LEA-5 GPS模块是u-blox公司(瑞士)的芯片,它有以下5个显著特点:有等效超过l 000 000个相关器的并行通道,灵敏度由原来的-l 5 8d bm提升到不低于-160dbm;功耗不大于50mW;同时支持GPS及伽利略两种定位平台;冷启动时间由原来的34s缩短到冷启动29s,加上A- GPS辅助定位技术,室外冷启动可在ls之内;GPS通道数由第四代的16通道增加至第五代50个通道。u-blox-g5可以应用于手机及PDA等移动产品,极大地扩展厂移动领域的市场。
5、GPS芯片应用-用MAX2742构建GPS接收机
接收机是GPS(全球定位系统)中重要组成部份,对使用者来说GPS接收机应用日益广泛,值此对GPS接收机架构先作剖析。
5.1 GPS接收机基本架构
一个典型的GPS接收机包含如图3所示的功能块,它包括:射频部分(GPS-RF前端)、GPS信号处理器和主处理器。
图3
其中RF部分包括:GPS天线、RF滤波器和GPS RF前端。RF部分接收卫星信号,从载波频率中分离出伪随机码,并将其送至GPS信号处理器,在多数现有的接收机中,RF前端部分加上GPS信号处理器能够同时处理4至12颗卫星信号。这种并行处理的能力提供了更高的定位精度,缩短了输出数据的时间。主处理器向用户提供数据,即可以通过一个GUI(图象用户接口)、显示屏,或者其它操作系统途径向用户提供数据(见图4左侧所示),至于何种途径这取决于实际应用的要求。而同步和定时是GPS接收机的重要特性,为此用数控温补晶体振荡器TCXO(如DS4000)实现同步与定时的目的。
在图3的框图中,存在2个振荡源,包括REF(基准)晶体(或振荡器)和RTC(实时时钟)晶体。REF晶体或振荡器可以相当精确或不精确,取决所使用的接收机。典型范围介于13MHz至30MHz之间,取决于生产厂家。在那些采用GPS接收机作为精密时间基准的应用中,REF振荡器可以是铷源、OCXO、甚至TCXO。在这种情况下,主处理器将修正卫星和接收机之间的任何定时滑动。
RTC晶体为GPS接收机捕获信号过程提供实时时钟信息,以在27颗卫星群中捕获不同的卫星。通过关于卫星位置信息的查询表,RTC有助于提供一个锁定所有可见卫星的起始点。
5.2用MAX2742构建GPS接收机
利用集成CMOS RF前端GPS接收机MAX2742(见图2所示),和附加极少的外部元件,即可构成一个完整的GPS解决方案。
MAX2742是CMOS、单芯片、GPS前端下变频器。这款性能优异的器件只需消耗极低的功率(32mW,2.4V),并且不需要昂贵的IF SAW滤波器和体积庞大的分立IF SAW滤波器。MAX2742片内集成了低噪声放大器(LNA)、混频器、BPF、自动增益控制放大器(AGC)、本振合成器、时钟缓冲器和内部数字采样器。该器件能够与许多商用GPS基带IC接口,适合多种应用,其中包括:汽车导航、远程信息处理、自动安全监控、资产跟踪、定位服务(LBS)及其它消费类电子产品。用MAX2742构成一个完整的GPS RF解决方案只需少量的外部元件。MAX2742工作于18.414MHz晶体或TXCO,提供差分或单端 IF输出(1.023MHz)。总的信号变换增益为120dB,噪声系数4.5dB。IF信号以18.414MHz的参考时钟频率进行采样。
6、结语
新型GPS技术方案应用.汽车电子、膝上型电脑、PDA、蜂窝电话、数码相机、便携式DVD播放器、资产管理。
可以看到GPS芯片正向高灵敏度、低功耗、多模(兼容galileo或其他导航系统)、A-GPS方向发展.在开发GPS产品时,应该把目光主要瞄准未来集成GPS的各种IT设备,如手机、数码相机、PDA、笔记本电脑,做嵌入式解决方案,其次,必须解决高灵敏度、低功耗的问题,应用最先进的芯片,开发对于弱信号捕获和跟踪的算法和硬件。