手持式GPS方案撷英及其设计考虑,GPS方案对比分析

 手机平板     |      2020-04-30

众多手机企业都看好今年下半年GPS手机市场。有咨询机构表示,GPS将成为继摄像头、MP3之后,第三个被手机融合的产业。目前,很多手机企业都在大力研发内置了GPS功能的产品。《中国电子报》记者了解到,大多数手机设计者目前选择GPS模块进行设计,在芯片性能上,他们最看重灵敏度,而未来,从成本上考虑,他们有可能从目前的纯硬件方式向软件方式过渡。这些信息将有助于相关芯片企业规划下一步的产品开发。 多数手机采用GPS模块设计 目前,市场上提供的GPS方案主要分为单芯片、套片和模块。其中单芯片是将GPS的两部分——射频与基带集成在一颗芯片上,套片是将单独的射频与基带封装在一起,而模块则是在射频与基带之外,加入了必要的外围器件,封装成独立的产品,这样,在手机开发过程中,GPS部分不需要太大的开发工作量,设计者只需将输出信号与周边硬件做个转换即可。 记者了解到,目前市场上主流的手机设计者均采用GPS模块进行设计。手机设计企业龙旗控股第二产品事业部技术总监邹波明介绍说,他们采用模块设计,因为GPS属于比较高端的技术,采用模块设计会比较稳妥,风险相对来说也会比较小。 推出酷派系列手机的宇龙计算机通信科技(深圳)有限公司研发中心总工程师张伟介绍说,他们也采用模块方案。他介绍说:“采用芯片方案设计,复杂程度较高,需要的技术能力相对要强一些;而设计出来后,生产时的一致性也不容易保证。如果生产出来的每一个产品还需要调试的话,有这个成本还不如直接用模块来设计。再有,现在手机产品更新速度那么快,用模块设计的话,只要注意它与天线之间的配合就好了,主电路方面不需要考虑太多,这样设计工作相对要简单一些。” 瑞士U-Blox公司北京代表处首席代表刘卫介绍说,从他们与用户接触过程中来看,虽然目前采用芯片或模块两种设计方案的都有,但用户采用模块,设计上更省事,品质上也更有保障,而且手机的开发周期特别短,两个月新品就要上市,因此,他个人更看好采用模块的开发。“只要模块的利润大家认为合适,其实用模块开发更好。尤其是今年,许多客户都选择采用模块来开发。”他说。 因此,提供品质好的模块将会为半导体公司和模块厂商带来好的生意。 芯片选型看重灵敏度 将GPS内置到手机中,手机设计者最关注GPS芯片的灵敏度、功耗以及价格。其中灵敏度是被手机设计者最看重的,也是消费者选择带GPS功能手机时的一个主要考虑的因素。 宇龙计算机通信科技(深圳)有限公司研发中心总工程师张伟对《中国电子报》记者介绍说,目前市面上有些GPS方案以低功耗为卖点,有些以低漂移为卖点,但他个人认为,GPS的性能,首先看重的还是灵敏度。因为,如果灵敏度不高,初始定位很长时间都定位不到,那么低功耗和低漂移又有什么意义呢?所以他们在比较了很多方案之后,得出一个结论——灵敏度是GPS应用最关键的因素,他们选型也最看重这个指标。他进一步说,今后谁的GPS方案灵敏度高,谁就有生命力,在手机应用上尤其看重这一点。因为其他专业导航设备,它们的天线可以做得很大,天线本身增益很高的情况下,对芯片方案的选择余地会更大一点,而在手机上,天线不可能做得很大,GPS方案的灵敏度就成为最关键的指标。 深圳经纬科技有限公司产品规划部经理欧阳胜海介绍说,他们在选型时主要考虑几点:一是功耗,二是GPS信息系统的精确度,三是灵敏度。他接着强调说,灵敏度非常重要,他们现在这款产品在室内靠近窗户的地方也能采集到信号,基本上能满足设计的要求。 龙旗控股第二产品事业部技术总监邹波明介绍说,他们在选择GPS方案时主要考虑性能、品质以及价格。