传感器与电子测量：2电子测量的基础知识

第二章电子测量的基本知识2.1 电子测量的意义和特点2.2传感器2.3 电信号的物理参数2.4 电信号处理技术及常用电子线路（器件）电子测量的意义和特点以电子技术为手段的电子测量技术，实现了测量和仪器制造业的革命性飞跃。测量已经从模拟式实现了全面的数字化，并还在逐步向智能化、自动化方向发展。电子测量的意义和特点电子测量是泛指以电子技术为手段而进行的测量，是将被测的物理量转化为电信号的某个物理参数进行测量的过程，电子测量已成为一门与现代科学技术紧密相关、发展迅速、应用广泛、对现代科学技术的发展起着重大推动作用的独立科学。其早已渗透到包括测绘学在内的诸多尖端科技领域。从某种意义上说，电子测量的技术水平是衡量一个国家科学技术水平的重要标志之一。电子测量的意义和特点高精度。数字化。宽量程。环境适应能力强。对于遥远距离或环境恶劣，人体不便接触或无法到达的区域（如人造卫星、深海、地下、核反应堆内）。自动化作业易于实现测量过程的自动化和测量仪器微机化。由于大规模集成电路和微型计算机。快速。电子测量的意义和特点由于电子测量技术具有一系列优点，而被广泛应用于科学技术的各个领域。目前，电子测量技术（包括测量理论、方法、仪器等）已成为电子科学领域中发展迅速的一个重要分支。传感器国家标准GB7665-87对传感器下的定义是：“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。“传感器”在新韦式大词典中定义为：“从一个系统接受功率，通常以另一种形式将功率送到第二个系统中的器件”。根据这个定义，传感器的作用是将一种能量转换成另一种能量形式，所以不少学者也用“换能器－Transducer”来称谓“传感器－Sensor”。电子学教科书中常见的分类方式电阻应变式传感器电感式传感器电容式传感器压电式传感器磁电式传感器热电式传感器光电式传感器光纤传感器红外传感器其他传感器传感器的特征要素：物理量转换，转化为电信号只是一个阶段性需求。并不一定以能量转换为标志有些物理量并不具备能量属性，譬如距离，角度等。以测量为目的，最终完成物理量的数字化描述。狭义的传感器概念自然容易跟换能器、变送器概念混淆不清。广义传感器的定义应该是：实现物理量的模拟式或数字式的电子化测量的器件或仪器。广义的传感器技术的定义自然就是实现物理量电子式测量的技术方法。电信号的物理参数

电信号有许多物理参数，如电压、电流、功率、频率、周期、相位、频谱、延迟、脉宽、占空比等，这些物理参数都可被测量。这些物理参数都可以作为实现其他物理量测量的手段，即通过一些特定的传感器技术将被测物理量转换成电的某个物理参数，通过对电参数的测量来实现其他物理量的测量。如光电测距仪中，通过光电传感器将被测距离转换成交流电信号的相位差，通过对电信号的相位差测量来精确测量被测距离。电信号的物理参数电压：代表某二点的电势差别的物理量，反映了单位电荷的作功的能力。单位为伏特。

电流：代表单位时间通过某电路的电荷数量的物理量。单位为安培。反映电流与电压关系的规律是欧姆定律，即电流=电压/电阻。功率：代表电信号在单位时间里所做的功，其值为电压与电流的乘积。单位为瓦特。频率：是指交流电在单位时间里所交变的周期数，单位为赫兹。

周期：是指交流电信号脚变一次所经历的时间，单位为秒。

相位：是指一定的时间点观察的交流电信号在其周期中的相对位置，单位为弧度。脉宽：是指脉冲信号的持续时间。占空比：是指周期脉冲信号的脉宽与其周期的比值电信号的物理参数在测绘仪器中，频率、周期、相位、脉宽、占空比这些物理量的测量是用得很多的，几乎所有距离量包括角度量（度盘测角的实质也是对位移量的测量）都要通过对这些物理量的测量来实现。频谱：是指电信号中所包含的所有正弦信号的频率和振幅构成。电信号的物理参数频谱测量的意义也非常重大的，譬如我们可以根据元素的辐射波谱特性对遥远星球的辐射波谱进行测量分析，从而确定该星球的元素构成甚至星球背离我们的运动速度，对化学物质进行波谱分析判定该物质的构成等。在测绘仪器中，频谱的知识也是很重要的。譬如，在相位式光电测距仪中，我们通常使用单频率信号进行相位测量，信号频谱单一，我们就可以有针对地设计非常窄频带的滤波器，以提高信号的信噪比，从而提高测量精度实现远测程。电信号的物理参数在数字电子水准仪中，通过巧妙的编码可以使标尺图象信号中包含有周期频谱，从而可以实现快速的测量。在GPS接收机中，由于使用了扩频技术，我们采用相关接收技术实现载波频谱的恢复等等。电信号处理技术

