GPS廠商比較
2013-08-25 17:53:24 來源: 測繪論壇
GPS芯片的技術開發側重于小型化、單芯片、高靈敏度、低功耗、多模式等,同時手機A-GPS應用也會興起,一臺GPS設備關鍵的元件有天線、低噪音放大器(LNA)、射頻接收轉換(RF Section)、數字部分(也稱數字基帶,Digital Baseband)、微處理器(Microprocessor)、微處理器周邊外設(Processor Peripherals)、輸入輸出和驅動(I/OandDriver)等幾個部分
GPS手機被大眾接受的程度主要同以下幾個因素相關:
GPS的性能。GPS芯片的接收靈敏度越高,搜星速度越快,功耗越低,使用就會越方便,用戶使用就會越廣泛。
GPS產品的設計水準。GPS的信號非常弱,任何干擾都會影響到它的接收效果和產品性能。因此GPS產品的設
計優化程度對產品的性能會產生極大的影響,從而影響用戶對GPS產品的認可和接受程度。
對客戶產品開發的支持,務求每一個客戶開發的產品都能在給定的條件下達到最佳效果。
GPS的系統價格。用戶的數量永遠同產品的價格成反比。GPS系統的成本包括GPS模塊、GPS處理器等相關元器件和地圖的價格。這些產品的研發投入都相當巨大,導致GPS系統的成本和價格相對較高。但隨著GPS應用用戶數量的增長,GPS系統的價格正在快速下降。
相關服務內容和質量。包括GPS服務供應商、運營商和服務內容的普及程度;地圖的精度和詳細程度;產品使用的方便程度等等。這些方面近期正在取得長足的發展。
現在影響GPS普及的因素主要有兩點:
一是價格較高,F在市場上被采用的GPS方案有兩種。其中大多數都是硬GPS方案,即GPS方案里包含了RF以及基帶(BB),如:SiRF、Atmel、Nemerix、Global Locate(被Broadcom收購)等廠商都提供這樣的方案;第二種是軟GPS方案,即將GPS基帶和后端主芯片Host(多媒體應用處理器)集成,只需加上GPS RF前端,就可以形成GPS接收方案,如美信的GPS方案。相對硬GPS方案,軟GPS方案無疑在價格上擁有比較大的優勢;但是軟GPS方案開
發周期較長而且要求Host有較強的處理能力。目前主流硬GPS方案成本都在8美元以上,最便宜的也要在6美元左右;軟GPS的成本基本在2美元~3美元左右。相對于現在市場上很多整體BOM在50美元(甚至更低)的手機方案來講,GPS功能還只能定位于中高端市場。所以為了能夠進入出貨量巨大的中低端市場,需要更低成本的GPS方案。
二是GPS的地圖業務滯后。大多數使用過GPS導航服務的朋友都有抱怨:使用的導航地圖得不到及時更新甚至有很大誤差;所使用的地圖軟件在大城市使用還不錯,但是到了小城市或者縣城,地圖的準確度就很低了。所以地圖服務水平的提高必定會促進GPS應用的普及。
Gps芯片廠商:
sirf
SiRF(瑟孚)科技股份有限公司中國區代表 趙斌
GPS市場的前景非常廣闊。GPS的應用已經從傳統的PND延伸到手機、超薄電腦(UMPC),各種消費產品也開始集成GPS功能。未來多種應用都會高速增長,PND(便攜導航設備)不再是主導。
GPS手機被大眾接受的關鍵是快速響應時間和可靠的導航能力,良好的消費者體驗最為重要。另外,各種豐富的應用也是使GPS被更多用戶接受的重要因素。除了定位和導航外,還包括位置短信、社交網絡、POI、交通、本地搜索、娛樂、廣告、營銷、商業和安防等等。位置信息是所有這些應用的基礎。因此,我想強調的是,GPS不只是芯片,它包括芯片、軟件、網絡和整個生態系統。
除了靈敏度更高、體積更小、功耗和成本更低以外,我們覺得GPS會和更多其他的無線技術整合在一起,比如藍牙、移動電視等。我們今年就會發布一些這樣的新產品。A-GPS被越來越多的運營商支持,它可以顯著地縮短GPS的首次定位時間,更方便運營商開展各種業務。因此是今后一個發展方向,SiRF所有的產品都支持A-GPS。
面對功耗問題,首先我們會從芯片設計和制造工藝上來保證;其次,我們的芯片都有省電模式,用戶可以根據需要選擇合適的省電模式;第三,快速的首次定位能力大大降低GPS全速工作的時間,也可以降低功耗;第四,采用A-GPS可以帶來功耗的降低。