他说,在保证产品性能品质的前提下,希望GPS方案的价格能越来越低。“过去蓝牙要十几美元,现在已经降到了两三美元,目前,GPS模块一个要15美元到20美元,最终来说,当产品技术和品质都差不多的情况下,价格将是一个主要的因素”。 硬件方案近期是主流 从GPS方案的发展情况看,目前有纯硬件方案、半软半硬方案以及软件方案。其中,纯硬件方案包括GPS射频和GPS基带,全部GPS接收功能与手机主芯片独立;而半软半硬方案,各家在配置上不尽相同,主要是将GPS基带上的部分运算转移到后端手机主芯片上,因此可以省去GPS基带上的一部分硬件;最后是软件GPS方案,只需要GPS射频部分,基带的功能被完全转移到手机主芯片上。在这三种方案中,采用纯硬件方案进行设计,开发的工作量较少,功耗较低,但成本较高;从半软半硬到软件方案,成本越来越低,但功耗和开发的工作量也越来越大,而开发出的性能稳定性也有待检验。 手机设计者表示,在近期,纯硬件方案将是设计主流,而软件方案可能是未来的发展趋势。 宇龙计算机通信科技(深圳)有限公司研发中心总工程师张伟介绍表示,目前他还是看好纯硬件的方案,而从长远来讲,软硬结合的产品会有市场,因为软硬结合方案最大的优点是只要前端的硬件,后面可以省掉很大一块硬件,这样的话,保守地说,成本可以降五六美元,这是很有吸引力的。但他同时表示,软硬结合方案需要比较强的技术能力,适合在产品成熟度和稳定性更高的时候应用。他们现在也和一些厂家在做软硬结合方案的评估,但真正的产品上还没有考虑用。 提供GPS方案的瑞士U-Blox公司北京代表处首席代表刘卫看好纯硬件方案。他表示,从性能上说,近期内纯硬件方案是最好的,而成本高应该是它唯一的缺点。“但成本不是绝对的。因为大家知道,半导体硬件贵也贵不到哪去,它的发展取决于出货量。从芯片做成模块,因为有了附加的价值,造成成本高,以前,模块和纯软件方案之间的成本差40%到50%。但如果市场竞争激烈到一定程度,硬件方案也可以做出调整,成本也会与其他方案差不了太多,这样,硬件方案还是有比较大的生存空间的”。 德州仪器目前采取的技术路线也是提供纯硬件GPS单芯片解决方案。德州仪器亚洲区产品行销工程师黄凯介绍说,相比于市场上的软件GPS解决方案,他们认为独立的单芯片方案其主要的优势是功耗低。因为在单芯片方案中,GPS的计算和定位功能都在GPS单芯片上完成,不会占用手机主芯片的频率资源,也不会增加主芯片的功耗。 龙旗控股第二产品事业部技术总监邹波明认为,在主芯片主频不高的手机上,例如只有52MHz或104MHz的情况下,产品要采用纯硬件GPS方案。而在智能手机上,主芯片的主频比较高,已经具备了运行GPS的能力,手机厂商会考虑向射频+软件的方向发展,这是个趋势。 SiRF公司已经推出了半软半硬的产品。该公司首席代表赵斌介绍说,他们推出了面向手机的最新产品SiRFGSD3,由于部分导航软件运行在系统主CPU上,GSD3的系统成本比现有方案低10%~20%。与此同时,在典型手机ARM处理器上,GSD3只需占用约5MIPS的主频资源,所以功耗可以忽略不计。但因为要把GPS位置运算移植到主处理器上,软件移植需要一些时间,这方面的工作与用户使用的操作系统有关,设计周期可能会延长几个星期。