及常用电子线路（器件）2.3.1 光电子器件2.3.2 滤波2.3.3 放大器2.3.4 振荡器2.3.5 变频2.3.6 自动增益控制电路AGC2.3.7 锁相环2.3.8 整形2.3.9 计数2.3.10 线性伪随机序列2.3.11 扩频调制与相关接收2.3.12 微处理器MCU2.3.13 D/A转换2.3.14 A/D转换光电子器件发光二极管u/Vi

/mAO2发光二报管的用途很广，几乎在任何电子仪器或仪表上都可以看到它。尤其在近几年中，随着光通信的迅速发展，由于这种光电器件在发射波长、功率以及调制频率等若干指标上，均能与系统相匹配，满足系统的要求，因此它与激光二极管一同被认为是光通信最理想的光源。光电子器件光敏二极管uiO特性E=200lxE=400lx又称光电二极管，它的结构与普通二极管类似，光电二极管PN结工作在反向偏置状态，在光的照射下，反向电流随光照强度的增加而上升光敏二极管用于将光信号转换成电信号，在电子经纬仪中，光敏二极管将度盘转动导致的光栅或条码的移动信息转换为电信号。在测距仪中，雪崩光敏二极管将棱镜或目标反射回的高频调制光信号转换成电信号。光电子器件CCD（Charge-CoupledDevices）CCD是图象摄像器件，用于将物体影象转换成电信号。在数字电子水准仪中用于将标尺上的条码信息转换成电信息。CCD的光电转换功能和光敏二极管是类似的，而其真正的技术创造点在于其庞大的模拟移位寄存器，使得它能够把感光获得的模拟视频信息逐行逐列顺序输出。CCD其内部模拟移位寄存器实际上是一串紧密排布的MOS电容器，它的作用是存贮和转移信号电荷。CCD的移位寄存器的工作原理在转移栅上施以电压，则在它的下面便形成一个一定深度的耗尽层，通常把这个电势较低的区域称作“电子势阱”。电压越高，势阱越深。电荷存储在势阱里电荷总是从高势阱向低势阱移动光电子器件CCD的移位寄存器的工作原理光电子器件一种线阵CCD内部原理滤波由于信号往往总是伴随着干扰、噪声等，许多情况下信号甚至是掩埋在噪声干扰之中，这些干扰和噪声直接影响着测量的精度、测程等性能，甚至可能使测量无法完成。

譬如在光电测距仪中，当棱镜处于远距离时，回光信号很微弱，电路的固有噪声则往往是一定的，虽然放大器可以将信号放大，但同时也把噪声也放大了，放大器并不能提高信号的信噪比，这时的测量值的重复性往往就比较差。若距离继续增加，信号更微弱，以至于无法完成测量。

滤波器有高通滤波器、低通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器等，这些滤波器一般由电阻、电容、电感这些元件或配合放大器构成，也有采用软件运算实现的数字滤波器。放大器由于传感器输出的电信号通常都很微弱，不可能直接用于测量的需要，所以必须将其放大到足够的电平。由于传感器输出的电信号通常都很微弱，不可能直接用于测量的需要，所以必须将其放大到足够的电平。低噪声放大器、高频放大器、直流放大器、中频放大器、功率放大器振荡器振荡器由放大器、滤波器接成正反馈而构成，在相位平衡和幅度平衡的约束下，振荡器产生单一的正弦信号，称为正弦波振荡器。在测量仪器中，振荡器是各种时间基准等测量信号的发源地。振荡器变频有些场合测量信号频率很高，一方面难以实现更窄带的滤波，二方面难以实现更高增益的放大，三方面高频信号有时难以直接测量等等，所以信号在经过前置放大到一定倍数后往往对它进行变频（降频）处理，将它转换为较低频率的中频信号，中频信号仍然保留着原来的测量信息。变频器也叫混频器，它由半导体器件的非线性特性来实现，图为混频器的组成框图，它由非线性器件和带通滤波器组成。变频高频输入信号本地振荡信号非线性器件特性输入与本地叠加叠加信号作用于非线性器件电流中的频率分量变频称为低中频，称为高中频