我們提供參考設計、開發和測試工具來幫助客戶的產品快速進入市場。濾波、元器件的擺放和屏蔽都會影響到產品的性能。我們經驗豐富的技術支持團隊可以保證客戶設計一次成功。
SiRF的解決方案是目前市場上經過驗證的最成熟、穩定、高性能的GPS解決方案。10多年的GPS經驗,使我們的產品在任何環境下都可以提供出色的定位能力。就產品而言,我們的GPS芯片可分為SiRFstarIII和SiRFInstant兩大架構。SiRFstarIII是我們的旗艦產品,有超過20萬個相關器件,速度和靈敏度都非常好,屬于高性能架構,面向非常廣泛的應用。SiRFInstant GSCi-5000是我們從摩托羅拉收購而得,體積和功耗非常小,非常適用于手機。
SiRFstarIII包括三大產品線:基于Flash的GSC3f/LP系列比較通用,可以用于PND、消費電子和智能手機等;基于ROM的GSC3LT和GSD3系列則面向手機進行了優化。GSD3是面向手機的最新產品,采用單個裸片的單芯片方案,體積最小、功耗最低和靈敏度最高。它采用90納米RF CMOS工藝,4mm×4mm×0.68mm TFBGA封裝,面積只有約10mm2,靈敏度達-160dBm。由于部分導航軟件運行在系統主CPU上,GSD3的系統成本最低,比現有方案低10%~20%。
u-blox
LEA-5TGPS模塊介紹:
該模塊為高性能精確授時GPS模塊,補償后的時間脈沖精確度可高達15納秒
u-blox公司表示,該模塊只需一顆衛星即可工作,節省成本,體積小巧,可以輕松集成,適用于UMTS(通用移動通信系統)、CDMA及中國的TD-SCDMA(時分同步碼分多址接入)等制式。
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來自瑞士的GPS技術公司u-blox AG公司以往主要提供命名為TIM的GPS模塊,其中采用的SiRF公司的GPS芯片,F在,u-blox也開始注重核心芯片的開發。
u-blox與Atmel合作開發的ATR0635整合了完整的ANTARIS 4 GPS接收器,其中含有96針腳BGA封裝且基于只讀存儲器(ROM)的SuperSense軟件。小尺寸加上極低的功耗 (在連續供電模式下為62 mW)使得基于只讀存儲器的 ATR0635非常適合手持和移動應用產品。
另外,其新推出的u-blox 5系列全球定位系統以及隨時可用的伽利略系統單芯片和芯片組擁有不到一秒的接收性能。這種新的芯片還擁有SuperSense-160 dBm探測和跟蹤靈敏度、小于50mW的功率需求以及一個小于100平方毫米的覆蓋區,適用于掌上電腦(PDA)、個人導航設備、照相機、手機、媒體播放器和其它電池操作便攜式設備。
LEA-4H是U-Blox公司推出的GPS模塊,尺寸僅為17×22mm,內置低噪聲放大器,支持無源和有源天線。該模塊硬件由ATR0600 RF前端芯片、帶ARM7TDMI處理器的ATR0620基帶芯片和低噪聲放大器芯片ATR0610組成。采用在業界居于領先地位的ANTARIX GPS技術,可以在天空視野受限的區域(如建筑物密集的市區)為用戶提供動態條件下的出色導航性能,可以在不降低精度的情況下利用弱接收信號為用戶提供高靈敏度的定位輸出,并且支持DGPS與多SBAS系統,如WAAS和EGNOS定位。16路并行通道與8192時域/頻域搜索位提供快速的啟動時間。輔助功能又能進一步加速了啟動時間。低功耗與FixNow節能模式使該產品實用于手持與電池供電類設備。
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瑞士u-blox北京代表處首席代表 劉衛
近兩年,我們在市場上已經越來越難找到不帶攝像頭、媒體播放器的手機。今天,我們將看到基于定位的服務在手機上會呈現出同樣的趨勢。GPS接收機體積不斷變小,成本日益降低,這樣,在手持設備(比如手機)上集成GPS功能成為可能。同樣,GPS接收機在功耗方面越來越低,即便是已經集成了眾多的多媒體功能,低功耗的GPS接收機也能保證手機電池工作時間足夠長。
多重因素影響GPS普及
導航服務是GPS的一大應用,在手機中集成GPS,可以非常輕松地實現車輛的自主導航,用戶將不再因為迷路耽誤自己的行程,便捷而實用。越來越多帶GPS功能的手機反過來將會推動位基服務(LBS)的發展。LBS應用通過手機的位置信息可以滋生出很多增值服務,比如幫助用戶找到附近的飯店、銀行、交通服務設施等,這種服務將是未來信息領域一個主要的新興市場。
