关于“三代芯片”
关于“三代芯片”
 

更新时间:2010-6-16 10:50:43
 

 

   近段时间在GPS产品中,经常提到所谓“三代芯片”。但从商家和使用者都没有明确的说明和理解,甚至有些误导和误解。现将自己的体会和观点与大家交流探讨。
 
1. GPS芯片:
目前国际上常用(常见到的/较流行的)GPS模块(OEM板)上的主芯片主要有3种。
(1)    美国SIRF(Sirf )
(2)    SONY(索尼爱立信/索爱)芯片
(3)    瑞士NENEM公司NEMERIX芯片
 
2. 三代芯片的核心:
芯片硬件大同小异,只是内部软件起主要作用。所谓三代的核心技术只是在2代的基础上提高改进了软件的算法,就好比初、高中物理课上计算加速度/速度用的公式,但到了大学高等数学中导数、积分来计算同一道加速度/速度的物理题,方法(算法)不同,所用时间大不一样,体现了中学和大学的区别,就好像2代和3代一样。其次是硬件也提供了质量标准。
 
3. 三代芯片软件主要功能:
3代芯片软件提高升级:(1)算法改进提高搜星/定位速度时间。(2)通过软件滤波器提高抗干扰性能、信噪比及接收有效星颗数。(3)有的芯片实现软件DR航迹(转迹)推算,提高抗高楼、树荫、桥下遮挡及隧道功能。(4)软通道搜索,搜索提高可视卫星的通道数(可以12—24颗),人员、车辆、上下坡、姿态发生变化时、飞机、船舶星历状态发生变化时仍能继续定位。
 
4. 三代芯片硬件改进:
(1)    芯片功耗降低,体积减少(与2代比)。
(2)    提高抗干扰能力,全屏蔽或双芯片分开。 
       
 
 
5. GPS模块与产品:
GPS产品多种多样,但不一定用三代芯片就全都好了,三代芯片只不过是GPS
产品的核心部件,如同人的心脏、大脑,还要与其它元件相匹配(天线、放大器、滤波器,甚至导线、接头等看起来无关紧要元件)。
 
6. 天线是重要因素:
手持、PDA、蓝牙、G-Mouse等常见的GPS产品中都要用到GPS天线,无论有
源、无源甚至全向天线,十几个性能指标中,夹角(1600最大全向天线除外),放大器dB数,阻抗范围,材质,抗干扰能力与模块匹配决定了整个产品的性能,甚至飞机上接2-3个天线(上、下面均有),有些在车内、车底部也很好定位。也就是说,3代模块很好,天线不匹配可能不如搭配好2代产品。
 
 
 
7. 通道数:
3颗星二维,4颗星三维定位,这是GPS基本原理,我们在地面上使用是11-12
颗(因为天线1600夹角),全向天线也就12颗,到了天空飞行器(物体)可以多收几颗(一定全向或二个以上天线),但也是从中取3-4颗信号最强、距离最近的有效卫星进行运算定位,不少军用GPS都是5个通道,只是用4个通道定位,1个通道快速搜索所有可视卫星,并与其中4颗有效星比较,高出其中一个就替换,这样就保持4颗最强信号卫星。因此不是通道越高越好,一般地面上12颗就够了,什么16、18、20、24……都是软通道,是体现最多可搜索可视卫星的颗数,没有什么实际意义。
 
8. 感应度(dB数):
GPS接收信号的感应程度(-150—195dB)各厂家标准不统一,有的是模块,
有的是模块含天线,有的是平均值,有的是峰峰值(最大值),此值是在屏蔽室内用专用仪器测试,与大家实际环境(电场、磁场、高压、微波、地磁……)有很大区别,因此该指标相差3-5dB,均属同数量级无关紧要,只是个大概齐参考。
 
9. 三代产品明显优势特点(实际效果):
使用者只要对三代芯片具体技术指标一般了解即可,而更主要比较观察是否
有以下特征。
(1)    定位时间快:无论冷启动、温启、热启,重捕时间均快5-30秒钟(与二代相比),实际上大部使用者也不差这十几秒钟。
(2)    高感度:即在高楼、树荫、桥下、遮档、遂洞、窗口、车内,甚至车底盘下仍可很快定位收4颗以上卫星。常说:有点天空就可定位(单星定位),也就是《给点阳光就灿烂》。
(3)    抗干扰性能:高压线、电场、磁场、高速动态、微波、手机,同频干扰的环境下仍能正常工作。
(4)    功耗低、省电:降低了功耗,甚至有睡眠状态(静态不工作),可以节电,提高产品待机时间。
(5)    体积。阅芗鄹癖群:体积。亓壳,这是社会的需求和发展趋势,可以扩大更多的应用范围和领域。实际上三代芯片价格应该与二代相同,甚至应更低,但功能提高很多,T-38(16通道,3代) 200-300元/块。
 
