常见GPS接收器采用的GPS芯片种类

来源:新闻资讯   更新时间:2024-04-01 06:26:58点击次数:19次
SiRFstarⅡe 是第一块高性能的GPS芯片,发布于2002年。SiRFstarⅡe/LP(

  SiRFstarⅡe 是第一块高性能的GPS芯片,发布于2002年。SiRFstarⅡe/LP(GSW2.3)是SiRFstarⅡe的低功耗版本。两者都采用1920次/频率的相关器,冷开机/暖开机/热开机的时间分别达到45s/35s/8s,可同时追踪12个卫星信道。应该说,这2款芯片的指标已能满足日常应用需求,在2003年至2004年推出的非独立式GPS产品大量采用这2种芯片。

  SiRF芯片在2004年发布了最新的第三代芯片SiRFstarⅢ(GSW 3.0/3.1),使得民用GPS芯片在性能方面登上了一个顶峰,灵敏度比以前的产品大为提升。这一芯片通过采用20万次/频率的相关器(Correlators)提高了灵敏度,冷开机/暖开机/热开机的时间分别达到42s/38s/8s,可同时追踪20个卫星信道。2005年推出的最新非独立式GPS接收机很多都采用了这一芯片。

  Micro Devices (RFMD)业界首个高集成度 蓝牙/GPS解决方案——RF8900,该设计将蓝牙通信和GPS技术集成在一个完整的系统中。据称该产品与同种类型的产品相比可减少20%的尺寸,并使成本降低25% ,据传RIKALINE的6033将采用这个芯片

  牌子老,信用好。老板台湾人,研发美国制造台湾,其老板也跻身世界500富豪行列。如GARMIN 的手持机GPS

  目前国际上常用(常见到的/较流行的)GPS模块(OEM板)上的主芯片主要有3种。

  芯片硬件大同小异,只是内部软件起最大的作用。所谓三代的核心技术只是在2代的基础上提高改进了软件的算法,就好比初、高中物理课上计算加速度/速度用的公式,但到了大学高等数学中导数、积分来计算同一道加速度/速度的物理题,方法(算法)不同,所用时间大不一样,体现了中学和大学的区别,就好像2代和3代一样。其次是硬件也提供了质量标准。

  3代芯片软件提高升级:(1)算法改进提高搜星/定位速度时间。(2)通过软件滤波器提高抗干扰性能、信噪比及接收有效星颗数。(3)有的芯片实现软件DR航迹(转迹)推算,提高抗高楼、树荫、桥下遮挡及隧道功能。(4)软通道搜索,搜索提高可视卫星的通道数(可以12—24颗),人员、车辆、上下坡、姿态发生明显的变化时、飞机、船舶星历状态发生明显的变化时仍能继续定位。

  GPS产品多种多样,但不一定用三代芯片就全都好了,三代芯片仅仅是GPS

  产品的核心部件,如同人的心脏、大脑,还要与其它元件相匹配(天线、放大器、滤波器,甚至导线、接头等看起来无关紧要元件)。

  手持、PDA、蓝牙、G-Mouse等常见的GPS产品中都要用到GPS天线,无论有

  源、无源甚至全向天线,十几个性能指标中,夹角(1600最大全向天线除外),放大器dB数,阻抗范围,材质,抗干扰能力与模块匹配决定了整个产品的性能,甚至飞机上接2-3个天线(上、下面均有),有些在车内、车底部也很好定位。也就是说,3代模块很好,天线颗星三维定位,这是GPS基本原理,我们在地面上使用是11-12

  颗(因为天线度夹角),全向天线颗,到了天空飞行器(物体)可以多收几颗(一定全向或二个以上天线颗信号最强、距离最近的有效卫星进行运算定位,不少军用GPS都是5个通道,只是用4个通道定位,1个通道快速搜索所有可视卫星,并与其中4颗有效星比较,高出其中一个就替换,这样就保持4颗最强信号卫星。因此不是通道越高越好,一般地面上12颗就够了,什么16、18、20、24……都是软通道,是体现最多可搜索可视卫星的颗数,没什么实际意义。