另一個促使在手機中集成GPS功能的因素是政策的導向,美國的E911以及歐洲和日本類似的政策要求在通過手機報警時提供精確的位置信息。盡管目前中國還沒有類似的強制性政策出臺,但這將是全球的一個趨勢,中國也可能加入這一隊伍。
此外,GPS手機被大眾接受的程度主要同以下幾個因素相關:
GPS的性能。GPS芯片的接收靈敏度越高,搜星速度越快,功耗越低,使用就會越方便,用戶使用就會越廣泛。u-blox的新一代產品u-blox 5在性能方面將會有極大的提升。
GPS產品的設計水準。GPS的信號非常弱,任何干擾都會影響到它的接收效果和產品性能。因此GPS產品的設計優化程度對產品的性能會產生極大的影響,從而影響用戶對GPS產品的認可和接受程度。因此u-blox極為重視對客戶產品開發的支持,務求每一個客戶開發的產品都能在給定的條件下達到最佳效果。
GPS的系統價格。用戶的數量永遠同產品的價格成反比。GPS系統的成本包括GPS模塊、GPS處理器等相關元器件和地圖的價格。這些產品的研發投入都相當巨大,導致GPS系統的成本和價格相對較高。但隨著GPS應用用戶數量的增長,GPS系統的價格正在快速下降。u-blox正是最近一段時間GPS模塊價格下降的引領者。
相關服務內容和質量。包括GPS服務供應商、運營商和服務內容的普及程度;地圖的精度和詳細程度;產品使用的方便程度等等。這些方面近期正在取得長足的發展。
由于中國GPS行業在以上各個方面正在不斷取得進展,相信GPS應用將會在不長的時間內獲得廣泛發展。
A-GPS方案受寵
目前的GPS市場中,有各式各樣的產品,比如獨立的GPS接收機,軟GPS接收機(SoftGPS),基于應用處理器的GPS接收機(Host based GPS)。SoftGPS和Host Based GPS都需要在系統的應用CPU上運行一部分程序,用戶需要將該程序集成在應用系統中,集成的難度比較大,系統的穩定性和可擴展性會受到一定的影響,受實時性方面的限制,GPS的性能也會打一些折扣。u-blox提供的獨立GPS接收機成本不斷下降,并且具有容易集成的優點,性能也更加優越且穩定可靠,對系統的資源占用較少,功耗也比較低,因此我們認為它將仍然是未來市場的主流技術。
A-GPS使得瞬時定位成為可能,u-blox將為用戶提供便捷的解決方案供手機設計廠商集成。目前,u-blox的所有GPS接收機都帶有A-GPS功能。u-blox提供兩種A-GPS解決方案:AssistNow Online和AssistNow offline。AssistNow Online是u-blox的端到端A-GPS方案,GPS在啟動時通過訪問服務器,將星歷、歷書、精確的時間等信息下載下來,縮短首次定位時間。AssistNow Offline不同于AssistNow Online,無須啟動時與服務器建立連接,用戶可以在方便的時候通過因特網下載u-blox提供的大小不同的歷書修正數據文件,有效期最長可達14天,GPS接收機在啟動的時候根據該數據可以計算出所需的星歷數據,快速啟動定位。
u-blox 5在硬件和軟件方面都做了功耗優化,功耗低至50mW。u-blox 5的設計目標就是著眼于電池驅動的手持設備對性能和功耗的嚴格要求。u-blox 5不僅優化了正常工作時的功耗,同樣也優化了捕獲階段的功耗,而市面上的一些其他接收機在捕獲階段的功耗要比正常工作時的大2~3倍。我們的接收機內嵌電源管理模塊,可以在CPU不需要滿負荷工作時降低功耗,并且用戶可以執行配置更多的低功耗模式,在適當的時候將接收機置為休眠模式,休眠時電流僅為8μA。
多種封裝提供靈活選擇
我們的-160dBm的高靈敏度技術使得我們的接收機允許采用小尺寸的天線,在高樓林立的鬧市區或者購物廣場、火車車廂等室內環境下跟蹤微弱的衛星信號。而且,我們的多徑消除算法可以最大限度地消除由于高樓的反射信號造成的定位不準的現象,同時也能減小干擾信號造成的信號畸變帶來的影響。有了這樣的技術,加上創新的體系結構,使得我們的接收機非常適合在信號條件復雜的挑戰環境中使用。
