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    GPS芯片核心技術相關知識

    2014-10-23 10:38:29 來源: 測繪網
    聊聊

       隨著科技發展,GPS 導航發展態勢越來越值得期待,其中又以GPS 芯片核心技術發展最值得我們關心。在GPS 芯片發展的過程中,小型化一直是重要發展方向,這使得GPS 芯片組在降低耗電量、縮小體積等方面的技術更跨前一步,不論是車載或手持式GPS 全球衛星定位系統,皆能提供詳盡而準確的定位信息及交通信息,可輕松實現CPS 衛星導航功能。


      
    近幾年,由于芯片廠商增加,并提供完整性的解決方案,模塊廠商更容易開發出整合型產品,因此大量廠商投入接收器產品生產,所以在接收器與模塊產品方面供應不虞匱乏,這不僅對GPS熱潮起了推波助瀾效果,也使GPS 整機成本最高的GPS 芯片組成本價格下滑,而提供消費性電子產品使用的GPS 芯片,也已開始在市場上顯露身影,加上芯片廠商逐漸改良性能,因此,芯片定位能力也已逐漸拉近。在此趨勢下,GPS 芯片產品如何爭取到買家的肯定,便成為各家GPS 芯片在市場上相互競爭的關鍵因素。


       
    談到GPS 芯片主要關鍵技術,這包括負責信號處理-基頻(Baseband)及接收信號-射頻(RF)。由于GPS 信號頻率(1575.42MHz)來自于距離地面2 萬公里的高空,信號十分不穩定,因此當天線接收信號后經過一連串信號放大、過濾噪聲、降頻、取樣等過程(RFfront end),再經過RF 后,信號進入基頻處理部分,將前段取樣的數字信號經過運算、輸出以便于用戶接口使用,其中GPS Baseband DSP 芯片就是核心組件,負責地址信號的處理。


       
    綜合以上來看,射頻與基頻2 個部分,包含微處理器Microprocessar)、低噪聲放大器(LowNoise AmplifierLNA)、數字部分(Digital ection)、射頻部分(RF Section)、天線(Antenna Element)、輸出入驅動器(GPIO andDrivers),以及微處理器周邊電路(Processor peripherals)幾個重要組件。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、內存(DRAMSRAMFlash)、電源管理及時鐘等。


       
    因此,我們看到GPS 的芯片尺寸逐漸縮小,加上GPS 芯片已從雙模塊發展為單一模塊(Single chip),未來GPS 設備產品將會越來越蓬勃發展,芯片需求量越來越大。永勝杰導航每月出貨4萬臺,可見國內企業對芯片的需求胃口極大。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、兒童用的追蹤器上。而GPS 芯片也可能與其它功能,例如藍牙、USB 等整合。因此,針對特殊應用而設計的客制化模塊,也將越來越多。目前全球投入GPS 芯片開發的還是以國外廠商居多,如SiRFTIXemicsFreescalcSTM等大廠均推出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。 

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