随著科技发展,gps导航发展态势越来越值得期待,其中又以gps芯片核心技术发展最值得我们关心。在gps芯片发展的过程中,「小型化」一直是重要发展方向,这使得gps芯片组在降低耗电量、缩小体积等方面的技术更跨前一步,不论是车载或手持式gps全球卫星定位系统,皆能提供详尽而准确的定位信息及交通信息,可轻松实现gps卫星导航功能。
近几年,由于芯片厂商增加,并提供完整性的解决方案,模块厂商更容易开发出整合型产品,因此大量厂商投入接收器产品生产,所以在接收器与模块产品方面供应不虞匮乏,这不仅对gps热潮起了推波助澜效果,也使gps整机成本最高的gps芯片组成本价格下滑,而提供消费性电子产品使用的gps芯片,也已开始在市场上显露身影,加上芯片厂商逐渐改良效能,因此,芯片定位能力也已逐渐拉近。
在此趋势下,gps芯片产品如何争取到买家的肯定,便成为各家gps芯片在市场上相互竞争的关键因素。
谈到gps芯片主要关键技术,这包括负责讯号处理─基频(baseband)及接收讯号─射频(rf)。由于gps讯号频率(1,575.42mhz)来自于距离地面2万公里的高空,讯号十分不稳定,因此当天线接收讯号后经过一连串讯号放大、过滤杂讯、降频、取样等过程(rf front end),再经过rf后,讯号进入基频处理部分,将前段取样的数码讯号经过运算、输出以便于使用者界面使用,其中 gps baseband dsp芯片就是核心元件,负责位址讯号的处理。
综合以上来看,射频与基频2个部分,包含:微处理器(microprocessor)、低杂讯放大器(low noise amplifier;lna)、数码部分(digital section)射频部份(rf section)、天线(antenna element)、输出入驱动器(gpio and drivers),以及微处理器周边电路(processor peripherals)等几个重要元件。
市场上各式gps芯片解决方案的整合,使得gps芯片市场正面临极大的变量。首先是「小型化」,回顾gps芯片近年来的发展历史,随著gps与其它产品相继结合,且强调终端产品体积讲求轻薄短小,gps芯片走向系统单芯片化已是必然趋势。目前厂商针对gps单芯片化的作法,可分射频或基频单一芯片,并整合了更多功能性。
在射频芯片部分,已有多家厂商将放大器、滤波器、降频器、频率合成器及振荡器等整合在一块芯片上;在基频部分,则是整合了cpu、存储器(dram、sram、flash)、power manager及clock等。
因此,我们看到gps的芯片尺寸逐渐缩小,加上gps芯片已从双模块发展为单一模块(single chip),未来gps设备产品将会愈来愈蓬勃发展,芯片需求量愈来愈大。另外,gps芯片也将面临到客制化需求,过去gps芯片大多在车用市场上。目前,gps芯片应用则开始用在手机与pda,或是特殊的个人携带装置,例如:老人、孩童用的追踪器上。而gps芯片也可能与其它功能,例如蓝芽、usb等整合。因此,针对特殊应用而设计的客制化模块,也将愈来愈多。
目前全球投入gps芯片开发的还是以国外厂商居多,如:sirf、ti、xemics、freescale、stm等大厂均有推出gps芯片,其中sirf为全球最大gps芯片厂商,产品线相当完整,并能提供全系列的解决方案产品。本文将介绍多款目前gps市场上较受到应用的芯片,并针对其特性及架构提供完整的产品分析。
sirf:starii lp
sirf starii lp是一款高灵敏度gps芯片解决方案,强大gps功能可使用的范围包括:手持式设备产品、汽车、航海及avl应用,若搭配上高性能gps软件,便能使移动性消费者设备能长时间在任何地点持续使用。sirf starii是目前采用全球最省电的芯片产品之一,可同时接收12颗卫星,符合 nmea 0183(v3.0)协定。
.型号:sirf starii lp
.感度:-159dbm
.特色:低耗电、高效能、符合nmea 0183(3.0)
.尺寸:28mm×30mm×5mm
.精准度:position:15~20m
.工作电压:3.0v
.接收频道:12颗卫星频道