u-blox提供創新的GPS和伽利略定位技術,以單芯片、芯片組或者模塊的形式向用戶提供定位技術。u-blox 5采用多種形態的芯片或者模塊封裝為用戶提供靈活的選擇。最近一些手機設計公司比如龍旗選擇了我們的LEA-4S GPS模塊用在他們最新的手機設計中。LEA-4S非常易于集成,成本優勢突出,為手機設計公司爭取了最快的上市時間,因為我們的模塊設計經過了不斷的優化,在出廠前經過了嚴格的檢測,手機設計方無須擔心我們產品的性能隱患,順利地將產品快速投放市場。
u-blox的產品線非常豐富。我們提供標準GPS產品、高靈敏度產品、汽車慣性導航產品、高精度授時產品、高精度測量產品、支持A-GPS的產品。作為一家瑞士公司,u-blox一貫秉承瑞士文化中對產品質量精益求精的要求。我們對每一片出廠的模塊都會進行全套的軟硬件測試,確保用戶使用中的故障率不超過50PPM,力求達到業界的最佳水準。此外,我們擁有一支優秀的技術支持團隊,遍布全球,為OEM和ODM客戶提供一流的全程技術支持。
u-blox 5是我們即將推出的一款性能強大的最新產品。同時我們還有其他若干個新技術和新項目正在研發過程中,等這些技術研發完成,客戶將更加容易地在PDA、智能手機以及UMPC等手持設備上集成定位功能。同時我們在伽利略技術的研發方面也一直走在世界前沿。u-blox 5在硬件上已經能夠支持伽利略的要求。
許多知名廠商,諸如諾基亞等紛紛宣稱將在他們的全線產品中加入GPS功能。這將使我們看到GPS市場會在很多年內保持強勁的增長勢頭。
博通
nxp
恩智浦半導體 (NXP Semiconductors,原飛利浦半導體)在不久前結束的在美國內華達州拉斯維加斯舉辦的"消費電子展" (CES) 上展示了一個具有先進多媒體功能的低成本、便攜式 GPS 設備完整解決方案。
該解決方案基于恩智浦半導體的 Nexperia 移動多媒體處理器 PNX0190,包括恩智浦軟件公司的 swGPSTM Personal (一種用于 GPS 的軟件解決方案) 以及 ALK 技術公司的 CoPilot導航軟件--為針對移動中的聯接用戶開發具有導航功能的、低成本的、具有豐富多媒體功能的便攜式媒體播放器 (PMP) 的設計師提供他們所需要的一切軟件功能。
傳統 GPS 解決方案需要硬件 GPS 基帶處理器。相比之下,該的解決方案利用在 PNX0190 多媒體處理器上運行的 swGPS Personal 來有效進行 GPS 計算。恩智浦的解決方案排除了昂貴的 GPS 基帶芯片,從而降低了材料成本;其基于軟件的方式具有靈活性并能適應未來不斷發展的市場,能夠在新的功能問世時實現現場升級。
恩智浦的解決方案成功地將高質量導航功能與豐富的多媒體處理結合在一起,包括 MP3 播放、標準的以及高清晰的視頻播放及錄制、調頻收音機、圖像存儲和游戲等。
infeinion
Infineon和Global Locate合作推出的 Hammerhead是全球首款單芯片CMOS GPS接收器。該芯片支持移動站輔助式(MS-A)、移動站基于式(MS-B)、自主式和增強式跟蹤模式。一流的室內信號跟蹤效果,完全支持輔助式和自主式跟蹤模式,即使在最微弱的信號環境中也可以進行高度精確的導航。Hammerhead芯片的基于主機的軟件架構,不僅將器件尺寸和成本減至最小,還允許將協議消息直接嵌入到GPS導航軟件中。
不久前,以Hammerhead 芯片為基礎,兩家公司又推出了全新的Hammerhead II芯片,可滿足高性能、低功率、超小體積手持設備和移動電話的需求。該單晶粒芯片尺寸僅為3.74 mm x 3.59 mm x 0.6 mm,總面積不到14 mm2,可用于生產全球最小的GPS接收器。
Hammerhead II GPS接收器在RFCMOS芯片上搭載了LNA、射頻降頻變換器和信號處理基帶技術。該器件采用一流的芯片級封裝工藝,實現了最緊湊的外形。封裝采用49觸點球柵陣列,進一步簡化了布局和組裝工作。
Hammerhead II芯片與其前代產品一樣,都具備業界領先的性能,提供160dBm的靈敏度和1秒的定位時間,超過了3GPP規格;采用成熟的基于主機的軟件架構。軟件可完全向后兼容Hammerhead,能夠輕松適應更加小型化的全新器件。此外,該芯片軟件還針對個人導航進行了優化,采用復雜算法,降低多路徑誤差。