10.结论:
   总之,了解关注三代芯片,切勿神话三代芯片,“不管黑猫、白猫抓住老鼠就是好猫”,理论联系实际,适合自己的就是最好的。
提供一个称为”GPS之王——瑞士三代芯片蓝牙GPS”作为代表性的例子。供大家参考。
 
 
 
 
技术指标:
- CPU总线模式:双处理器
- CPU和基带芯片:瑞士nemerix NJ1006A+ NJ1030A
- 同时可接收及追踪16-20颗(动态调整)卫星讯号.艾科数码GPS
- 接收码:L1,C/A码.艾科数码GPS
- 快速启动(Snap Start):<3秒艾科数码GPS
- 更新频率:1 HZ.艾科数码GPS
- 最低追踪信号敏感度:-189 dBm.艾科数码GPS
- 外观尺寸:46.3 × 67 × 19 毫米.艾科数码GPS
- 重量: < 56g.
- 机械式并关(指拔开或关).
- 内建可重复充电可拆卸式电池,作为系统电源用,充满电后工作时间至少20小时.
- 具有充电电池温度保护电路,当温度过热时,会自动停止充电.
- 操作温度:-10 ℃ to + 60 ℃.
- 储存温度:-20 ℃ to + 85 ℃.
- 操作湿度:5% to 95% 无圧缩条件下.
- 位置精确度:无DGPS(差分修正GPS).
- 位置5-25米范围内/无SA码.
- 加速度0.1米/秒,无SA码.
- 时间1微妙/同步GPS时间.
- 定位时间(平均时间):
- 重新抓取0.1秒.
- 热开机: 1秒.
- 暖开机:38秒.
- 冷起动:42秒.
- 蓝牙传输介面:串连式(Senrial Port profile).
- 蓝牙标准:1.2 相容于1.1版本.
- 蓝牙规范:第2类(传输距离至少10米/无障碍物).
- 频率:1575 to 2.480 GHz.
- 调频:FHSS/GFSK.
- 输入感度:-80dBm.
- 输出准位: 4dBm.
- NMEA0183输出版本V3.01.
- 传输率:9600 bps.
- 资料位元:8.
- 极性: 无.
- 停止位元:1.
- 输出格式:标准GGA,GSA,GSV,RMC,VTG.
- 适用范围:海拔高度,低于18000米(60,000英尺).
- 速度:每秒515米(700节)以内.
- 加速度:4个地心引力(4G).
- 暴冲:20米/秒(极限).
- 3个LED状态显示:蓝牙,定位状态,电池状态显示
--天线类型:主动球波天线、可外接延长天线
 
芯片知识:

瑞士nemerix芯片世界上功耗最小的芯片解决方案提供商
NemeriX是一家得到风险资本支持的无晶圆半导体公司,专门致力于为飞速发展的GPS 和无线行业提供适用的超低功率射频和基带集成电路。Nemerix 芯片组别具一格地整合了创新硅架构和全定制版图设计技术,是当今世界功率最低的GPS 解决方案。总部设在瑞士Manno 的NemeriX 在全球设立了办事处和销售网络。NemeriX 公司喜获多份用于Galileo GPS芯片组的 ESA和 GJU 开发合同。
缩小系统的占用空间,降低系统成本,对于促进GPS 应用市场的发展至关重要。NemeriX在硅设计,包括模拟/射频、数字、硬件和软件分区以及先进的包装方面,实现了重大创新,在系统成本和规模方面为行业设立了基准。NemeriX产品亮点包括全球功率最低的GPS 芯片组(在1 fix/s 条件下为25 mW)和最新发布的室内A-GPS解决方案。
除供应芯片组以外,NemeriX还提供用于快速完成产品集成的全套解决方案,包括评估板、系统软件参考设计、用户资料、在线支持和在线访问NemeriX设计者以及应用工程师。
NemeriX提供的产品包括模拟射频接收器和数字基带处理器。这些是构成GPS的重要组件。
就当今的技术水平来看,最成功的GPS接收器采用两个芯片。尽管采用单芯片(单片电路)的产品也存在,但其性能却无法与目前采用双芯片的产品媲美。NemeriX充分利用SiGe (硅锗)技术优势,并结合使用适用于双晶粒解决方案的标准CMOS 技术。NemeriX的产品优势充分体现在了车辆、航空、军事上。甚至将产品放入铁盒内、放在汽车车座下都能准确地接收到信号。NemeriX的敏感度得益于NemeriX NJ1006A 与NJ1030A基带处理器发生的耦合,敏感度性能得到大幅度提升。
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