移动导航技术已不再限于汽车应用,位置跟踪功能将是手持式消费电子市场其中一个最引人注目的新兴技术。让用户知道自己身处的位置,这种功能将带动消费者市场对相关服务的需求。PND正在向纳入多种无线技术和定位服务发展,同时仍然保持着经济实惠的特点。蓝牙已经迅速扩展到了个人导航设备中,主要提供免提式解决方案。Wi-Fi已经用于Web访问、电子邮件访问、室内定位,并以无线方式提供内容和地图更新。另外,通过提供持续连接,蜂窝技术已经扩展了Wi-Fi实现的功能。这就提供了新的定位服务,如本地汽油价格、天气信息、交通信息和交友型应用。从市场角度来说,单纯的PND会越来越少,多重功能的PND是一大趋势,包括多媒体+PND,移动电视+PND,通讯+PND器件等。A-GPS主要用于手机GPS中,在国外手机GPS普及的同时,已经成为一个必然用到一项技术和功能,可以提高俘获灵敏度,实现快速定位等。技术挑战与设计考虑要在消费电子应用中引入GPS 功能,工程师需要克服以下挑战:首先是一些与嵌入式GPS应用的基本约束,例如设备尺寸要小、功耗要低,以及价格要便宜等,而且还要最大限度地提高性能和精度。此外,电池寿命和在信号强度低的地点仍拥有精确可靠的位置侦测能力也是非常重要。SiGe半导体亚太区市场总监高国洪则指出,基于软件的 GPS技术拥有足够能力,以应付上述要求。理论上要实现这种位置跟踪功能,只需要一个高敏感度的无线电设备,供载有GPS核心软件的处理器正确收发信息即可。虽然市场上已出现这一类解决方案,但是大部分应用处理器只有有限的MIPS资源,不能完全同时执行GPS软件和处理器内核本身的功能。功耗对于手机和PND来说是十分重要的。因为芯片要跟许多其它功能共享能源,而设备也不断加入新的功能,所以对功率的预算(也就是通话时间)要求非常严苛。手机须在GPS信号十分弱的情况下接收信号,虽然GPS功率分散并不造成任何问题,在小型手机内的GPS还是需要精密的设计,令其即使处于大量较强的本地干扰源,仍然能够可靠地测出很弱的信号。在手机和PND的OEM厂商仍然使用每小时900mA的电池的前提下,电池寿命不能因为附加功能而有所缩减,所以需要只取用小于电池寿命百分之一电源的GPS产品。此外,支持数字音频和视频功能的需求也带来架构体系的演进,令设备必须具有足够的处理能力和存储器资源来实现这些服务。只要充分利用同样的处理和存储器资源,便能够以成本低廉的方式实现基于软件的GPS技术。随着近期GPS技术出现几项创新,以及消费电子设备的演进,使得在诸如手机和PND这些成本极端敏感的应用中实现位置跟踪服务成为可能,而最近数码相机市场引入了GPS技术以支持地理标记(Geotagging)功能,就是一个例子。而且,通过实施利用独特的信号或环境条件的新算法,可以延长无线电通信架构的服务期限,并继续改进精度和跟踪灵敏度等特性。如前提及,导航功能与多媒体相结合,移动电视相结合,手机通讯相结合是PND的趋势;而A-GPS主要用于手机导航定位的器件中,这在国外已经相当普及,但在中国,由于A-GPS的服务器端需要由电信服务商提供服务,这方面的工作还在建设中,A-GPS正处于逐渐普及应用的时期,人们在GOOGLE、NOIKA手机上已经可以看到A-GPS的应用。西安华迅微电子的总经理周文益认为,PND的设计目前几乎不存在太多难以克服的挑战,以前的设计挑战包括2.8寸屏以下的小尺寸,小尺寸天线,以及支持不同OS的地图等都已基本解决,市面上可以买到各种各样的PND产品。而A-GPS的设计挑战是A-GPS 包括时间及频率辅助和星历辅助。时间及频率辅助在移动终端上实现。 精确的时间辅助在GSM, 及其它的TDMA网络中比较难于实现,需要实现专门的时间同步技术。相反,精确的时间辅助在CDMA, WCDMA和CDM2000实现起来较直接。星历辅助一般由服务器完成。有用户平面(user plane)和控制平面(control plane)两种。由于A-GPS服务器进入控制平面的技术和商务门槛较高,因此目前使用用户平面的A-GPS服务器较多。