帶IQ數(shù)據(jù)注入測試（算法引擎及軟件在環(huán)測試）
如上圖所示，無論是PNT的測量引擎還是位于主處理器的算法引擎，都可歸為軟件測試的范疇，因此應(yīng)用上并不必須經(jīng)由RF信號加以激勵，而以數(shù)字中頻或數(shù)字基帶信號注入即可。類似的需求在汽車測試領(lǐng)域也并不鮮見。因此就出現(xiàn)僅需要IQ data進行測試的需求。
為因應(yīng)此類需求，思博倫通信推出的SIMIQ軟件功能擴展，通過“關(guān)聯(lián)”GNSS模擬器（如GSS7000）和外場的GNSS記錄回放系統(tǒng)(如GSS6450)，利用對IQ文件的捕獲(capture)和回放(replay)打通模擬信號與真實信號之間的藩籬。實現(xiàn)捕獲“真實世界”環(huán)境，利用IQ文件將真實環(huán)境在實驗室重現(xiàn)的目標(biāo)。
SIMIQ原理及主要指標(biāo)示意圖
Bring the Real World to Lab
對于智能手表等穿戴設(shè)備，運動表現(xiàn)是客戶選擇的重要指標(biāo)之一，例如對于戶外跑步，GPS的可用性、連續(xù)性、精度；軌跡的平滑，距離的準(zhǔn)確等等都是對產(chǎn)品選擇及滿意度的重要指向。此類體驗及訴求也將傳導(dǎo)至新產(chǎn)品的設(shè)計、研發(fā)、驗證。如上文提到的專利圓極化天線，以及為獲得更精確的高度信息采用氣壓傳感器，在無GPS信號情況下使用慣性傳感器保持位置的持續(xù)輸出等，這就形成了多傳感器融合技術(shù)在穿戴設(shè)備上的使用和與之相關(guān)的針對性測試。
當(dāng)前傳感融合的測試主要是通過真實外場測試的方法，但這相當(dāng)耗時、耗力，且可重復(fù)性及可控性較差，有沒有更有效率的手段？思博倫通信的衛(wèi)星導(dǎo)航事業(yè)部基于其始終秉持的“Bring the Real World to the Lab”理念，通過結(jié)合外場”真值”采集，結(jié)合思博倫衛(wèi)星導(dǎo)航模擬器的SIMSENSOR MEMS仿真建模功能，從而建立了一套高效的實驗室算法引擎仿真測試環(huán)境。其原理如下圖：
GNSS/IMU 傳感融合仿真測試原理示意圖
如圖所示，SIMSENSOR可視為一套軟件仿真工具，運行時如圖中“X”所示，真實IMU器件是被旁路的，算法引擎的IMU輸入是與GNSS軌跡或外場”真值”軌跡關(guān)聯(lián)的IMU仿真數(shù)據(jù)輸出。
思博倫的SIMSENSOR功能簡表如下：
IMU的模擬數(shù)據(jù)通過UDP格式發(fā)送，而傳感器硬件接口則可能需要根據(jù)不同IMU的接口定義做相應(yīng)定制開發(fā)。利用SIMSENSOR, 可覆蓋如下關(guān)鍵性測試需求：
智能手表的運動屬性，使其面對的場景相對更為多元和復(fù)雜，例如操場、小區(qū)、山地、森林，運動中及運動后這些場景的還原度，精準(zhǔn)度表現(xiàn)與用戶體驗及其社交活躍度高度關(guān)聯(lián)，進而影響到品牌的潛在傳播力。
GNSS/IMU的傳感融合及位置引擎算法是戶外運動精準(zhǔn)表現(xiàn)及app還原的主要技術(shù)實現(xiàn)方式，在理想信號接收條件下，GNSS則是公認(rèn)的提供最佳定位精度的技術(shù)，然而對于小區(qū)、山地、森林這些復(fù)雜地形場景，實時變化的GNSS信號的多徑效應(yīng)對定位精度的影響無法忽視，進而對融合算法提出了更高的要求。對于上節(jié)原理圖中模擬的GNSS信號，如果我們能夠?qū)υ撔盘柉B加實時的多徑環(huán)境仿真，則提供了對算法引擎更豐富的測試手段，示意如下：
思博倫通信SIM3D實時多徑模擬仿真示意圖及仿真結(jié)果與外場數(shù)據(jù)匹配結(jié)果
