L1頻段的缺點(diǎn)

1、L1頻段的帶寬不夠

影響GPS信號到達(dá)手機(jī)的時間，最主要的一個因素就是該信號的所在頻段帶寬。在目前市面上的手機(jī)中，絕大部分都使用的是L1頻段1575.42MHz的GPS信號，它的帶寬較小，只有1MHz。也就是一個最小周期的傳輸時間是1/106s=1μs，乘以光速就是300米。

這就意味著，只使用L1頻段進(jìn)行定位，理論誤差會達(dá)到半徑300米的一個范圍。必須結(jié)合多顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)同時比對，方能減少誤差到一個可以接受的范圍。這也是為什么手機(jī)的“抓星”能力如此重要的原因。

2、L1頻段的信號易受到城市建筑干擾

在建筑眾多的場景，在城市或者江河湖海等水邊進(jìn)行定位時，金屬、水面、玻璃等均是GPS信號的反射體。在以上場景使用GPS定位，手機(jī)經(jīng)常會報出“GPS信號弱”、“GPS信號丟失”這樣的提示語，這是為什么呢？

原因在于，手機(jī)除了從GPS衛(wèi)星發(fā)射后經(jīng)直線傳播的信號外，還會接收到一個或多個經(jīng)過周圍地形反射后的信號。這樣，手機(jī)接收的多個信號會疊加起來，導(dǎo)致距離最短的直射信號變得不明顯，連續(xù)使用中的手機(jī)無法判斷出哪條信號才是最接近真實(shí)定位的信號，從而降低了衛(wèi)星和手機(jī)之間距離計算的準(zhǔn)確度，嚴(yán)重時甚至?xí)?dǎo)致衛(wèi)星信號“失蹤”。

3、L1頻段GPS信號易受電離層影響

在空曠地帶，定位不準(zhǔn)的主要原因則是大氣中電離層導(dǎo)致的GPS信號折射，從而增加傳輸時間。大氣中電離層在太陽光的照射下充滿了離子和電子，對GPS信號這種電磁波的影響嚴(yán)重。研究發(fā)現(xiàn)，電離層造成的折射效應(yīng)與信號帶寬的平方成反比，也就是說，帶寬越低，電離層造成的影響越大。

小米8的雙頻雙路定位技術(shù)可以同時利用L1和L5兩個頻段的GPS信號進(jìn)行定位。L5頻段的GPS信號相比L1頻段編碼更加復(fù)雜，手機(jī)和衛(wèi)星兩方都需要更高成本。那么，L5頻段主要好在哪里呢？

L5頻段GPS信號優(yōu)勢

1、L5頻段的帶寬更高

由于L5即1176.45MHz頻段GPS信號的帶寬高達(dá)10MHz，是L1頻段的10倍，最小周期傳輸時間為0.1μs，單顆衛(wèi)星定位測距誤差也隨之降至30米。

2、L5頻段GPS信號不易受反射干擾

因此，在高樓大廈等多徑效應(yīng)影響嚴(yán)重的場景中，小米8使用的L5頻段信號波峰差異更明顯，直射和反射更難疊加，從而降低對定位精度的影響。如下圖所示，藍(lán)色和紫色的反射信號難以影響綠色的直射信號，小米8可以獲取更準(zhǔn)確的定位。