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如何为笔记本电脑增加GPS功能

消耗积分:1 | 格式:pdf | 大小:0.32 MB | 2020-07-07

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  近来,通信和导航工程师越来越倾向在全球定位系统(GPS)中采用软件技术。1,2 由于超大规模集成电路的发展,性能强大的 CPU和DSP能够通过软件对GPS信号进行实时检测和解码。这些基于软件的GPS接收机具有相当强的灵活性:只需修改设置参数即可适应新的应用,无需重新设计硬件,选择一个IF,就可完成进一步的系统升级。利用MAX2769 GPS接收机RF前端芯片,简单的USB dongle或PCI Express® (PCIe®)迷你卡就可以为笔记本电脑增加低成本的GPS功能。MAX2769将接收到的原始数据传输到PC主机,PC主机利用软件实现基带解码,从而省去了单机GPS系统所需要的基带ASIC的成本。简单的说,MAX2769使设计人员可以利用单芯片实现GPS和Galileo系统信号处理的适配器。本文给出了GPS系统的工作状态概述,并详细描述了Maxim的基于软件的GPS接收机方案。

  GPS系统包含24颗空间卫星或空间运载器(每个都用唯一的伪随机噪声编码识别)、地面控制站以及用户设备(接收机)。对于民用GPS和Galileo系统,这些卫星通过频率为1.57542GHz的L1波段进行通信。3 GPS接收机必须捕获到至少四颗卫星的信号才能进行可靠定位,信号捕获和跟踪非常复杂,因为每颗卫星和接收机的位置时刻都在变化。

  GPS信号

  GPS系统实际上是一个简单的扩频通信系统。4 图1提供了一个民用GPS系统的信号发生电路。首先,50bps的导航信息重复 20次,形成1000bps的比特流。然后这个重复信号被长度为1023码片(伪随机噪声(PRN)码的码速)的唯一粗调/捕获码(C/A)进行扩频,形成1.023Mcps的基带信号。此用这种扩频方法后,43dB大小的GPS系统的总处理增益(G)可以很好地恢复比热噪声电平低得多的信号。每颗卫星都有唯一的C/A码或者说Gold码。5 由于具有很好的自相关和互相关性,Gold码被广泛用于各种CDMA通信系统,如 WCDMA和cdma2000®。基带信号经过二元相移键控(BPSK)调制后被上变频到L1波段进行传输。
 

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