Global Locate還與英飛凌的全資子公司Comneon,推出全新的協議堆棧軟件,其中融合支持Hammerhead芯片的軟件,該軟件解決方案使得手機制造商能夠推出符合適用于A-GPS的RRLP(無線資源定位協議)、RRC(無線資源控制),以及SUPL(安全用戶平面定位)標準的手機,而無需再進行額外的軟件開發。該解決方案全面支持E911和LBS(基于位置的服務)應用中的各種GPS操作模式。
sony
Sony公司目前的產品包括射頻芯片CXA3355E和CXD9931T,以及基帶處理器CXD2932。同時,Sony也推出了集成了RF射頻電路和基帶電路,采用0.18μm CMOS工藝設計的單芯片方案CXD2951,采用Sony單獨研發的RFCMOS技術。
CXD2951靈敏度可達-152dBm,具有起動反應時間短、省電等特點。
st
ST也能夠提供面向GPS應用的全系列解決方案,適用于車載與便攜式導航系統。
STA2056單芯片解決方案將基帶和射頻功能集成入一個小型QFN-68封裝,形成一個極其緊湊的解決方案,能提供準確的定位數據,同時削減系統尺寸和物料成本。這是業內第一個把射頻電路植入一個數字單片GPS接收機內,可實現衛星跟蹤和定位計算,無須外部主CPU和存儲器的半導體器件。
這個單片GPS外設包括一個CAN 2.0 B有源接口和一個四通道12位模數轉換器。STA2056適合車載遠程信息處理和導航OEM應用。此外,該器件還提供完整的可用接口:I2C(IC互聯)、UART(通用異步收發器)、SPI(串行外設接口)和GPIO(通用輸入輸出)。內置的4KB備份RAM用于保存GPS信息,優化系統啟動性能。
STA2051和STA2051GO GPS處理器,加上一個無線前端接收器,可將GPS功能與額外CPU計算功率進行融合, 并可以裝配一系列外設。由于它們卓越的靈活性與互操作性,這些芯片組是遠程通信與導航平臺的理想選擇,能實現語音識別、文本語音轉換、DSRC-數據短程通信、汽車無線電控制以及移動運算等應用。
STA2051配合其基帶控制器軟件庫,能夠在GPS衛星可見度不高的都市城區和茂密的森林地帶具有很高的性能表現,新軟件庫增加一個叫做STrack1的高靈敏度功能,這項功能可以在衛星可見度不高地區跟蹤衛星,當重新進入衛星可見度高的地區時,具有很高的衛星數據采集靈敏度。此外,新軟件庫還提供"航位推測"定位功能,當無法接收GPS衛星信號或信號較弱時, "航位推測"定位功能可以利用車載傳感器執行定位任務。
此外,STA2051的另一個版本STA2051E含有一個外部存儲器接口,用于應用軟件或數據無法保存在內部閃存的應用場合。例如,在遠程信息處理應用中,除執行GPS功能外,該芯片還執行系統處理器的任務,這時用戶代碼遠遠超出了256KB。
最新一代的ST導航/信息娛樂平臺名為NaviFlex,其集成度更高:融合GPS接收器和Nomadik 應用處理器,保證了汽車多媒體應用無與倫比的音頻、視頻和成像質量。
Atmel
Atmel的低功耗 GPS 模塊芯片組高度集成并能極大節省制版空間。GPS 芯片組包括全面集成的RF接收器芯片 ATR0600,16 通道基帶芯片 ATR0620 和 SiGe 制作的LNA ATR0610。它為在蜂窩手機、PDA 、手表和個人定位器里及傳統導航系統的 GPS 實現做了專門優化。僅需少量外圍元件,極低功耗(< 100 兆瓦@ 1 fix/sec)。
作為選擇性擴充,除了前文提到的與u-blox AG合作推出的單芯片ATR0635外,Atmel還與Magellan推出新的 GPS芯片組ATR0663。該芯片組整合了全球最新的 GPS 相關技術和一個以 ARM926EJ-S(TM) 為基礎的微處理器。
ATR0663 包括一個先進的 GPS 基帶和一個具備集成 2D 圖形加速器的 LCD 控制器(以實現 2048 x 2048 像素的虛擬屏幕支持)、一個 AC97 音頻控制器,以及一個圖像傳感器接口。多種輸入/輸出 (I/O) 選項,包括以太網 (Ethernet)、USB 2.0 Full Speed Host and Device、SD/MMC、TWI 和 USART,為 PND 應用提供了一個高針對性的片上系統 (SoC) 解決方案。此外,一個雙外部總線接口和九層總線矩陣實現了快速內存存取 (Fast Memory Access) 和高吞吐量 (High Throughput),而無需裝載微控制器。跟蹤靈敏度可達-159 dBm。
