EMS Leeromgeving · Inhoud · Hoofdstuk 14 · §14.4 · English version

§14.4 Codes en signalen

Open §14.4 in de academy

Alle GPS-satellieten zenden op dezelfde frequenties. Hoe houdt de ontvanger ze dan uit elkaar? Met CDMA (Code Division Multiple Access): elke satelliet moduleert zijn signaal met een unieke, pseudo-willekeurige PRN-code (Pseudo-Random Noise). De ontvanger kent al die codes en kan door correlatie elk satellietsignaal apart terugvinden — ook al liggen ze boven op elkaar én onder de ruis (§ 14.6).

De code bepaalt drie dingen tegelijk: de nauwkeurigheid (snellere code = scherpere afstandsmeting), de jam-weerbaarheid (bredere code = meer processing gain) en de toegang (open of versleuteld). GPS kent drie hoofdcodes.

smalle code (C/A) snelle code (P/M): 10× meer chips/s → breder, robuuster
Hoe hoger de "chip rate" (chips per seconde), hoe breder het signaal in het spectrum en hoe groter de processing gain (§ 14.6).

C/A-code

De C/A-code (Coarse/Acquisition) is de open, civiele code op L1. Eigenschappen:

De C/A-code is dus de zwakste schakel: open, smal en kort. Bijna alle "civiele" GPS-storingsincidenten en spoofing-aanvallen richten zich op C/A op L1.

P(Y)-code

De P-code (Precise) is de militaire precisiecode op L1 én L2. Eigenschappen:

Een praktisch nadeel: P(Y) is moeilijk "koud" te vinden vanwege de zeer lange code. Klassiek vinden militaire ontvangers daarom éérst de C/A-code en springen dan over naar P(Y) — maar dat betekent dat een C/A-jammer ook de toegang tot P(Y) kan blokkeren. De M-code lost precies dat op.

M-code

De M-code (Military) is de moderne militaire code (onderdeel van de GPS-modernisering), op L1 en L2. Hij is ontworpen met de lessen van C/A en P(Y) in het achterhoofd:

bandmidden (L1) C/A & P(Y) M-code (twee lobben)
BOC-modulatie verschuift de M-code-energie naar twee lobben, weg van het bandmidden — spectrale scheiding van C/A en P(Y).