用此滤波器选择出所需的中频信号，即完成变频。两个中频分量主要是由平方项展开后的两个电压的相乘项产生的。由此可见，凡能实现两个电压相乘或具有相乘因素的非线性器件，都可用做混频器件。

一般使用作为中频，显然它使得信号的频率（或频谱）实现了向低端的频移。

变频的意义它实现了更窄频带的滤波，可以大大提高信噪比。譬如，当光电测距仪的主频为50MHZ时，在这个中心频率下的滤波器的带宽很难做到1MHZ以下，即使做到，稳定性也不高。但当使用变频技术将接收到的信号降频为10KHZ时，在这个中心频率下我们可以很轻易将频带做到只有几百赫兹。这样一来，我们就等于实现了50MHZ信号的几百赫兹带宽的窄带滤波，噪声干扰等大大被衰减，提高了信噪比。变频的意义可以实现更高增益的稳定放大。50MHZ放大10000倍变频10KHZ放大100倍50MHZ放大100倍变频的意义可以实现有效的测量。我们还是以主频为50MHZ的光电测距仪为例。由于光电测距仪是以测量高频信号的相位来实现精确测量的，但高频信号的相位测量精度很难提高。如果将其降频为10KHZ时则大大不同了，精确的相位测量在数字相位计中则比较容易实现。自动增益控制电路AGC自动增益控制电路(AGC)是接收机重要的辅助电路之一，对于无线电接收机来说，输出电平主要取决于所接收信号的强弱以及接收机本身的电压增益。由于各种原因，接收信号的起伏变化较大，信号弱时，只有几微伏或几十微伏，而信号强时可达几百毫伏。为了保持接收机输出电平的相对稳定，显然，当接收的信号比较弱时，则要求接收机的电压增益提高；相反，当接收的信号比较强时，则要求接收机的电压增益相应减小。自动增益控制电路AGC改变发射极电流Ie自动增益控制电路AGC改变放大器的总负载电阻RL改变RL的方法可以用二极管的非线性特性，也可以用场效应管，还可以用数控多路模拟开关实现总负载值调整等办法实现。

对于时间（相位）测量系统来说，AGC最需要顾及的问题是电路的延迟不能随之改变！锁相环PLL在前边介绍的变频环节中，我们忽略了一个问题，那就是本机振荡频率的稳定度问题，显然，要使得中频信号频率的稳定地实现中频放大就必须保证本地振荡频率和接收信号的频率相关联，否则本地振荡器的频率漂移会导致中频频率完全偏离。自动频率控制（AFC）

在时间测量系统中使用显然不足，因为不能保证相位的锁定。

锁相环PLL锁相环路(PLL)则是一种自动相位控制系统，它能使受控振荡器的频率和相位均与输入信号的频率和相位保持确定的关系，即保持相位同步，称为锁相。和AFC相比，这里的本地振荡信号和输入信号完全同频。基本锁相环路由鉴相器(PD)、环路滤波器(LF)、压控振荡器(VCO)三部分组成。锁相环PLL在环路中，鉴相器相当于比较装置，比较环路的输入和输出相位，输出误差信号。环路滤波器是一个控制信号发生器，它对误差信号进行处理，输出控制信号，然后加到压控振荡器上的调节输出信号上。锁相环PLL典型的鉴相器是模拟乘法器锁相环PLL经过环路滤波滤除2ω0项后为两相乘电压的瞬时相位差