該芯片組可以與ATR0603 RF 接收器 IC、ATR0610低噪音放大器兼容使用。
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軟GPS方案成熟仍需時日
香港昱博科技有限公司業務經理呂玲
根據IEK的市場調查報告,2006年,內建GPS的手機的出貨量約為1.04億部,這個數字在2011年有望達到3.8億部。就很多客戶目前的研發計劃來看,在今年下半年就會看到手機GPS的流行。未來GPS將會像現在的藍牙一樣流行,相信在2008年或2009年,GPS功能會成為手機的標準配置。
兩因素影響GPS普及
現在影響GPS普及的因素主要有兩點:
一是價格較高。現在市場上被采用的GPS方案有兩種。其中大多數都是硬GPS方案,即GPS方案里包含了RF以及基帶(BB),如:SiRF、Atmel、Nemerix、Global Locate(被Broadcom收購)等廠商都提供這樣的方案;第二種是軟GPS方案,即將GPS基帶和后端主芯片Host(多媒體應用處理器)集成,只需加上GPS RF前端,就可以形成GPS接收方案,如美信的GPS方案。相對硬GPS方案,軟GPS方案無疑在價格上擁有比較大的優勢;但是軟GPS方案開發周期較長而且要求Host有較強的處理能力。目前主流硬GPS方案成本都在8美元以上,最便宜的也要在6美元左右;軟GPS的成本基本在2美元~3美元左右。相對于現在市場上很多整體BOM在50美元(甚至更低)的手機方案來講,GPS功能還只能定位于中高端市場。所以為了能夠進入出貨量巨大的中低端市場,需要更低成本的GPS方案。
二是GPS的地圖業務滯后。大多數使用過GPS導航服務的朋友都有抱怨:使用的導航地圖得不到及時更新甚至有很大誤差;所使用的地圖軟件在大城市使用還不錯,但是到了小城市或者縣城,地圖的準確度就很低了。所以地圖服務水平的提高必定會促進GPS應用的普及。
GPS方案由硬變軟
目前GPS方案最大的發展趨勢是:純GPS接收芯片和手機(或者手持設備等)主芯片(主處理器)協作將更加緊密,GPS方案正“由硬變軟”。從全硬到軟GPS方案,整體功耗、體積和系統成本越來越低,但開發時間和所需要主芯片資源越多,適合量越來越大的應用。從長遠來看,GPS基帶功能將被主芯片集成的軟GPS所取代是最終的發展趨勢,SiRF斥資2.83億美元收購掌微,也是為了布局軟件GPS市場。但是軟GPS方案完全走向成熟還需要一段時間。
通常Atmel GPS芯片在正常工作時的功耗大約為62mW,但在低功耗狀態下,工作電流可以低至5μA。Atmel的低功耗性能主要源于它在片上集成了一個高級電源管理控制器(APMC)。
通常情況下,地面接收到的GPS信號強度很弱;尤其是在高樓林立的城市中,這種情況更加嚴重。一個好的GPS方案,必須要提供很好的接收靈敏度,以達到準確高效接收GPS信號的能力。Atmel GPS在冷啟動時的獲取靈敏度可以達到-142dBm;它的追蹤靈敏度可以達到-158dBm。
Atmel方案獨具優勢
昱博目前只代理Atmel最新Antaris4系列GPS芯片方案。Atmel的Antaris4既有套片(chipset)方案,又有單芯片(single chip)方案。套片方案是:ATR0601 GPS接收器+ATR0621 GPS基帶;單芯片方案是:ATR0630 GPS單芯片或者ATR0635 GPS單芯片。上述兩種方案都要使用Atmel的低噪聲放大器(LNA)ATR0610。
我們已經推出了基于Atmel的0625和CSR的BC4-EXT的藍牙G-Mouse(GPS接收器)完整解決方案,客戶如果要做G-mouse產品,可以向我們申請現成的Geber及BOM。我們近期計劃使用Atmel的單芯片GPS方案0635設計一塊適合手機使用的模塊,我們相信此模塊的推出必將縮短我們客戶的GPS設計周期。
Nemerix
NemeriX提供的產品包括模擬射頻接收器和數字基帶處理器。
超低噪音GPS接收器NJ1006A采用雙超外差架構,具備低噪音和功耗:放大器噪音為1.6 dB,功耗為10mW @ 1Fix/s,采用5x5mm 28針QFN封裝。