半导体解决方案GPS芯片大厂博通(Broadcom)公司最新设计开发了用于PND的BCM4760单芯片方案。据博通GPS产品线高级经理Walter Rivera介绍,该单芯片内置浮点单元和图形处理单元的700MHz ARM11内核。面向安全性和图形的硬件加速器尽可能从CPU分担计算密集型任务,如用于实现Wi-Fi安全性和Web浏览的OpenSSL以及用于3D图形绘制的OpenGL。更大的32K/32K L1高速缓存容量以及具低延迟DMA引擎的优化总线矩阵架构使这个处理器能够超过同一系列中的其它产品。BCM4760直接从一个8位宽的SDIO/MMC4.3端口启动,能使系统迅速开始工作,并因无需单独的、用于启动的ROM器件而节省了成本。这种高集成度还可以在很多方面带来成本节省。单个TCXO可以用作单个时钟源,供包括CPU、GPS和各种子系统在内的整个系统使用。另外,还向外部蓝牙器件提供一个外部时钟输出,从而减少了附加的晶体振荡器组件,节省了成本。BCM4760支持双路麦克风输入以及集成式DAC、混频器和耳机放大器的全功能编解码器可大量减少外部组件。GPS基带、RF和LNA全部集成进来了,因此,除了某些应用可能需要一个SAW滤波器以外,无需外部GPS组件。另外,SiGe半导体也是GPS/GNSS接收器IC领域公认的领导厂商。SiGe的高集成度无线射频前端接收器系列是基于获得公认的软件接收器架构,可在宽泛的低成本应用中提供高性能、低功耗运作。SiGe半导体的首款产品是SE4100L,以这款器件的成功为基础,SiGe业已增添了五款产品,使该系列现在包括四种GPS接收器IC和两种全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System, GNSS)接收器IC,它们包括SE4110L、SE4110S、SE4150L ,SE4120L和SE4120S等。其中,SE4110L接收器IC经专门设计,瞄准PND和高灵敏度L1频带GPS和A-GPS系统,它采用4x4mm 24 pin QFN封装。SE4110S 的功能特性与SE4110L 相同,不过采用微型2.2 x 2.2 x 0.3mm的46 焊盘芯片级封装(Chip-scale package, CSP),据称是市面上唯一采用这种小占位面积封装的射频器件,可以集成进其它接收器产品无法适合的电子产品中。SiGe半导体的产品系列还有世界首款带有软件I&Q接口的GPS和伽利略卫星(Galileo)GNSS接收器IC产品SE4120L,此产品亦提供CSP封装的型款,编号为SE4120S。SE4120L和SE4120S均支持GPS和双模L1频带GPS/Galileo产品,它们带有一个可调节接口,可用于GNSS基带信号处理的软件实现方案。两款器件均包含一个片上LNA、一个带线性AGC的低中频(IF)接收器和一个先进的带串行数据输出的多比特位I/Q ADC。接收器还整合了一个完全集成的图像滤除混频器,可在很多应用中省去SAW滤波器。SE4120 S/L内置的IF滤波器带宽可从2.2 MHz BW (仅用于GPS)调节到4.4MHz BW (可用于同时接收GNSS和GPS信号)。集中在近零IF的数字化I/Q输出则可用于串行数据流,以简化软件信号处理。在GPS芯片领域,华迅微电子当属本土IC设计公司的代表。其总经理周文益表示,华迅的基带芯片最大的特点应该是即将与中国的北斗二代兼容,这样可以在许许多多特殊应用中发挥独特的作用。