高通与 MTK测试导航模块

大家好!今天,我们决定在Qualcomm和MTK平台上测试几台设备,以了解MTK的家伙是否补充了他们的导航功能,因为几年前他们的工作表现得很不错,虽然不是很好,但是高通公司的解决方案始终以其功能着称。



我们的第一个测试的英雄是两部智能手机,其中一部基于Qualcomm Snapdragon 400平台,第二部基于相当新的MTK MT6735,后者可同时支持3种导航系统:GPS,GLONASS和北斗。测试是在步行模式下以及在车辆上行驶时进行的。NMEA Tools Pro用于记录NMEA日志。

行人测试


如果您查看下面的NMEA日志片段,可以看到用于计算坐标的数据来自9个GPS卫星(编号分别为07、28、30、05、20、13、19、09和10)和7个GLONASS卫星( (编号分别为77、67、76、78、86、68和87)。

$GNRMC,080351.000,A,5546.3288,N,03732.4328,E,1.984,228.75,180515,,,A*42
$GNVTG,228.75,T,,M,1.984,N,3.676,K,A*29
$GNGGA,080352.000,5546.3281,N,03732.4320,E,1,16,0.74,117.8,M,14.5,M,,*7F
$GPGSA,A,3,07,28,30,05,20,13,19,09,10,,,,1.06,0.74,0.76*0C
$GLGSA,A,3,77,67,76,78,86,68,87,,,,,,1.06,0.74,0.76*1B

根据两个导航系统的数据计算坐标,如$ GNNRC,$ GNVTG和$ GGNGA行中的GN前缀所证明的。

在行人模式下记录的轨迹如图所示:



在上面的轨迹上,在行人模式下定位精度可以被认为是可以接受的-在这种情况下,接收器被高大的建筑物包围,被树木覆盖,并在雨天记录。



在下面的另一条轨道上,您可以看到MTK(蓝色轨道)上的智能手机导航模块与高通(红色轨道)上的智能手机模块的工作几乎完美。



高通Snapdragon 400 SoC MSM8228还可以与GLONASS和GPS卫星系统配合使用。但是,从该设备的NMEA日志来看,来自GLONASS卫星的数据不会用于确定坐标。

比较在此测试期间设备记录的NMEA日志,您可以看到来自同一颗卫星的信号同时被具有不同SNR(信噪比)的设备接收到。MTK SNR平均比Qualcomm SNR高出10 dB以上。

MTK设备的NMEA日志片段:

$GNGGA,080418.000,5546.3160,N,03732.4086,E,1,17,0.66,111.0,M,14.5,M,,*79
$GPGSA,A,3,07,28,30,05,20,13,19,09,10,15,,,0.95,0.66,0.69*0E
$GLGSA,A,3,77,67,76,78,86,68,87,,,,,,0.95,0.66,0.69*1D
$GPGSV,3,1,12,30,86,107,32.6,07,52,084,31.1,28,45,188,22.1,13,40,297,30.2*7B
$GPGSV,3,2,12,05,37,257,37.9,20,34,266,34.3,19,26,066,18.2,27,18,035,*67
$GPGSV,3,3,12,09,11,138,39.3,10,10,197,34.8,15,09,308,17.0,21,06,337,*6C
$GLGSV,3,1,10,77,81,339,19.3,68,50,303,29.8,67,47,209,24.0,78,32,253,27.0*65
$GLGSV,3,2,10,76,31,060,15.0,86,25,066,19.0,85,18,012,,69,08,338,*6D

高通设备NMEA片段:

$GPGGA,080418,5546.310615,N,03732.389129,E,2,09,1.5,157.0,M,15.0,M,,*41
$GPGSV,3,1,10,05,35,255,19,07,50,082,19,09,10,136,19,10,08,196,22*70
$GPGSV,3,2,10,13,39,296,14,19,24,064,13,20,32,265,13,28,45,187,15*76
$GPGSV,3,3,10,30,84,106,21*43
$GLGSV,1,1,10,67,46,208,14*58

 卫星号三十0728十三051067
MTK信噪比(dB)32.631.122.130.237.934.824.0
高通公司信噪比(dB)21十九十五14十九2214
* GLONASS卫星的粗体SNR值。

