關于“三代芯片”
關于“三代芯片”
 

更新時間:2010/6/16 10:50:43
 

 

   近段時間在GPS產品中,經常提到所謂“三代芯片”。但從商家和使用者都沒有明確的說明和理解,甚至有些誤導和誤解。現將自己的體會和觀點與大家交流探討。
 
1. GPS芯片:
目前國際上常用(常見到的/較流行的)GPS模塊(OEM板)上的主芯片主要有3種。
(1)    美國SIRF(Sirf )
(2)    SONY(索尼愛立信/索愛)芯片
(3)    瑞士NENEM公司NEMERIX芯片
 
2. 三代芯片的核心:
芯片硬件大同小異,只是內部軟件起主要作用。所謂三代的核心技術只是在2代的基礎上提高改進了軟件的算法,就好比初、高中物理課上計算加速度/速度用的公式,但到了大學高等數學中導數、積分來計算同一道加速度/速度的物理題,方法(算法)不同,所用時間大不一樣,體現了中學和大學的區別,就好像2代和3代一樣。其次是硬件也提供了質量標準。
 
3. 三代芯片軟件主要功能:
3代芯片軟件提高升級:(1)算法改進提高搜星/定位速度時間。(2)通過軟件濾波器提高抗干擾性能、信噪比及接收有效星顆數。(3)有的芯片實現軟件DR航跡(轉跡)推算,提高抗高樓、樹蔭、橋下遮擋及隧道功能。(4)軟通道搜索,搜索提高可視衛星的通道數(可以12—24顆),人員、車輛、上下坡、姿態發生變化時、飛機、船舶星歷狀態發生變化時仍能繼續定位。
 
4. 三代芯片硬件改進:
(1)    芯片功耗降低,體積減少(與2代比)。
(2)    提高抗干擾能力,全屏蔽或雙芯片分開。 
       
 
 
5. GPS模塊與產品:
GPS產品多種多樣,但不一定用三代芯片就全都好了,三代芯片只不過是GPS
產品的核心部件,如同人的心臟、大腦,還要與其它元件相匹配(天線、放大器、濾波器,甚至導線、接頭等看起來無關緊要元件)。
 
6. 天線是重要因素:
手持、PDA、藍牙、G-Mouse等常見的GPS產品中都要用到GPS天線,無論有
源、無源甚至全向天線,十幾個性能指標中,夾角(1600最大全向天線除外),放大器dB數,阻抗范圍,材質,抗干擾能力與模塊匹配決定了整個產品的性能,甚至飛機上接2-3個天線(上、下面均有),有些在車內、車底部也很好定位。也就是說,3代模塊很好,天線不匹配可能不如搭配好2代產品。
 
 
 
7. 通道數:
3顆星二維,4顆星三維定位,這是GPS基本原理,ag88旗艦在地面上使用是11-12
顆(因為天線1600夾角),全向天線也就12顆,到了天空飛行器(物體)可以多收幾顆(一定全向或二個以上天線),但也是從中取3-4顆信號最強、距離最近的有效衛星進行運算定位,不少軍用GPS都是5個通道,只是用4個通道定位,1個通道快速搜索所有可視衛星,并與其中4顆有效星比較,高出其中一個就替換,這樣就保持4顆最強信號衛星。因此不是通道越高越好,一般地面上12顆就夠了,什么16、18、20、24……都是軟通道,是體現最多可搜索可視衛星的顆數,沒有什么實際意義。
 
8. 感應度(dB數):
GPS接收信號的感應程度(-150—195dB)各廠家標準不統一,有的是模塊,
有的是模塊含天線,有的是平均值,有的是峰峰值(最大值),此值是在屏蔽室內用專用儀器測試,與大家實際環境(電場、磁場、高壓、微波、地磁……)有很大區別,因此該指標相差3-5dB,均屬同數量級無關緊要,只是個大概齊參考。
 
9. 三代產品明顯優勢特點(實際效果):
使用者只要對三代芯片具體技術指標一般了解即可,而更主要比較觀察是否
有以下特征。
(1)    定位時間快:無論冷啟動、溫啟、熱啟,重捕時間均快5-30秒鐘(與二代相比),實際上大部使用者也不差這十幾秒鐘。
(2)    高感度:即在高樓、樹蔭、橋下、遮檔、遂洞、窗口、車內,甚至車底盤下仍可很快定位收4顆以上衛星。常說:有點天空就可定位(單星定位),也就是《給點陽光就燦爛》。
(3)    抗干擾性能:高壓線、電場、磁場、高速動態、微波、手機,同頻干擾的環境下仍能正常工作。
(4)    功耗低、省電:降低了功耗,甚至有睡眠狀態(靜態不工作),可以節電,提高產品待機時間。
(5)    體積小,性能價格比好:體積小,重量輕,這是社會的需求和發展趨勢,可以擴大更多的應用范圍和領域。實際上三代芯片價格應該與二代相同,甚至應更低,但功能提高很多,T-38(16通道,3代) 200-300元/塊。
 