华讯的GPS芯片分射频芯片和基带芯片,其中射频芯片集成了LDO或DC-DC电源管理电路,自控制AGC,2位/4位的ADC,模拟基带电路,以及频率覆盖1.1G-1.7G的本振内核,可以支持GPS/北斗二代的频点,具有很低的功耗,整体性能可以排入国际前三位;同时,由于用到最少的外围元器件,使得系统成本进一步降低,应用灵活性进一步加强;华迅的A-GPS技术兼容各种A-GPS标准。因此华迅二代GPS芯片可接受各种符合标准的A-GPS服务器的辅助信息。它可用于GSM, CDMA和3G网络。据了解,华迅二代GPS芯片针对设计的启动速度,整体成本,灵敏度/精确度,功耗方面的特点包括:启动速度主要表现在冷启动时间在强信号的环境下小于38秒,在弱信号下小于1分钟;如果在A-GPS的技术辅助下,冷启动时间缩小到1-3秒;而灵敏度是俘获/跟踪分别为-147dBm/-161dBm,精度在强信号下约为CEP值2.5米;芯片的整体成本已经小于2美金;华迅二代的射频芯片功耗已经控制小于12mA,低功耗的芯片甚至可以达到7-8mA, 属于国际最小的GPS射频芯片功耗水平;而数字处理芯片的电流小于30mA, 通过低功耗技术,可以进一步降低到小于20mA左右。华迅二代GPS芯片能接受各种A-GPS协议, 如GSM的RRLP、CDMA的IS-801A、3GPP的RRC以及SUPL。在时间及频率辅助上可以实现精辅助和粗辅助中的任何一种。 周文益另外透露,目前国内主要的第三方设计公司包括远峰、爱培科、盈科创展、汇科盛数码、安普捷、中环集团、利达通、神州掌讯、盛龙微、美赛达、达思通、好帮手、正源等,这些厂家的总和占了中国导航芯片市场的70%以上。PND/A-GPS芯片供应商与第三方设计方案公司的合作方式包括芯片供应商单纯提供芯片,提供由芯片设计成模块,合作开发系统产品方案,和提供整体的解决方案四种形式。华迅公司在早期采用和第三方合作开发方案产品的模式来验证公司的芯片,以及在系统中应用的可行性;例如华迅曾与国内一家PMP芯片提供商共同开发一款PMP+GPS的方案产品,与此同时,也与地图供应商合作开发一款针对非主流OS系统的地图软件,这种合作实际上是三方共同参与的合作。华迅公司同时也独立提供产品的整体解决方案,与下游方案厂家或生产厂家合作。除此外,华迅也提供GPS IP核,以使GPS功能直接植入到PMP芯片或手机AP芯片中,以可以提供1美元的导航定位方案。软件GPS大有可为一般而言,基于软件的GPS方案跟随PC软件调制解调器的发展步伐,而由于调制解调器拥有充足的处理资源,工程师可以省去许多硬件组件,从而显着减小对于系统BOM的影响。PND和手机等多媒体使能设备本身已有用于显示位置信息的彩色LCD,以及承担基带处理任务的功能强大的主处理器,所以情况与调制解调器大致相同。事实上,实现GPS位置跟踪所需的唯一新硬件只是一个RF收发器和天线。软件GPS解决方案的主要优势是降低成本和降低功耗。SiGe半导体是首个推出带有用于软件GPS应用的内置接口的GPS无线电IC的厂商,其由软件定义的射频(RF)方案配合基于软件的信号处理技术的成本较采用专有硬件基带组件的传统方案要低得多。软件方案能够运用消费电子产品的应用微处理器的现有处理能力,有效地执行关联和导航功能。比如,前述的SE4120接收器经该公司专门设计,以整合软件解决方案所需的功能。控制成本手机或PND的主处理器本身必须有足以解码音乐流和视频流的能力,而当这些服务不使用时,应用处理器的一部分将处于闲置状态,可用于基带处理。由于它们已是架构体系的组成部分,所以使用这些处理周期无需附加成本。软件GPS产品提供了许多与硬件模块相同的集成优势,特别是解决大多数RF设计问题这一方面。RF接收器直接连接着主处理器,以软件方式仿真传统GPS硬件基带功能,可显着简化集成过程。