GPS和Galileo接收机的芯片技术与系统设计

GPS和Galileo接收机的芯片技术与系统设计GPS 和 Galileo 接收机的芯片技术与系统设计
1 引言

GPS(全球定位系统)以全天候、高精度、自动化、高效率等显著特点及其所独具的定位导航、授时校频、 精密测量等多方面的强大功能，使其用途越来越广泛。当今，美国的 GPS 系统、WAAS 系统、LAAS 系统、 覆盖全球海岸线的 DGPS 系统、俄罗斯的 CLONASS 系统、欧盟的 Galileo 系统和中国的北斗系统都是具 有代表性的星基导航系统。 全球定位系统经过近 50 年的研究和开发， 已趋于实用， 形成了卫星导航产业链。 目前，卫星导航的应用已经遍及军事、航海、航空、测量、交通、勘测等几乎一切与位置、速度、时间有 关的人类活动中。在各种全球定位系统不断发展的同时，GPS 用户端设备也处于不断升级和发展之中。

从接收机的结构来看，随着 VLSI(超大规模集成电路)和 DSP(数字信号处理)技术的发展，单通道序贯式、 时分多路复用式接收机早已为采用了 DSP 模块的并行多通道接收机所代替， 所能达到的通道数和等效相关 器数不断增加， 集成度更高的内嵌 MPU／MCU 的 GPS 基带处理器芯片成为主流， 将射频和数字处理集成 在一起的单芯片接收机产品也已经问世。卫星定位信号接收机的硬件系统主要由天线单元、射频模块、基 带处理模块和电源模块组成。其结构图如图 1 所示。

2 GPS 和 Galileo 接收机解决方案

GPS 和 Galileo 接收机的专用芯片组， 均包括射频和基带信号处理芯片， 构成了 GPS 接收机的核心和关键 部件。目前，单芯片、低功耗的 CPS 芯片以及 GPS 和 Galileo 的射频双模芯片均已问世，而且高速、小 面积、低功耗等要求也是将来的设计趋势。目前国际上具有代表性的生产 GPS 接收机专用芯片公司有： SiRF，ATMEL，Nemerix，u-Nav，STMi