  GPS接收信号的感应程度(-150—195dB)各厂家标准不统一,有的是模块,

  有的是模块含天线,有的是平均值,有的是峰峰值(最大值),此值是在屏蔽室内用专用仪器测试,与大家实际环境(电场、磁场、高压、微波、地磁……)有很大区别,因此该指标相差3-5dB,均属同数量级无关紧要,只是个大概齐参考。

  回顶部9.三代产品明显优势特点(实际效果):使用者只要对三代芯片具体技术指标一般了解即可,而更主要比较观察是不是有以下特征:

  (2)高感度:即在高楼、树荫、桥下、遮档、遂洞、窗口、车内,甚至车底盘下仍可很快定位收4颗以上卫星。常说:有点天空就可定位(单星定位),也就是《给点阳光就灿烂》。(3)抗干扰性能:高压线、电场、磁场、高速动态、微波、手机,同频干扰的环境下仍能正常工作。

  (4)功耗低、省电:降低了功耗,甚至有睡眠状态(静态不工作),可以节电,提升产品待机时间。(5)体积小,性能价格比好:体积小,重量轻,这是社会的需求和发展的新趋势,能扩大更多的应用场景范围和领域。实际上三代芯片价格应该与二代相同,甚至应更低,但功能提高很多,T-38(16通道,3代) 200-300元/块。

  在这里想讲一个题外话,GPS接收机的性能特别大程度上受天线技术影响,但是天线千差万别,用户只有必要了解天线技术的类型就可以了。GPS天线主要有螺旋天线和平板天线。前者方向性不强,但增益也比较小;后者具有较强的方向性,但增益也较强,适合平放在固定的地方使用。当然,天线的尺寸越大效果越好,部分产品配备了可以外接的高增益天线,这类天线普遍采用螺旋天线,因为外接天线尺寸变大以后,增益不成问题,对方向性更敏感。

  2003年以后GPS芯片产业如雨后春笋般呈现出一种蒸蒸日上的局面。目前设计生产GPS芯片的厂家超过10家,包括美国SiRF(瑟孚)、Garmin(高明)、摩托罗拉、索尼、富士通、飞利浦、Nemerix、uNav、uBlox等。

  2005年SiRF收购了摩托罗拉的GPS芯片业务,未来将合作在摩托罗拉的智能手机中集成GPS功能。无独有偶,高通公司在增强型3G手机芯片CDMA2000 EV-DO中也设计了集成的GPS功能。Nextel公司也正在使用SiRF的技术来实现其手机中的GPS功能。

  美国已经通过了法律,要求移动电线年必须把GPS接收机集成到产品中去,以提供定位和紧急呼叫功能,2007年已经是3G的时代。可见,尽管现在集成GPS功能的手机尚未进入主流市场,但是将来3G手机的中高端机型会普遍集成GPS功能。

  2005年7月,以归国博士周文溢为核心的5名海外学人创业的西安华迅公司也推出了国内第一块GPS芯片。

  尽管厂商林立,目前在非独立式GPS领域中SiRF的地位就如同PC产业中的英特尔,主流产品几乎全部采用SiRF芯片。因此,读者只要了解SiRF芯片的几个主要型号就能了解非独立式GPS的核心技术差异。

  另外,Garmin在独立式GPS设备市场中占有半壁江山,主要是采用Garmin自己的芯片产品。Garmin公司很像IT领域中的IBM,从地图软件到GPS设备、到核心芯片,是一个产业垂直集成的公司。在一些非独立式GPS领域,Garmin也使用SiRF的芯片。

  新兴的GPS芯片公司几乎在原有市场中都很难有立足之地,他们把目光主要瞄准了未来集成GPS的各种IT设备,如手机、 数码相机、PDA、笔记本电脑,甚至U盘。

  如果和计算设备集成在一起,GPS芯片的很多功能能通过软件完成,成本能更加进一步降低。早在2004年SiRF公司就已经推出了这样的简化产品??软件GPS。近期飞利浦也发布了类似产品,能支持ARM处理器、Xscale处理器、x86处理器,完成各种GPS处理任务。集成的软件GPS成本只有4~5美元。

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