其基帶處理器產品包括NJ1030A和NJ2020。NJ1030A采用128 針 10x10 毫米 BGA 或者 128 針 7x7 毫米uBGA封裝,采用V8 Sparc 32 位 RISC 內核,具有高速片上存儲器、支持64 Mb外部存儲器,功耗僅為 15mW @ 1Fix/s,多接口便于與用戶硬件集成。
近期推出的NJ2020是針對基于主機的應用(比如PDA 或手機)開發的。NJ2020室內靈敏度達-158dBm,采用6×6 BGA封裝,功耗僅為40mW。NJ2020處理器利用PDA或移動電話上主板的存儲器和處理器資源。這種結構可實現快速集成,并因為利用現成主板資源而降低了系統價格。
其高集成度的NJ1836成功地將NJ1006A和NJ1030A集成于一個設備中。 NJ1836A具有一系列支持PDA和便攜式媒體播放器的特性。它專為小型電池驅動GPS接收器或無繩藍牙GPS接收器而設計,能夠支持GPS和手機頻率分配計劃。其他特性包括支持有源或無源天線;支持WAAS和EGNOS;單一6x9mm微型球柵陣列(uBGA)封裝;GPIO/UART/SPI和模擬接口以及支持SRAM和閃存的可擴展存儲架構。 Nemerix NJ1006配合NJ1030的方案可使靈敏度達到-152dBm。
天寶
SiGe
ADI
csr
在藍牙芯片市場所向披靡的CSR則將精力傾注于多元組合導航技術的開發,日前宣布已成功地融合了GPS與蜂窩測量技術,研究出新的eGPS技術(增強型全球衛星定位系統),能夠在所有環境中提供準確的定位信息。CSR表示,與傳統的A-GPS(結合網絡基站信息和GPS信息對移動臺進行定位的技術)系統相比,eGPS可以在各種信號不好的環境下大大改進首次定位的時間(TTFF)。目前CSR的第一款整合藍牙和FM收音機技術的單芯片GPS亦已問世,為GPS手機安裝一個功率高效的eGPS只需不到1美元的成本,這將進一步加快GPS手機應用。
Epson
EPSON公司推出的移動設備專用超小型單片GPS模塊--S4E19863,靈敏度達到-160dBm。該器件適用于支持GPS的移動手持設備,即使在室內、或高大建筑物的陰影及其它傳統GPS定位有困難的地方也能接收到定位信號。S4E19863支持與3GPP兼容的三種定位模式,即MS-Based、MS-Assisted和Autonomous。這款GPS模塊具有用于各種網絡環境下的全球GPS定位功能。S4E19863采用高速衛星搜索算法。在熱起動或服務器輔助條件下,室外的首次定位時間為2-3秒,定位精度小于10米,而在室內首次定位時長這7秒,定位精度小于35米。S4E19863的接口電壓為1.8V或3.0V,內部工作電壓1.5V或1.8V。
Maxim
Maxim公司能夠提供低噪聲、低功耗的GPS前端接收器和獨特的GPS方案。
其主要產品包括GPS接收器前端IC MAX2741/2/5等。
MAX2741是一款低噪聲、高性能、L1波段的GPS接收器,提供靈活的頻率規劃,非常適合手機、PDA和汽車電子產品。
MAX2742是一款低功耗、低成本的單芯片GPS前端接收器,內部包含了LNA、混頻器、IF電路、數字采樣和本振合成器,省去了外部SAW或分立濾波器。
MAX2745是一款低功耗GPS前端接收器,支持32MHz三次諧波晶體設計和16MHz基波頻率晶體設計。內置溫度傳感器,無需外部IF SAW或分立濾波器。
Maxim 的GPS方案將其GPS前端接收器IC與Philips公司的Spot GPS軟件相結合,利用系統處理器,省去了昂貴的大尺寸GPS基帶IC。與其它基于硬件的多芯片方案相比,大大降低了系統成本、功耗和尺寸。
該軟件方案可工作在自動和輔助兩種GPS模式,在每一秒鐘為系統(如汽車跟蹤)提供方位信息。也可以對算法進行調整,使其符合步行或室內應用的要求,為蜂窩電話、PDA、數碼相機、MP3播放器、膝上型電腦、便攜式DVD播放器等移動產品提供理想的GPS設計。
高通
目前,全球已有總計超過兩億部手機裝備了高通公司的gpsOne輔助型GPS技術。gpsOne技術支持一系列極具吸引力的位置服務,其中包括各種各樣針對消費者、商務和個人安全的應用。