上圖右半部分即表示為將思博倫的SIM3D實時多徑模擬仿真工具疊加到測試環(huán)境中，右下圖則顯示了經(jīng)由SIM3D在實驗室仿真的GNSS信號和外場記錄的實際信號之間高度的匹配相關(guān)性。這就給“Bring the Real World to the Lab”理念施加了堅實的注腳。我們相信，通過仿真場景的積累和迭代，勢必將逐步替代可觀的外場測試需求，提升產(chǎn)品開發(fā)效率及產(chǎn)品品質(zhì)的一致性。
除了多徑影響，智能手表在外場也會因各種干擾信號導(dǎo)致定位精度的下降，從而影響到用戶體驗，思博倫的GNSS模擬系統(tǒng)也可以在實驗室中模擬出這些干擾效應(yīng)，這里不再贅述。
對GNSS接收機及相關(guān)設(shè)備的測試和驗證是個綜合而復(fù)雜的過程，從完整的測試方法學(xué)角度，對GNSS信號的可用性、連續(xù)性、完好性及精確度的驗證需要利用各類針對性的產(chǎn)品解決方案加以覆蓋，這里我們重點討論的射頻記錄回放RPS GSS6450系統(tǒng)，則側(cè)重于探討提升GNSS外場測試（Field Testing）的效率，進而獲得評估產(chǎn)品在現(xiàn)實環(huán)境下性能真實體現(xiàn)的高性價比的測試方法。
固有的外場測試（FT）的挑戰(zhàn)在于其昂貴、緩慢、難于建模，并可能持續(xù)消耗公司預(yù)算及延宕產(chǎn)品推向市場，而下述4個互為相關(guān)的趨勢可能進一步強化外場測試的成本考量—時間及金錢的消耗。產(chǎn)品開發(fā)者對這些趨勢的響應(yīng)方式可能直接影響到他們向市場提供高性能產(chǎn)品的速度及效率。
就各類情形而言，一個強有力的觀點就是采用高保真的RPS（記錄回放系統(tǒng)）記錄真實世界的信號并在實驗室中回放，從而顯著降低外場測試的成本。
2.8.1 更深量化比特深度的RPS系統(tǒng)
當(dāng)前彈性PNT的概念越來越受到重視，新的挑戰(zhàn)在于，不斷重復(fù)的測試顯示，擁有更高比特深度的(bit depths)接收機能夠抵御更多的干擾，因此越來越多的廠家開始開發(fā)3或4比特的芯片，以確保在信號受到干擾的情況下保持服務(wù)的連續(xù)性。為了利用RPS精確的測試這些芯片的性能，被記錄的環(huán)境信號需要在重放的時候擁有比被測物（DUT）更高的保真度（如大于4bits）。這對于現(xiàn)存的許多僅能回放1或2比特的RPS系統(tǒng)都是個實際的挑戰(zhàn)。復(fù)雜的RPS系統(tǒng)可以達到16比特的深度，但這些系統(tǒng)通常更可能是為軍用設(shè)計的大型的、不方便的機架式結(jié)構(gòu)。一個便攜的16比特RPS系統(tǒng)無疑對那些要求比特深度大于2，面向商用及消費類的芯片商產(chǎn)生巨大的效益。不僅最終用戶更多的依賴持續(xù)、精確的GNSS信號，在此過程中，不同強度的信號的干擾及其多種的來源都在增加。大氣效應(yīng)，來自建筑物反射信號的多徑效應(yīng)，高山建筑物的遮擋，深塹及茂密的樹蔭都會影響GNSS信號?，F(xiàn)在，人為的干擾源也在增加，包括有意或無意的干擾，如來自附近蜂窩電話塔的干擾或甚至復(fù)雜的“欺騙”（廣播假的導(dǎo)航信號）。
開發(fā)者需要知道他們的系統(tǒng)在干擾或是多徑條件下的表現(xiàn)：是信號完全被切斷？抑或精度受到影響？那么程度如何？很多影響可以通過使用模擬器（GNSS Simulator）來測試，但模擬器無法完全覆蓋真實世界的各種環(huán)境條件,外場測試成為衡量在真實世界干擾條件下產(chǎn)品性能特征的必不可少的手段，但是這類測試恐怕需要花費大量的時間和金錢。直觀的辦法是使用RPS記錄真實的信號環(huán)境，包括干擾波形，并將記錄的信號用于“實驗室的外場測試（FT in the lab）”。這帶來兩個好處，一是可以研究感興趣的干擾信號的成因；二是研究如何消減此類干擾。
2.8.3 混合定位及傳感器融合（Hybrid Positioning and Sensor Fusion）