由于两个设备的外部电磁噪声环境都相同,因此这意味着MTK导航设备输入处的信号功率至少高10倍。这既适用于GPS卫星系统的信号,也适用于GLONASS系统的信号。很难说出此现象的确切原因。例如,可以假定GPS / GLONASS天线和MTK设备的接收路径比类似的Qualcomm设备模块更坚固并且具有更好的特性。但是,这只是一个假设。

与高通设备(红色轨道)相比,下一次行人测试平均还显示MTK设备(蓝色轨道)的“导航接收器”操作更准确和稳定,尽管该轨道本身看起来不再像上次那样完美。



在此测试中,与之前的测试一样,同一颗卫星的信号被具有不同SNR的设备同时接收。与第一种情况一样,MTK设备输入处的卫星信号电平几乎总是高于高通设备输入处的卫星信号电平。数据显示在下面的NMEA日志片段中,为方便起见,将其制成表格。

高通NMEA日志片段:

$GPGSV,3,1,15,05,25,240,11,07,35,090,18,11,01,094,15,13,54,289,22*72
$GPGSV,3,2,15,15,21,306,25,19,24,047,12,20,24,253,11,27,08,022,16*7D
$GPGSV,3,3,15,28,61,182,10,30,68,091,25*78
$GLGSV,2,1,15,81,25,092,12,70,52,272,16,79,63,049,19,87,08,358,16*64
$GLGSV,2,2,15,71,23,331,18*5E

MTK设备的NMEA日志片段:

$GPGSV,3,1,11,30,70,092,35.4,28,62,184,16.5,13,56,290,28.7,07,36,091,27.1*7E
$GPGSV,3,2,11,05,26,241,24.8,20,26,253,18.9,19,25,049,15.9,15,23,307,24.9*73
$GPGSV,3,3,11,27,09,024,29.1,11,03,094,19.9,21,01,325,*40
$GLGSV,3,1,10,79,63,050,29.5,70,52,273,25.5,80,48,267,18.1,88,30,045,27.9*63
$GLGSV,3,2,10,69,27,202,13.7,81,26,093,23.1,71,24,332,28.6,78,16,069,*7A
$GLGSV,3,3,10,87,09,359,13.0,73,01,257,*74

 卫星号0507十一十三十五十九二十8170
MTK信噪比(dB)24.827.119.930.224.915.918.923.125.5
高通公司信噪比(dB)十一十八十五142512十一12十六
* GLONASS卫星的粗体SNR值。

还应注意,MTK上智能手机的“导航接收器”在开始记录日志后(位置固定且相对于地球表面的移动速度为零时)开始更快地显示确切位置(不要与TTFF参数-首次定位时间相混淆)。在上述测试中,它花费了32秒,而高通智能手机花费了59秒。

MTK接收器的行人测试结果的简要摘要。该设备的导航接收器使用来自两个导航系统(GPS和GLONASS)的信息解决了该问题,这使得选择具有最佳信号电平和天空位置的卫星成为可能。粗略地说,接收器可利用的信息源数量是解决导航问题的两倍。显然,接收器具有高质量的GPS / GLONASS天线和经过精心设计的高频路径,为后续处理提供了足够高的信号电平。

以上功能使接收机能够快速,准确地确定当前位置,并在不利条件下更可靠地操作以接收卫星信号。

车辆测试


测试是在摩托车上进行的。这次,MT6735上智能手机的竞争对手是基于Qualcomm Snapdragon 801的智能手机。在记录NMEA日志时,设备位于驾驶员夹克的胸袋中。

以下是这两种设备的曲目摘要。蓝色轨道是MT6735,红色轨道是Qualcomm。



您可以立即注意到更平滑,不是很分散的轨道MTK。高通的设备轨迹反映了在确定几乎整个路线上的坐标时存在很大的分散性。从路线起点处的轨道混乱跳跃中,您可以看到此设备确定正确位置所花费的时间。同时,MTK设备可以更快地完成这项任务。

以下是航迹片段,它们显示了MTK的“导航接收器”工作的精确度。




这很有可能(甚至是最有可能的)通过接收机本身的特殊数据过滤算法来解释,该算法包括以下事实:调整当前坐标时要考虑到物理对象无法立即更改速度,移动方向和位置。

这种方法的缺点是平均和分析需要积累一定数量的数据和一定的时间来做出决策。这会导致在确定坐标时出现明显的惯性,当路线改变其方向且移动速度非常快(陡峭的转弯,转弯,高速公路交叉路口)时,这表示为轨迹与实际路线的偏离。