10.結論:
   總之,了解關注三代芯片,切勿神話三代芯片,“不管黑貓、白貓抓住老鼠就是好貓”,理論聯系實際,適合自己的就是最好的。
提供一個稱為”GPS之王——瑞士三代芯片藍牙GPS”作為代表性的例子。供大家參考。
 
 
 
 
技術指標:
- CPU總線模式:雙處理器
- CPU和基帶芯片:瑞士nemerix NJ1006A+ NJ1030A
- 同時可接收及追蹤16-20顆(動態調整)衛星訊號.艾科數碼GPS
- 接收碼:L1,C/A碼.艾科數碼GPS
- 快速啟動(Snap Start):<3秒艾科數碼GPS
- 更新頻率:1 HZ.艾科數碼GPS
- 最低追蹤信號敏感度:-189 dBm.艾科數碼GPS
- 外觀尺寸:46.3 × 67 × 19 毫米.艾科數碼GPS
- 重量: < 56g.
- 機械式并關(指拔開或關).
- 內建可重復充電可拆卸式電池,作為系統電源用,充滿電后工作時間至少20小時.
- 具有充電電池溫度保護電路,當溫度過熱時,會自動停止充電.
- 操作溫度:-10 ℃ to + 60 ℃.
- 儲存溫度:-20 ℃ to + 85 ℃.
- 操作濕度:5% to 95% 無圧縮條件下.
- 位置精確度:無DGPS(差分修正GPS).
- 位置5-25米范圍內/無SA碼.
- 加速度0.1米/秒,無SA碼.
- 時間1微妙/同步GPS時間.
- 定位時間(平均時間):
- 重新抓取0.1秒.
- 熱開機: 1秒.
- 暖開機:38秒.
- 冷起動:42秒.
- 藍牙傳輸介面:串連式(Senrial Port profile).
- 藍牙標準:1.2 相容于1.1版本.
- 藍牙規范:第2類(傳輸距離至少10米/無障礙物).
- 頻率:1575 to 2.480 GHz.
- 調頻:FHSS/GFSK.
- 輸入感度:-80dBm.
- 輸出準位: 4dBm.
- NMEA0183輸出版本V3.01.
- 傳輸率:9600 bps.
- 資料位元:8.
- 極性: 無.
- 停止位元:1.
- 輸出格式:標準GGA,GSA,GSV,RMC,VTG.
- 適用范圍:海拔高度,低于18000米(60,000英尺).
- 速度:每秒515米(700節)以內.
- 加速度:4個地心引力(4G).
- 暴沖:20米/秒(極限).
- 3個LED狀態顯示:藍牙,定位狀態,電池狀態顯示
--天線類型:主動球波天線、可外接延長天線
 
芯片知識:

瑞士nemerix芯片世界上功耗最小的芯片解決方案提供商
NemeriX是一家得到風險資本支持的無晶圓半導體公司,專門致力于為飛速發展的GPS 和無線行業提供適用的超低功率射頻和基帶集成電路。Nemerix 芯片組別具一格地整合了創新硅架構和全定制版圖設計技術,是當今世界功率最低的GPS 解決方案。總部設在瑞士Manno 的NemeriX 在全球設立了辦事處和銷售網絡。NemeriX 公司喜獲多份用于Galileo GPS芯片組的 ESA和 GJU 開發合同。
縮小系統的占用空間,降低系統成本,對于促進GPS 應用市場的發展至關重要。NemeriX在硅設計,包括模擬/射頻、數字、硬件和軟件分區以及先進的包裝方面,實現了重大創新,在系統成本和規模方面為行業設立了基準。NemeriX產品亮點包括全球功率最低的GPS 芯片組(在1 fix/s 條件下為25 mW)和最新發布的室內A-GPS解決方案。
除供應芯片組以外,NemeriX還提供用于快速完成產品集成的全套解決方案,包括評估板、系統軟件參考設計、用戶資料、在線支持和在線訪問NemeriX設計者以及應用工程師。
NemeriX提供的產品包括模擬射頻接收器和數字基帶處理器。這些是構成GPS的重要組件。
就當今的技術水平來看,最成功的GPS接收器采用兩個芯片。盡管采用單芯片(單片電路)的產品也存在,但其性能卻無法與目前采用雙芯片的產品媲美。NemeriX充分利用SiGe (硅鍺)技術優勢,并結合使用適用于雙晶粒解決方案的標準CMOS 技術。NemeriX的產品優勢充分體現在了車輛、航空、軍事上。甚至將產品放入鐵盒內、放在汽車車座下都能準確地接收到信號。NemeriX的敏感度得益于NemeriX NJ1006A 與NJ1030A基帶處理器發生的耦合,敏感度性能得到大幅度提升。
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