目前,gpsOne解決方案為全世界50多個主要網絡運營商的位置服務提供了定位技術。這些位置服務包括,地圖和導航、具有實際位置信息的房地產服務以及確認親人朋友行蹤的安全應用等。gpsOne支持的手機省去了需要定期更新數據的價格昂貴的獨立GPS設備,能夠以非常低廉的價格為無線用戶帶來高價值的服務,并能適應多種情況,功能更加豐富。
高通公司多數的MSM芯片組都集成了gpsOne輔助型GPS解決方案,使制造商能以更低的成本在手機上提供定位功能。作為這一完整定位產品和服務包的一部分,高通公司提供了QPoint定位服務服務器軟件及配套工具和服務,使移動網絡運營商能夠部署卓越的高性能位置服務。
TI 的輔助 GPS (A-GPS) 解決方案在異步和同步蜂窩式網絡內提供快速而精確的定位服務。這些解決方案在優化之后,適用于所有當前和發展中的無線標準(如 GSM、GPRS、EDGE、CDMA、UMTS 和 WCDMA)。
TI在2005年推出的90nm工藝技術的單芯片A-GPS解決方案,GPS5300 NaviLink 4.0單芯片采用TI DRP技術,可實現離散的GPS解決方案,不僅具有最小系統占用面積(50mm2)、最低總體系統成本等特性,而且還擁有低功耗、高性能等A-GPS功能特性。為加速開發具備A-GPS功能的手持終端,優化的GPS5300單芯片還可與TI 3G技術和OMAP處理器相連接,以便為移動終端制造廠商提供完整的解決方案。
作為TI NaviLink A-GPS系列解決方案的首款產品,GPS5300能夠為移動終端提供強大的定位功能,具體包括以下特性:
·業界最小型的離散A-GPS解決方案,整個系統的電路板面積不足50平方厘米;
·業界成本最低的完整A-GPS系統,總體材料清單比現有GPS解決方案縮減一半以上;
·具有片上集成電源管理功能的低功耗解決方案,可直接連接至電池,且能輕松集成到手機設計中;
·高性能A-GPS解決方案,可在衛星信號較弱的情況下(符合3GPP與3GPP2運行標準,并超出A-GPS性能要求),實現TTFF(首次定位時間),使用戶能夠快速了解當前的確切位置。
為加速基于NaviLink解決方案的A-GPS移動電話的上市進程,TI還與移動電話模塊制造商之一Murata協作,共同為移動終端OEM廠商提供可選模塊。
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德州儀器亞洲區產品行銷工程師 黃凱
我們看到市場對GPS的需求越來越大,如今在手機上應用GPS也開始被大家認可。一開始GPS功能會集成到高端手機上,隨著整體解決方案成本的下降,它會向中低端手機市場發展。今年,我們看到中端手機上開始設計集成GPS。我認為尺寸和成本是GPS被大眾接受要考慮的兩個最主要的因素。
由于TI擁有DRP(數字射頻處理器)技術,它可以將基帶和射頻集成在單一芯片上,所以我們目前采取的技術路線是提供獨立的GPS單芯片解決方案。相比于市場上的軟件GPS解決方案,我們認為獨立的單芯片方案主要的優勢是功耗低。因為在單芯片方案中,GPS的計算和定位功能都在GPS單芯片上完成,不會占用手機主芯片的頻率資源,也不會耗費主芯片的功耗。目前,TI的GPS芯片并沒有集成到我們自己的手機主芯片中,也沒有與藍牙和移動電視等功能集成在一起,在這方面,技術到底如何走要看市場的需求。
由于NaviLink5.0(NL5350)是一個單芯片方案,在功耗方面比上一代產品改善了75%。而且由于它不需要主芯片進行計算,不耗費主芯片的功耗,能將整個系統的功耗控制得比較低。
在系統設計方面,由于采用無源天線的效果不是很好,可以外接一個有源天線來提高靈敏度,因此在系統上集成一個有源天線的接口,方便用戶在車載等情況下使用。在芯片設計方面,我們也一直在發展不同狀況下的計算方式,確保提高芯片的靈敏度。
目前,TI已經推出新一代GPS單芯片產品——NaviLink5.0(NL5350),由于它是一款將射頻和基帶集成在一起的單芯片方案,它在尺寸、成本和性能上比上一代產品都有更出色的表現。目前,我們正在與我們的客戶共同研發應用NaviLink5.0的手機產品,預計今年第四季度這些產品將會量產。
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