对于大批量应用, RF接收器模块更可以用作参考设计,直接集成在设备中。对于工程师来说,要为PND等设备增添位置跟踪功能,通常可从RF硅器件供应商处获得工程技术资源,以便简化设计过程。在除去单独的基带微处理器和其相关存储器,GPS接收器成本节省可达80%,显着降低了增加位置跟踪功能的边际成本,使位置跟踪功能有更大机会带入更广泛的低成本消费产品中。基于这样的成本计算,只要这些消费电子产品具有彩色屏幕和足够强大的主处理器,就可以加入GPS功能。今后,软件基带方案将会提供便利,促进各种无线技术——从GPS到蓝牙和Wi-Fi在单一平台上的进行具成本效益的融合。降低功耗SiGe半导体拥有丰富的开发经验和系统架构,以及具有高集成度的产品系列,在应对手机或PND子系统实现低功耗技术挑战时占有优势。SiGe的软件GPS无线电解决方案具有灵活的特性,能够获得与纯硬件设计相同的精度,可让设计人员通过调整处理和节能技术,以满足各种应用特定的成本、功率和性能规范要求。由于是以软件方式实现这些功能差异,所以单一的硬件无线电架构可以用于多种多样的应用,让OEM厂商获得更好的规模经济效益。相比之下,传统硬件GPS模块开发人员面临的挑战则是,要不是维持数个RF硬件模块设计,就是维持一个用于多种应用的普遍化单一硬件设计,结果使每种应用的效能都变得差强人意。据SiGe半导体的高国洪介绍,在SiGe半导体所遇到的一个实例中,通过提高软件接收器的信噪比(signal-to-noise ratio, SNR),便能够获得更好的位置精度。现场试验显示,只要灵敏度方面加入3dB差异,软件方案就能够追踪较少的卫星,同时又能够获得更精确的位置精度。设计人员可以运用许多技术,在最差运作条件下减少处理负荷,恰当地实现灵敏度和功耗之间的平衡。虽然主处理器周期可用于基带处理,但这依然会产生功耗。对于手持式应用,电池寿命是一个重要的因素,所以只要着意地维持合理的精度,系统就可以更频繁地让主处理器处于待机模式以节省电能。软件基带处理方案的主要优势之一,就是它能够分别控制系统的不同部件,灵活地实施创新节能技术。此外,新技术可以用于现有的设计,而无需负担昂贵的硅器件重新流片成本。在消费电子产品中采用软件GPS,可能会使对RF经验较少或完全缺乏经验的设计人员畏缩不前。事实是RF无线电的优化仍然是模块OEM厂商的任务,只要OEM厂商能够提供参考设计和相关的设计建议,便能够实现出色的结果。所不同的是主处理器所接收的是基带信号,而不是固定位置数据(来自单独的GPS接收器)模块,或伪距(pseudo-range)测量数据(来自硬件GPS相关器),而且也无需开发或微调RF无线电或基带软件。设计人员的优化工作将集中于如何将基带处理软件合适地集成进现有设计中,因为现有数个架构和实施决策——包括在最差运作条件下维持性能和精度,同时实现功耗最小化,这对灵敏度、性能、精度和功耗带来了极大的影响。(end)

由于GPS技术所具有的全天候、高精度和自动测量的特点,作为先进的测量手段和新的生产力,目前在车载定位、导航仪、个人手持产品、航海、航空航天以及生产测量等多个领域都有广泛的应用。综合现有GPS方案,主要有以下几种:1、软件GPS方案,这种方案借助于整机系统中的CPU、DSP等额外的处理能力,来实现对RF前端芯片接收到的GPS卫星信号进行处理,特点是只需要RF前端芯片,低成本,但会占用一定的系统整机资源和运算能力,在一些资源本就有限的场合将可能影响GPS接收性能;2、硬件GPS方案,借助于方案中独立的处理器和存储器,将RF前端接收的微弱GPS信号进行捕获和相关检测,从而实现定位、跟踪、导航等应用,方案特点是GPS方案是一个独立系统,输出数据多为标准数据,使用简单,容易调试出比较优异的性能,但成本相对较高;3、半软半硬方案,该方案的特点是将GPS基带的相关检测部分通过硬件IP来实现,而解算部分则借助于整机系统中的CPU或DSP来进行处理,方案特点是在一定程度上降低整机成本的同时,采用硬件来实现相关检测,比较容易保证GPS接收机的接收性能,但方案灵活性比较受限制。