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GPS芯片解決方案分析

作者: 時(shí)間:2010-08-06 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
談到主要關(guān)鍵技術(shù),這包括負(fù)責(zé)訊號(hào)處理─基頻(Baseband)及接收訊號(hào)─射頻(RF)。由于訊號(hào)頻率(1,575.42MHz)來自于距離地面2萬公里的高空,訊號(hào)十分不穩(wěn)定,因此當(dāng)天線接收訊號(hào)后經(jīng)過一連串訊號(hào)放大、過濾雜訊、降頻、取樣等過程(RF front end),再經(jīng)過RF后,訊號(hào)進(jìn)入基頻處理部分,將前段取樣的數(shù)碼訊號(hào)經(jīng)過運(yùn)算、輸出以便于使用者界面使用,其中 Baseband DSP就是核心元件,負(fù)責(zé)位址訊號(hào)的處理。
  
綜合以上來看,射頻與基頻2個(gè)部分,包含:微處理器(Micro processor)、低雜訊放大器(Low Noise Amplifier;LNA)、數(shù)碼部分(Digital Section)射頻部份(RF Section)、天線(Antenna Element)、輸出入驅(qū)動(dòng)器(GPIO and Drivers),以及微處理器周邊電路(Processor peripherals)等幾個(gè)重要元件。
  
市場上各式GPS的整合,使得GPS芯片市場正面臨極大的變量。首先是「小型化」,回顧GPS芯片近年來的發(fā)展歷史,隨著GPS與其它產(chǎn)品相繼結(jié)合,且強(qiáng)調(diào)終端產(chǎn)品體積講求輕薄短小,GPS芯片走向系統(tǒng)單芯片化已是必然趨勢。目前廠商針對(duì)GPS單芯片化的作法,可分射頻或基頻單一芯片,并整合了更多功能性。
  
在射頻芯片部分,已有多家廠商將放大器、濾波器、降頻器、頻率合成器及振蕩器等整合在一塊芯片上;在基頻部分,則是整合了CPU、存儲(chǔ)器(DRAM、SRAM、Flash)、Power Manager及Clock等。
  
因此,我們看到GPS的芯片尺寸逐漸縮小,加上GPS芯片已從雙模塊發(fā)展為單一模塊(Single chip),未來GPS設(shè)備產(chǎn)品將會(huì)愈來愈蓬勃發(fā)展,芯片需求量愈來愈大。另外,GPS芯片也將面臨到客制化需求,過去GPS芯片大多在車用市場上。目前,GPS芯片應(yīng)用則開始用在手機(jī)與PDA,或是特殊的個(gè)人攜帶裝置,例如:老人、孩童用的追蹤器上。而GPS芯片也可能與其它功能,例如藍(lán)芽、USB等整合。因此,針對(duì)特殊應(yīng)用而設(shè)計(jì)的客制化模塊,也將愈來愈多。
  
目前全球投入GPS芯片開發(fā)的還是以國外廠商居多,如:SiRF、TI、Xemics、Freescale、STM等大廠均有推出GPS芯片,其中SiRF為全球最大GPS芯片廠商,產(chǎn)品線相當(dāng)完整,并能提供全系列的產(chǎn)品。本文將介紹多款目前GPS市場上較受到應(yīng)用的芯片,并針對(duì)其特性及架構(gòu)提供完整的產(chǎn)品。
  
SiRF:starII LP
  
SiRF starII LP是一款高靈敏度GPS芯片,強(qiáng)大GPS功能可使用的范圍包括:手持式設(shè)備產(chǎn)品、汽車、航海及AVL應(yīng)用,若搭配上高性能GPS軟件,便能使移動(dòng)性消費(fèi)者設(shè)備能長時(shí)間在任何地點(diǎn)持續(xù)使用。SiRF starII是目前采用全球最省電的芯片產(chǎn)品之一,可同時(shí)接收12顆衛(wèi)星,符合 NMEA 0183(v3.0)協(xié)定。

 ?。吞?hào):SiRF starII LP
 ?。卸龋?159dBm
 ?。厣旱秃碾?、高效能、符合NMEA 0183(3.0)
 ?。叽纾?8mm×30mm×5mm
 ?。珳?zhǔn)度:Position:15~20m
 ?。ぷ麟妷海?.0V
 ?。邮疹l道:12顆衛(wèi)星頻道
  
SiRF:starIII
  
擁有一個(gè)140支腳位的GPS訊號(hào)處理器,也包含一個(gè)50MHz ARM7TDMI處理器,可使 OEM廠商整合多種應(yīng)用功能。而GSC3f因整合了400萬位元的快閃存儲(chǔ)器,不再需其它的零組件,因此能簡化GPS接收器到電路板中的相關(guān)線路設(shè)計(jì)。
  
另外,SiRFstarIII也提供TTFF快速首次定位功能,并比SiRF減少占用約20%的硬件空間,也較上一代的SiRFstarII省電,除在車上導(dǎo)航、手持式設(shè)備的應(yīng)用外,其它特殊應(yīng)用,如:超小型行動(dòng)電話、電力受限的智能型裝置或數(shù)碼相機(jī)。

 ?。吞?hào):SiRF starIII
 ?。卸龋?159dBm
  .特色:省電、簡化線路設(shè)計(jì)
 ?。叽纾?7.9mm×20mm×2.9mm
 ?。珳?zhǔn)度:Position:10~20m
 ?。ぷ麟妷海?.3V
 ?。邮疹l道:20顆衛(wèi)星頻道

Sony:CXD2951
  
CXD2951以Sony先進(jìn)的RFCMOS閉塞信號(hào)處理方式設(shè)計(jì),具有較高的敏感度,最小電力消費(fèi)和高性能。并以微型GPS模塊以腳印14×23×1.8mm,被動(dòng)天線集成GPS模塊,通過QS9000/TS16949等汽車驗(yàn)證新LSI配置是理想的為大范圍基于地點(diǎn)的應(yīng)用,如:汽車、手持式設(shè)備、航海、艦隊(duì)管理,和移動(dòng)式計(jì)算機(jī)處理技術(shù)設(shè)備。

 ?。吞?hào):CXD2951
 ?。卸龋?152dBm
 ?。匦裕浩饎?dòng)反應(yīng)時(shí)間短、省電
 ?。叽纾?4mm×23mm×1.8mm
 ?。_度:Position:5~15m
 ?。ぷ麟妷海?.3V
 ?。邮疹l道:12顆衛(wèi)星頻道
  
Nemerix:NJ1006+NJ1030
  
就當(dāng)今的技術(shù)水平來看,最成功的GPS接收器采用兩個(gè)芯片。盡管采用單芯片(單片電路)的產(chǎn)品也存在,但其性能卻無法與目前采用雙芯片的產(chǎn)品媲美。NemeriX充分利用SiGe(矽鍺)技術(shù)優(yōu)勢,并結(jié)合使用適用于雙晶粒解決方案的標(biāo)準(zhǔn)CMOS技術(shù)。在典型應(yīng)用中,接收器和處理器可結(jié)合專用系統(tǒng)軟件使用。

  .型號(hào):NJ1006(RF)+NJ1030(Baseband)
 ?。卸龋?152dBm
 ?。厣旱碗s訊放大器、壓控振蕩器和天線檢測器
 ?。叽纾篘A
 ?。_度:Position:10~15m
 ?。ぷ麟妷海?.2V
 ?。l道:10顆衛(wèi)星頻道

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