許多當(dāng)前的應(yīng)用中，GNSS與其他傳感器數(shù)據(jù)信號一起作用于整個系統(tǒng)，傳感器的融合算法將所有的數(shù)據(jù)整合，當(dāng)GNSS信號被拒絕時，可持續(xù)計算出位置。這既可以通過鄰近的wifi接入點，藍牙終端或LTE基站，通過三角法計算，也可以在設(shè)備位于室內(nèi)時，利用DR(Dead Reckoning)傳感器的數(shù)據(jù)持續(xù)計算出設(shè)備的位置。但是，越來越多的GNSS+SENSOR融合也被用于其他目的，高端的智能手表或健身跟蹤器融合了GNSS輸入和心率傳感器的數(shù)據(jù)，用于映射跑步者奔跑過程中在不同地點的能量消耗。混合定位及傳感器融合，需要高強度外場測試，以確保不同的數(shù)據(jù)輸入可以與真實世界條件精確相關(guān)。這一過程可以通過使用能夠同步記錄GNSS與多種傳感器信號的RPS記錄回放系統(tǒng)而加速完成。
2.8.4 基于真實世界的IQ數(shù)據(jù)的需求如前所述，基于真實世界的IQ數(shù)據(jù)被用來驗證測量引擎和位置引擎，這需要高量化比特深度的RPS系統(tǒng)記錄外場真實世界，并將之以IQ data的形式保存和利用。思博倫的SIMIQ工具還可以將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成為實驗室模擬器所使用的場景數(shù)據(jù)。強化思博倫所貫徹的在仿真世界里不斷增加“真實世界”元素的理念。
外場“孿生”仿真測試——創(chuàng)新的OTA滿天星方案
在第2節(jié)中，我們提到了傳統(tǒng)OTA測試方法也存在一定的局限性。因為欲在實驗室暗室條件下復(fù)現(xiàn)外場的、真實世界的GNSS信號，除了需要考慮在給定的地點和時間條件下再現(xiàn)多模多頻的GNSS信號如GPS/GLONASS/BEIDOU外，還需要充分考慮復(fù)原真實世界下的信號特征，如右手螺旋（RHCP）的偏振信號，及一系列來自不同方位的射頻信號。被測系統(tǒng)通過對所有可見及跟蹤的衛(wèi)星解碼，產(chǎn)生若干基于信噪比（SNR）觀測量的矩陣，這些基于多組衛(wèi)星的矩陣將幫助用戶了解DUT在輻射條件下的性能。
外場動態(tài)場景示例
2.9.1 GNSS信號方向到達效應(yīng)DoA仿真：在實驗室中再現(xiàn)GNSS真實世界由于智能手表中的運動功能對位置精度及其體驗的敏感性，而外場測試的高成本使構(gòu)建條件可控的、可重復(fù)的“全景式”GNSS測試仿真環(huán)境變得物有所值，這在國外已經(jīng)有了成功的先例。為更好的復(fù)現(xiàn)GNSS外場真實世界，克服傳統(tǒng)GNSS OTA測試中單向復(fù)合RF信號的局限性，在實驗室中構(gòu)建近似外場的、可控的、可重復(fù)的DoA測試環(huán)境，成為智能穿戴、部件及第三方測試機構(gòu)著手考慮的、期望進一步提升產(chǎn)品GNSS性能、算法及產(chǎn)品品質(zhì)的重要手段。目標(biāo)的測試系統(tǒng)應(yīng)該滿足下面的要求：星座模擬器應(yīng)可以提供多模多頻導(dǎo)航衛(wèi)星信號（Multi-Frequencies，Multi-Constellation GNSS），用戶可以向模擬器導(dǎo)入與特定時間、地點相關(guān)的歷書(Almanac)，星歷（ephemeris）及其他原始數(shù)據(jù)，以方便重復(fù)地復(fù)現(xiàn)在外場觀察到的特定結(jié)果。
OTA暗室應(yīng)部署數(shù)量充分的天線陣列，體現(xiàn)如下圖所看到的天空中GPS/GLONASS/BeiDou導(dǎo)航衛(wèi)星星座分布圖及對應(yīng)信號的入射方向DoA(Direction of Arrival)，并能夠再現(xiàn)外場所看到的各個衛(wèi)星的運動過程。
衛(wèi)星的運動及其信號強度可以通過運行的模擬器場景軟件加以控制。OTA暗室中應(yīng)制備可能的臺架，以便按照要求旋轉(zhuǎn)DUT的方位俯仰、及擺動，以驗證DUT在特定姿態(tài)下的天線效應(yīng)。