鉴相器的作用是将误差相位转化为误差电压输出

锁相环PLL环路滤波器是低通滤波器，用来滤除误差电压中的高频分量和噪声。

锁相环PLL压控振荡器是指振荡角频率受控制电压控制的振荡器。

压控振荡器的受控特性一种变容二极管构成的压控振荡器

锁相环PLL压控振荡器输出的对鉴相器起作用的不是瞬时角频率而是它的瞬时相位。

由于相位是频率的积分，压控振荡器在锁相环路中实际上起了一次积分作用。所以锁定后的信号没有频率差，最多只有恒定（锁定）的相差。锁相环路的基本方程

锁相环PLL环路的捕捉与锁定环路开始工作时，鉴相器输入端的两信号间存在固有角频差鉴相器输出一个角频率等于固有角频差的差拍信号：若两信号间的角频差很大，则差拍信号很容易受到环路滤波器的抑制，差拍信号加不到压控振荡器上，控制频差建立不起来，压控振荡器自由振荡不受控制。锁相环PLL一旦二信号频率很接近，差拍信号就很容易通过环路滤波器加到压控振荡器上。在这个差拍电压信号作用下、压控振荡器的瞬时角频率就会围绕固有角频率在一定范围内来回摆动。压控振荡器的瞬时角频率等于输入信号时，在满足一定条件在这个频率上稳定下来，鉴相器两输人信号的相位差不再随时间变化鉴相器输出一个数值较小的直流误差信号，环路进入锁定状态。锁相环PLL环路跟踪环路锁定是一种动态平衡，一旦输入信号频率改变，必然反映到相位差的改变，鉴相器必然输出误差电压控制压控振荡器跟踪输入信号的变化。不过跟踪范围是有限的，它取决于环路的固有频差。锁相环PLL输人信号中不可避免地混杂着大量的噪声和干扰。当环路处于锁定状态时，处于输人信号频率附近的干扰信号将以差拍形式在鉴相器输出端产生差拍电压。差拍频率就是干扰频率与压控振荡器的锁定输出频率之差，其中，差频较高的大部分差拍干扰信号被环路滤波器抑制，施于压控振荡器上的干扰控制电压很小，所以压控振荡器的输出信号可以看成是经过环路提纯了的输出信号。在这里，环路起了一个滤除噪声的窄带滤波器的作用。锁相环路的窄带特性

整形

许多测量过程的实现都是数字化，有时候需要将包含有测量信息的正弦信号转化为方波才能让数字测量电路实现有效测量。完成正弦信号到方波信号（数字信号）转换的电路为整形电路，它的过程仍然是对信号进行放大和限幅（削波），使正弦信号的上升下降边沿更陡峭而顶部和底部被削掉。计数数字计数器，它是由多个触发器按一定的进制规则组成的时序逻辑电路。MCKJKQ5RJKQ4RJKQ3RJKQ2RJKQ1RJKQ0R&R计数输出线性伪随机序列在GPS技术以及现代直接序列扩频和跳频扩频技术中，都要用到一类称之为伪噪声序列(Pseudo-NoiseSequence)的扩频码序列。这类序列具有类似随机噪声的一些统计特性，但和真正的随机信号不同，它可以重复产生和处理，故称作伪随机序列。伪随机序列有多种，其中最基本、最常用的一种是最长线性反馈移位寄存器序列，也称最大长度序列、直接序列、m序列、PN码等。近20来年，在测距、多址通讯、扩展频谱编码、加密编码、抗干扰、雷达等众多领域获得了广泛的应用。线性伪随机序列时钟异和门Q1Q2Q3Q4Q5Q6输出序列移位寄存器反馈初始状态为Q1Q2Q3Q4Q5Q6=000001，这样在时钟的作用下，寄存器Q6的输出将是如下一个二进制序列：100000100001100010100111101000111001001011011101100110101011111线性伪随机序列可以看出，这个序列有63个元素，而且每经过63个元素就重复一次。但从局部看，0和1的出现没有规律，从整体看，0和1的出现概率基本相等。这就是一个伪随机序列。

