GPS 透過廣播無人能收費的開放訊號，讓定位免費

一顆 GPS 衛星以約相當於家用燈泡的功率發射，距離兩萬公里遠。等訊號抵達地球時，大約比熱雜訊底層低 50 dB——比周遭的靜電雜訊弱十萬倍——因此看起來根本不可能接收，而一個人人可用的導航系統本不該行得通。然而這些訊號就在我們四周，無論天氣如何、高度多高，地圖應用程式在飛行途中依然可用。

GPS 靠一個技巧解決了這個問題。每顆衛星把它緩慢的 50 bit/s 資料流混入一個快速的偽隨機 C/A 碼，該碼每秒重複一千次，而接收器早已知道這個碼：公開的 IS-GPS-200L 規格表 3-I 列出了每顆衛星的展頻碼序列。產生本地複本並將其與接收到的雜訊做相關運算，會讓隨機雜訊平均為零，而真實訊號則累加起來，把這聲細語從靜電雜訊中拉出來。不同衛星使用不同的碼——分碼多重存取——因此約三十顆衛星能共用一個頻段。

由於民用碼是公開的，而衛星只是廣播、發後不理，沒有人能對使用收費、撤銷某個聽眾，甚至知道有人在收聽。這種組合——一個物理上可接收的細語，卻沒有收費關卡——正是讓 C/A 碼（原本設計為軍用接收器的低解析度墊腳石）成為大多數民用 GPS 基礎的原因；更精確的軍用 P 碼僅靠其序列的保密性保護，而非靠經濟手段。

公開民用碼：任何接收器都能免費把這聲細語從雜訊中相關運算出來

將接收到的靜電雜訊與已知碼的本地複本做相關運算，會讓雜訊平均為零，而訊號則累積起來，把低於雜訊 50 dB 的廣播提升到可聽見的程度。

規格是公開的：IS-GPS-200L 列出了每顆衛星的 C/A 展頻碼序列，因此打造接收器無需逆向工程、授權或付費。

發後不理的廣播沒有計量點——沒有訂閱、沒有授權、無法知道誰在收聽——因此沒有可阻止採用的收費站。

在每秒一百萬晶片的碼之下，緩慢的 50 bit/s 資料速率讓已知序列穩定得足以鎖定，這正是讓微弱民用頻道能承載可用導航訊息的原因。

當關鍵在於公開的知識而非許可時，開放格式會產生複利效應：沒有收費站、沒有授權，意味著每個製造商都能依此打造，而標準便成為基礎設施。

這個開放訊號讓 GPS 成為預設的定位公用設施：約三十顆衛星服務整個地球，而該報導指出，全球超過一半的人口從未經歷過沒有它的生活。介面規格始終保持公開——IS-GPS-200L 的表 3-I 至今仍列出每顆衛星的碼——因此接收器一直都能從零打造。業餘愛好者如今正是這麼做：Phillip Tennen 的軟體定義無線電石膏接收器系列於 2024 年 4 月在 Hacker News 獲得 552 點與 128 則留言，把 GPS 視為任何人都可收聽的公開廣播。