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市場上各式各樣GPS芯片解決方案分析
摘要: 談到GPS芯片主要關鍵技術,這包括負責訊號處理─基頻(Baseband)及接收訊號─射頻(RF)。
關鍵詞: RF|微波 GPS 基頻 射頻 SiRF
Abstract:
Key words :
</a>    談到GPS芯片主要關鍵技術,這包括負責訊號處理─基頻" title="基頻">基頻" title="基頻">基頻" title="基頻">基頻">基頻(Baseband)及接收訊號─射頻" title="射頻">射頻(RF)。由于GPS" title="GPS">GPS訊號頻率(1,575.42MHz)來自于距離地面2萬公里的高空,訊號十分不穩(wěn)定,因此當天線接收訊號后經過一連串訊號放大、過濾雜訊、降頻、取樣等過程(RFfrontend),再經過RF后,訊號進入基頻處理部分,將前段取樣的數(shù)碼訊號經過運算、輸出以便于使用者界面使用,其中GPSBasebandDSP芯片就是核心元件,負責位址訊號的處理。

    綜合以上來看,射頻與基頻2個部分,包含:微處理器(Microprocessor)、低雜訊放大器(LowNoiseAmplifier;LNA)、數(shù)碼部分(DigitalSection)射頻部份(RFSection)、天線(AntennaElement)、輸出入驅動器(GPIOandDrivers),以及微處理器周邊電路(Processorperipherals)等幾個重要元件。

    市場上各式GPS芯片解決方案的整合,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與其它產品相繼結合,且強調終端產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、存儲器(DRAM、SRAM、Flash)、PowerManager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(Singlechip),未來GPS設備產品將會愈來愈蓬勃發(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芯片應用則開始用在手機與PDA,或是特殊的個人攜帶裝置,例如:老人、孩童用的追蹤器上。而GPS芯片也可能與其它功能,例如藍芽、USB等整合。因此,針對特殊應用而設計的客制化模塊,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" title="SiRF">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,產品線相當完整,并能提供全系列的解決方案產品。本文將介紹多款目前GPS市場上較受到應用的芯片,并針對其特性及架構提供完整的產品分析。

    SiRF:starIILP

    SiRFstarIILP是一款高靈敏度GPS芯片解決方案,強大GPS功能可使用的范圍包括:手持式設備產品、汽車、航海及AVL應用,若搭配上高性能GPS軟件,便能使移動性消費者設備能長時間在任何地點持續(xù)使用。SiRFstarII是目前采用全球最省電的芯片產品之一,可同時接收12顆衛(wèi)星,符合NMEA0183(v3.0)協(xié)定。

    .型號:SiRFstarIILP

    .感度:-159dBm

    .特色:低耗電、高效能、符合NMEA0183(3.0)

    .尺寸:28mm×30mm×5mm

    .精準度:Position:15~20m

    .工作電壓:3.0V

.接收頻道:12顆衛(wèi)星頻道

    SiRF:starIII

    擁有一個140支腳位的GPS訊號處理器,也包含一個50MHzARM7TDMI處理器,可使OEM廠商整合多種應用功能。而GSC3f因整合了400萬位元的快閃存儲器,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線路設計。

    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,除在車上導航、手持式設備的應用外,其它特殊應用,如:超小型行動電話、電力受限的智能型裝置或數(shù)碼相機。

    .型號:SiRFstarIII

    .感度:-159dBm

    .特色:省電、簡化線路設計

    .尺寸:27.9mm×20mm×2.9mm

    .精準度:Position:10~20m

    .工作電壓:3.3V

    .接收頻道:20顆衛(wèi)星頻道

    Sony:CXD2951

    CXD2951以Sony先進的RFCMOS閉塞信號處理方式設計,具有較高的敏感度,最小電力消費和高性能。并以微型GPS模塊以腳印14×23×1.8mm,被動天線集成GPS模塊,通過QS9000/TS16949等汽車驗證新LSI配置是理想的為大范圍基于地點的應用,如:汽車、手持式設備、航海、艦隊管理,和移動式計算機處理技術設備。

    .型號:CXD2951

    .感度:-152dBm

    .特性:起動反應時間短、省電

    .尺寸:14mm×23mm×1.8mm

    .精確度:Position:5~15m

    .工作電壓:3.3V

    .接收頻道:12顆衛(wèi)星頻道

    Nemerix:NJ1006+NJ1030

    就當今的技術水平來看,最成功的GPS接收器采用兩個芯片。盡管采用單芯片(單片電路)的產品也存在,但其性能卻無法與目前采用雙芯片的產品媲美。NemeriX充分利用SiGe(矽鍺)技術優(yōu)勢,并結合使用適用于雙晶粒解決方案的標準CMOS技術。在典型應用中,接收器和處理器可結合專用系統(tǒng)軟件使用。

    .型號:NJ1006(RF)+NJ1030(Baseband)

    .感度:-152dBm

    .特色:低雜訊放大器、壓控振蕩器和天線檢測器

    .尺寸:NA

    .精確度:Position:10~15m

    .工作電壓:2.2V

    .頻道:10顆衛(wèi)星頻道

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