下面显示的NMEA日志片段显示了同时来自相同卫星(GPS和GLONASS)的大致相同信号电平。如果是这样,则MTK接收机的更正确的操作很可能是由处理卫星信息的更有效的算法确定的。

MTK设备的NMEA日志片段:

$GNRMC,193331.000,A,5548.6090,N,03730.3074,E,44.714,334.77,190515,,,A*71
$GNVTG,334.77,T,,M,44.714,N,82.854,K,A*26
$GNGGA,193332.000,5548.6194,N,03730.2986,E,1,20,0.59,156.6,M,14.6,M,,*76
$GPGSA,A,3,16,07,21,15,13,18,27,26,22,19,20,29,1.12,0.59,0.96*0F
$GLGSA,A,3,78,69,85,86,71,77,87,70,,,,,1.12,0.59,0.96*12
$GPGSV,4,1,14,21,72,092,28.3,18,51,175,24.0,16,46,264,34.7,27,38,298,32.7*7B
$GPGSV,4,2,14,26,35,226,24.7,15,26,090,28.0,22,21,201,17.3,13,21,053,30.7*7A
$GPGSV,4,3,14,29,15,130,23.5,07,10,338,26.2,20,09,046,29.0,19,08,301,15.4*7A
$GPGSV,4,4,14,30,04,006,26.6,05,03,041,*62
$GLGSV,3,1,10,86,82,017,26.7,70,54,064,26.8,71,46,156,24.4,85,35,109,26.9*65
$GLGSV,3,2,10,87,29,300,18.8,77,25,294,17.3,78,18,350,20.0,69,10,024,18.3*6E
$GLGSV,3,3,10,76,05,245,,72,04,186,*6D

高通NMEA日志片段:

$GPGGA,193332.8,5548.632178,N,03730.280528,E,1,12,0.6,175.7,M,15.0,M,,*5F
$GPVTG,334.6,T,334.6,M,42.6,N,78.8,K,A*24
$GPRMC,193332.8,A,5548.632178,N,03730.280528,E,42.6,334.6,190515,0.0,E,A*38
$GPGSA,A,3,07,13,15,16,18,20,21,22,26,27,29,30,1.2,0.6,1.0*31
$GNGSA,A,3,07,13,15,16,18,20,21,22,26,27,29,30,1.2,0.6,1.0*2F
$GNGSA,A,3,78,70,86,77,69,87,85,71,,,,,1.2,0.6,1.0*25
$GPGSV,4,1,15,07,08,336,32,08,,,22,13,20,052,27,15,24,088,17*4E
$GPGSV,4,2,15,16,45,262,27,18,50,174,27,20,08,046,22,21,71,091,22*70
$GPGSV,4,3,15,22,20,199,15,26,34,224,25,27,36,296,30,29,13,129,18*79
$GPGSV,4,4,15,30,03,004,22,05,01,039,,19,07,299,*4A
$GLGSV,3,1,10,78,18,348,27,70,53,063,25,86,81,018,25,77,24,293,21*6D
$GLGSV,3,2,10,69,09,023,17,87,28,299,27,85,33,108,15,71,46,154,24*64
$GLGSV,3,3,10,76,04,244,,72,03,185,*69

再次需要注意的是,尽管Qualcomm Snapdragon 801 SoC上的设备的接收器处理来自GLONASS卫星的信息,但在NMEA日志的主要语句($ GPGGA,$ GPRMC,$ GPVTG)中,它仅提供基于GPS系统信号处理的信息。 。

MTK设备根据来自两个导航系统的数据的计算来提供值。这是不是优势,绝对很难说。

一个简短的结论。
通常,基于MTK MT6735的设备“导航接收器”的操作给人留下了积极的印象。接收器快速准确地确定当前坐标。导航期间坐标值的分布很小。接收器能够胜任导航的困难情况(在小隧道中,桥梁和天桥下行驶,在高大建筑物的阴影下工作等)。

缺点包括在以相当高的速度急剧改变方向时确定坐标的惯性。

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