針對上述目標(biāo)測試系統(tǒng)要求，過往已經(jīng)實施的解決方法（多用來測試抗干擾天線），采用的是固定式、特定方位及俯仰角分布的多天線、分立RF組合方案（更多細(xì)節(jié)可參考思博倫GSS7790產(chǎn)品規(guī)格書）， 這一原理的分立天線系統(tǒng)也常常被俗稱為“滿天星”，其局限性是受到GNSS星座類型、場景和運行時間的多重限制，因而表現(xiàn)為較差的靈活性和有限的投資保護性。
衛(wèi)星三小時前后的分布
從上圖中可以看到同一位置在不同時間看到的衛(wèi)星分布是完全不一樣的，甚至衛(wèi)星號都有很大變化。這種衛(wèi)星位置和數(shù)量的變化，在當(dāng)載體/接收機運動時會更加明顯。2.9.3 思博倫創(chuàng)新OTA滿天星解決方案—分區(qū)暗室（Zoned Chamber）這里，一種新的、所謂“分區(qū)暗室”（Zoned Chamber）的創(chuàng)新方法克服了傳統(tǒng)DoA方法的局限性，通過有限劃分的方位及俯仰區(qū)域（Zoned），利用合并的GNSS信號，在充分減少天線分布數(shù)量及復(fù)雜度的情況下，復(fù)現(xiàn)外場分立的、不同入射方向的多模多頻GNSS射頻信號，從而在實驗室里構(gòu)建出更為接近外場環(huán)境的測試條件，再結(jié)合所需的（三維）DUT臺架或轉(zhuǎn)臺，可實現(xiàn)包括汽車、手機、智能穿戴或其他內(nèi)含接收機的產(chǎn)品在不同位置、姿態(tài)、方向等條件下的，完成可控的、可重復(fù)的性能評估。
分區(qū)暗室原理示意圖（左）及可疊加SIM3D多徑效應(yīng)工具示意圖（右）
如下圖所示，這是思博倫專有的”分區(qū)暗室“（Zoned Chamber）解決方案，針對每個分區(qū)，方案配備了一臺多通道的GNSS星座模擬器；該模擬器擁有足夠數(shù)量的通道數(shù)，以模擬星座圖中落在該區(qū)域的多模多頻GNSS信號以及多徑信號。
區(qū)分區(qū)暗室俯視圖（左）分區(qū)暗室部署示意圖（中）分區(qū)暗室星座跨區(qū)運行示意圖（右）
2.9.4 分區(qū)暗室Zoned Chamber的價值
GNSS信號位于L波段，接收機接收到的理想直射信號有“LOS徑（line of sight)“的要求，因此實際的外場測試條件下，到達接收機的GNSS信號都是由分立的、來自不同入射方向的多個衛(wèi)星射頻信號組成，這一信號的DoA（Direction of Arrival）方向到達特性在實驗室中是無法通過傳統(tǒng)的OTA或傳導(dǎo)測試方法，利用單一一臺GNSS星座模擬器復(fù)現(xiàn)出來的。構(gòu)建分區(qū)暗室的價值包括：- 在實驗室中可復(fù)現(xiàn)外場GNSS信號的DoA特征，從而為評估DUT接收天線的效能提供了量化的數(shù)據(jù)支持
GNSS信號的DoA特征方便了對DUT本體因素的評估，如頭部/身體遮擋（消費電子類產(chǎn)品）；汽車結(jié)構(gòu)因素、姿態(tài)方位變化等
可靈活的支持任意多模多頻信號
對場景的時間/地點/時長沒有實質(zhì)性限制
可對DUT進行在各類無線電信號環(huán)境下的RF互操作性驗證
其他“全景式”復(fù)雜環(huán)境的疊加，如“城市峽谷“相關(guān)的多徑信號，干擾信號
RTK輔助數(shù)據(jù)
V2x數(shù)據(jù)等
本文首先嘗試對可穿戴設(shè)備進行相關(guān)測試方法學(xué)的討論，以期拋磚引玉。后續(xù)我們將不定期通過系列報告，介紹我們在思博倫北京實驗室里對智能手表所作的初步測試及結(jié)果。
Reference：GNSS衛(wèi)星定位導(dǎo)航模擬器GSS7000使用指南
關(guān)鍵字：GNSS，SIMIQ，SIMSENSOR，OTA，Conduction，F(xiàn)ield，衛(wèi)星模擬器，可穿戴，智能手表，自動化測試
恒景動態(tài)