以上几种方案,在市场都有相应的应用,软件GPS方案常见于一些整机资源比较充足的应用中,半软半硬方案则在目前PND市场占据有绝对的地位,而硬件GPS方案由于其对系统依赖性小,常见于车载、航海航空、测量、跟踪、MID等领域,代表厂商有u-blox以及SiRF III等GPS方案。为助力国内GPS市场,打破目前GPS市场芯片都依靠进口的状况,天玖隆科技携手原厂灵芯集成一起自2010年重磅推出了系列GPS芯片组,芯片组包含2颗芯片,分别是射频前端RF芯片和GPS基带处理芯片。灵芯集成推出RF低中频前端射频芯片集成了高性能GPS接收机所需的全部射频和模拟电路,包括片上低噪声放大器,完成下变频功能的混频器,以及基带模拟电路,并支持符号位和幅度位的1/2两比特数据输出。还集成了一个完整的整数分频频率合成器,并且支持从13MHz到26MHz的所有常用的晶振频率。芯片基于CMOS工艺制程,具有低成本、低功耗、高灵敏度等特点,特别适用于手持/车载GPS接收机等移动终端产品。同时灵芯集成还推出基带处理芯片是一款用于GPS接收机的完整的基带信号处理器。 S411单片集成了一个捕获搜索引擎,48信道的相关器阵列,32位RISC CPU,以及相关的外部接口电路。 在更低的系统成本下,实现了更高的集成度和更低的功耗。目前,天玖隆科技---灵芯集成GPS系列芯片已在航海、个人手持产品、车载定位、车辆跟踪管理等市场得到了客户的验证和使用,并帮助客户实现了GPS方案成本的有效降低。下图SGM2-9016E GPS模块是灵芯集成专门为当前的车载和个人定位跟踪产品设计的模块产品。由于GPS模块是一个极低信号接收系统,它对电源的纹波与稳定性极度敏感,在设计中推荐用一颗独立的LDO来实现SGM2-9016E的电源供电。同时为了保证GPS 模块基带中的星历数据的保存,提高启动速度,需要由一个V_BAT电源给基带内部的SRAM供电,SGM2-9016E的推荐电源电压为2.5V,实际使用中可以通过串接一个使用一颗BAT54C双二极管芯片来实现电池供电和VDD供电的切换,以提高V_BAT电池供电时间。另外,灵芯集成GPS芯片/模组进行设计也需要遵循一些基本设计原则:1)GPS有源天线需要正对天空,并且在使用时需保证GPS有源天线比wlan/3g天线、排线、摄像头都高,如果比较难以实现,则需尽量让GPS有源天线远离;2)有源天线Ground部分要尽量高于整机电路板的Ground,在模具上需为天线设计一个固定卡槽;3)GPS有源天线UFL接头需要靠近GPS模块,其PCB走线应控制为50欧姆,并且要尽量短;4)GPS模块在主板布局时,需远离DDR、WLAN、CPU等高速电路部分,一般来讲CPU、DDR是主板最大的EMI干扰源,设计时一般需要独立屏蔽,而WLAN、USB、HDMI等往往也需要进行独立屏蔽。综述,在当今SOC非常流行的趋势下,天玖隆科技携手原厂---灵芯集成推出的两片式方案具有更大的灵活性和兼容性。客户可采用天玖隆科技---灵芯集成S411基带信号处理器和S402射频芯片即可组成一个性价比非常高的全硬GPS接收机方案,如客户追求更低成本,则可考虑采用S402高性能射频芯片搭配软件GPS,以最低的成本实现不错的GPS接收机方案。(end)