100000100001100010100111101000111001001011011101100110101011111线性伪随机序列一般地，由m级寄存器构成的线性移位寄存器如图，通常把m称作移位寄存器的长度。每个寄存器的反馈支路都乘以Ci。当Ci＝0时，表示该支路断开；当Ci＝1时表示该支路接通。显然，长度为m的移位寄存器能够输出的最长序列长度为N＝2m-1。此序列便称作最长移位寄存器序列，简称m序列。S0C0=1………Cm=1S1S2Sm-1SmC1C2Cm-2Cm-1时钟线性伪随机序列当然，为了获得一个m序列，反馈抽头不能是任意的。对给定的m，寻找能够产生m序列的抽头位置或者说是系数Ci，是一个复杂的数学问题，这里不作讨论，仅给出一些结果，如表所示。m抽头位置3[1,3]4[1,4]5[2,5][2,3,4,5][1,2,4,5]6[1,6][1,2,5,6][2,3,5,6]7[3,7][1,2,3,7][1,2,4,5,6,7][2,3,4,7][1,2,3,4,5,7][2,4,6,7][1,7][1,3,6,7][2,5,6,7]8[2,3,4,8][3,5,6,8][1,2,5,6,7,8][1,3,5,8][2,5,6,8][1,5,6,8][1,2,3,4,6,8][1,6,7,8]线性伪随机序列例如m＝5，给定移位寄存器的初始状态为{11111}时：抽头为[2，5]的序列为1111100110100100001010111011000抽头为[2，3，4，5]的序列为1111100100110000101101010001110抽头为[1，2，4，5]的序列为1111101100111000011010100100010线性伪随机序列伪随机序列的一些性质1．平衡特性在m序列的一个完整周期N＝2m－l内，0的个数和1的个数总是相差为1。2．游程特性在每个周期内，符号1或0连续相同的一段子序列称作一个游程。连续相同符号的个数称作游程的长度。其中每条下画线都对应序列的一个游程。m序列游程总数为(N+1)／2。其中长度为1的游程数等于游程总数的1／2；长度为2的游程数等于游程总数的l／4；长度为3的游程数等于游程总数的1／8…最长的游程是m个连l(只有一个)，最长连0的游程长度为m－1(也只有一个)。例如m＝5，长度等于31的m序列；

11111

00

11

0

1

00

1

0000

1

0

1

0

111

0

11

000线性伪随机序列3．相关特性两个序列的相关是用来描述它们的相似性(差异)。定量描述这种差异的方法是这两个序列的对应位模二加。若对应的比特相同，模二加结果为0，否则为1。显然，模二加结果为0的个数越多，这两个序列就越相似。把序列b右移n位记为b(n)，比较它们对应位置的码元，设A为码元相同的数目，D为码元不同的数目，定义序列a，b的互相关系数为：下面以例子说明，设有周期相同的两个序列a，b：线性伪随机序列例如序列a和b（2）的互相关系数计算如下：若a＝b，称作序列的自相关函数。

线性伪随机序列可以证明m序列的自相关函数是周期的二值函数，对长度为N的m序列都有结果

若把m序列表示为一个双极性NRZ信号，用-1脉冲表示逻辑“1”，用+1脉冲表示“0”，得到一个周期性脉冲信号。每个周期有N个脉冲，每个脉冲称作码元(chip)，码元的长度为Tc。周期为T＝NTc。此时m序列就是连续时间t的函数m(t)，这是移位寄存器实际输出的波形，如图所示。线性伪随机序列它的自相关函数就定义为

是连续时间的偏移量，是周期函数在一个周期内[-T/2，T/2]，它可以表示为其波形如图当周期很大时，m序列的自相关函数波形变得十分尖锐而接近冲激函数，而这正是高斯白噪声的自相关函数。这说明随着N的增加，m序列越是呈现随机信号的性质。线性伪随机序列伪随机序列的功率谱从移位寄存器出来的m序列的信号是一个周期信号，所以其功率谱是一个离散谱，理论分析(过程略)给出m序列的功率谱为

在序列周期T保持不变的情况下，随着N的增加，m(t)的码元Tc＝T／N变短，脉冲变窄，频谱变宽，谱线变短。上述情况表明，随着N的增加，m(t)的频谱变宽变平且功率谱密度也在下降，而接近高斯白噪声的频谱。扩频调制与相关接收从通信的角度看，GPS系统是一个典型的伪随机码扩频通信系统，其广播星历等窄基带信号对载波PSK（PhaseShiftKeying）调制后再由伪随机码扩频后发射出来，接收端利用伪随机码相关接收以实现广播星历等信号的解调。而通过伪随机码和载波相位实现距离测量则都是扩频通信的进一步成果。扩频调制与相关接收采用2PSK（二进制相位调制，也称BPSK即Binary-PhaseShiftKeying）调制的直接扩频通信系统如图所示b(t)为二进制数字基带信号，c(t)为m序列发生器输出的PN码序列信号。它们的波形都是取值±1的双极性NRZ码，这里逻辑“0”表示为+l，逻辑“1”表示为－l。通常，b(t)一个比特的长度Tb等于PN序列c(t)的一个周期。。

