GPS新手全攻略之GPS核心芯片介绍

2005-05-14 16:00    作者:晓辉    来源:新锐车网    浏览:

不同GPS产品在性能上的差异主要取决于核心芯片。您在购买GPS时所看到的各项技术指标都是由GPS芯片决定的,GPS未来的发展也是有核心芯片技术决定的。

  GPS接收机的性能很大程度上受天线技术影响,但是天线千差万别,用户只需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,但增益也相对较小;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。注:目前大部分GPS都不需要用外置GPS天线

  下面我们转入正题。

  1.GPS芯片的发展和展望

  2003年以后GPS芯片产业如雨后春笋般呈现出一种蓬勃发展的局面。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,要求移动电话制造商在2007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可以了解非独立式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芯片的很多功能可以通过软件完成,成本可以进一步降低。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,可以支持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。

  2.主流GPS芯片

  GPS芯片主要由射频电路、软件(固件)及存储器、处理器三部分组成。

  既然配合笔记本电脑使用的主要是非独立式GPS,那么我们在此将重点介绍SiRF的芯片产品。

  (1)SiRFstarⅢ

  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。

  我们强烈推荐用户购买配备这一芯片的产品。采用这一芯片的部分产品如下:

  - Fortuna SlimGPS -蓝牙

  - Globalsat BR-355 USB

  - Globalsat BT-338-蓝牙

  - Globalsat SD-502 SDIO

  - Guidetek GS-R238 (Holux子品牌) -蓝牙+USB

  - Haicom 303iii CF

  - Haicom 305iii CF

  - Haicom BT405iii -蓝牙

  - Holux GR-213 USB

  - Holux GPSlim 236 -蓝牙+USB

  - Leadtek 9553/L/X -蓝牙

  - Leadtek 9825 -蓝牙

  - Royaltek RBT-2001-蓝牙

  (2)SiRFstarⅡe 和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款芯片的指标已经可以满足日常应用需求,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。

  目前采用这一芯片的部分产品如下:

  - Fortuna ClipOn 蓝牙

  - Fortuna PocketXtrack CF

  - Globalsat BR-305 (Semsons iTrek)

  - Globalsat BT-308 (Dell/HP) 蓝牙

  - Haicom HI303MMF CF

  - Holux GM210 USB

  - Holux GR230 -蓝牙

  - Royaltek RBT-1000 蓝牙

  - Royaltek RBT-3000 -蓝牙

  (3)SiRF XT2和Xtrac

  SiRF XT2芯片在SiRFstarⅡe/LP的基础上增加了名为Xtrac的软件功能,通过追踪分析较弱的卫星信号来增强定位能力,在室内、车内等信号较弱的地方有一定作用。

  在信号较弱的情况下,Xtrac可以增强GPS的定位能力。但是,Xtrac有时会因为判断弱信号失误而导致定位误差加大,甚至会导致定位信息错误,这点在高速行驶中表现明显。

  总而言之,Xtrac是一个优点和缺点并存的技术,既没有SiRF公司宣传的那样功能强大,也不会造成很多问题。

  目前采用这一芯片的部分产品如下:

  - Fortuna ClipOn 蓝牙

  - Globalsat SD-501 - SDIO

  - Haicom HI303S - CF

  - Holux GR231 -蓝牙

  - Holux GM270U CF

  - Royaltek RBT-1000 v2 -蓝牙

目前SiRF公司又宣布推出SiRFPrima最新导航芯片
这个芯片可以既可以利用GPS卫星定位,也可以利用伽利略定位系统进行定位。除了定位功能外,SiRFPrima还提供音频、视频回放功能等功能。SiRFPrima芯片可以处理高分辨率3D画面,支持WinCE和Linux平台。

值得欣慰的是最近我国也研制成功中国卫星导航芯片“领航一号”
据了解,“领航一号”芯片是由上海复控华龙微系统技术有限公司负责研发的。这种芯片将替代“北斗”系统内的国外芯片,打破了国外GPS垄断的局面。在性能上,“领航一号”的体积大大缩小,高性能,但功耗却大大降低。

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