扩频的具体操作是用c(t)和b(t)相乘

扩频调制扩频调制与相关接收扩频调制与相关接收解扩和解调接收机将收到的信号首先和本地产生的PN码c(t)相乘。由于所以相乘所得信号显然是一个窄带的2PSK信号，这样信号恢复为一个窄带信号，这一操作过程就是解扩。

扩频调制与相关接收直接序列扩频系统在发送端直接用高码率的扩频码去展宽数据信号的频谱，在接收端则用同样的扩频序列进行解扩，把扩频信号还原为原始的窄带信号。扩频后的信号带宽比原来的扩展了N倍，功率谱密度下降到l／N，这是扩频信号的特点。扩频码与所传输的信息数据无关，和一般的正弦载波信号一样，不影响信息传输的透明性。扩频码序列仅是起扩展信号频谱带宽的作用。扩频调制与相关接收搜索与跟踪锁定

实现解扩和解调的技术关键是接收机的本地伪随机码必须与接收到的信号中的扩频码相同而且还必须相位一致，而实现这一功能的仍然是锁相环路技术。下面是一种实现本地码与接收码同步的跟踪延迟锁相环路原理扩频调制与相关接收伪随机码发生器压控振荡器BPFBPF环路滤波超前1/2码元滞后1/2码元BPF搜索控制输出BPF载波锁相环主相关器电压-TC/2+TC/2延迟时间延迟检相器特性扩频调制与相关接收二路鉴相码分别超前和延迟时间严格等于1/2码元时，延迟检相器输出则为0，否则将输出一个相反的调整信号调整压控振荡器，使得二路超前延迟码分别超前和延迟时间严格等于1/2码元，实现本地伪随机码和接收信号的扩频码严格同步。电压-TC/2+TC/2延迟时间扩频调制与相关接收扩频技术的应用1．信号的低功率发射和信号的隐蔽传输由于扩频通讯系统可以有比较大的干扰容限，因此在保证通信可靠的前提下，可以用比较低的发射功率进行通讯。事实上，以扩频技术为基础的码分多址移动通信系统(如CDMA／IS95)的手机，一般最大发射功率只有200mw(23db)，而时分多址系统(如GSM系统)要求最大发射功率为800mw。扩频调制与相关接收2．信道的码分复用扩频信号需要的传输带宽比原始的信息信号带宽要宽很多，似乎频谱效率不高。事实上，利用扩频码的正交性，可以在同一信道带宽同时传输多路信息，这种信道利用方式就是码分复用(CDM，Code-DivisionMultiplexing)。3．抗多径干扰在无线通信中，电波在传播过程中由于大气层电离层的折射反射，地面建筑物的反射绕射，从发射机到接收机的路径不止一条，形成所谓的多径传播。由于各路径的长短不同，同一信号从发射机出来后，到达接收机的时间就有不同(例如路程差为300m，传播的时间差就是10-6s)，它们叠加起来就会造成接收信号的干扰，这就是多径干扰，也会造成传导抽样的码间干扰。在扩频通信系统中，PN序列的尖锐的自相关特性和很高的码片速率(Tc很小)为克服多径干扰提供了条件。只要二径信号的时间差大于一个码元的长度就可以把他们分离开来。扩频调制与相关接收4．实现测距向被测目标发送一个扩频信号，接收和解调被测目标反射回来的信号，计算收与发两个扩频序列的相位差，就可以得到信号的往返时间。从而确定目标的距离。测量的精度取决于码元的长度。采用码元的长度越短，测量的精度就越高。例如，在全球定位系统(GPS)中，采用了两个码元速率不同的伪随机码，一个是C／A码(Coarse／Acquisition)，码元长Tc=0.98us；另一个为P码(Precise)，Tc=0.098us。前者供民用，定位精度为100m；后者供军用，定位精度为10m。而将载波信号恢复结合对载波相位信息的测量，进而实现cm级精度的测量型GPS接收机成为可能。微处理器MCU

几乎所有电子类测量仪器中都要用到微处理器，因为微处理器在实现测量系统的控制运算等方面具有简便、廉价、低功耗、高稳定、小型化等诸多优势。微处理器MCU也叫单片机，是单片微型计算机的简称，是将计算机的基本部分微型化，使之集成在一块芯片上的微机。片内含有CPU、POM、RAM、并行I／O、串行I／O、定时器/计数器、A／D、D