辅助GPS 辅助GPS (Assisted GPS),或A-GPS,是一种利用辅助服务器来减少GPS确定某个位置所需时间的一种技术。当用户位于"市区峡谷"、头顶有浓密的树木覆盖、甚至在室内时,这种技术在用户定位方面很有用。辅助GPS应用越来越普遍,并且通常用于蜂窝网络的位置服务(LBS)。
与仅利用接收器自身的资源来计算接收器位置的自发式GPS系统不同,A-GPS系统可以从远程计算机(网络辅助服务器)获得帮助,这个计算机拥有较高的处理能力,并且能够接入参考网络。由于A-GPS接收器和辅助服务器分担任务,所以与依赖蜂窝网络覆盖情况的自发式GPS系统相比,它的过程更快、效率更高。 A-GPS系统提供的性能超过了相同的接收器在独立模式下的性能。例如,A-GPS系统获得初次位置读数的速度比自发式GPS系统要快得多:前者为1至2秒,而后者为40至50秒。
车载导航系统和便携式导航系统 GPS系统产生多个位置读数(经度、纬度、以及高度或海拔)。这些信息成为其它各种服务的基础。其中最受欢迎的服务就是导航服务,这种服务可以引导你从地点A到达地点B。它通常显示一张地图,但地图并不是一种必须的要求,因为声音导航服务(左转/右转)是一种比较有效的方法。
高质量的导航比较困难,要求各种资源准确无误,例如: 需要海量的数据结构以计算地点A到地点B的路线。 需要一个功能强大的CPU,以在屏幕上连续显示更新的地图。 需要巨大的存储空间来保存地图数据,能够容纳1GB以上的数据。
为此,许多GPS设备采用了基于AGPS网络的服务。当然,只有在连续网络连接的情况下-- 如移动电话,这种服务才可行。
国家海洋电子协会(NMEA) 一个基于GPS的系统一般由两个部分组成,即GPS引擎和在引擎上运行的服务应用程序(如在导航服务中)。系统的两个部分通常由不同的厂商提供。但是,这两个部分需要一个通用的界面协议。这个通用的界面协议是NMEA 0183标准,该标准由国家海洋电子协会(www.nmea.org)制定。定位的时候,NMEA报文包括各种数据,如视野中卫星的数目、卫星的信号强度、时间和接收器的位置。
移动电话整合GPS的挑战
有几种因素限制了GPS在移动电话中的广泛采用。主要的挑战包括下列几个方面:
尺寸较大--目前移动电话发展的趋势是更轻、更小,而当前的GPS芯片集解决方案的尺寸太大。需要有更小尺寸的解决方案。
成本较高--需要整合GPS功能,而将成本比较敏感的移动电话制造商的物料清单(BOM)大幅度增加。
功耗较高--需要高效的设计,这样运行GPS时不会耗尽移动电话电池的电量和缩短两次充电之间的时间。 GPS性能太差--需要利用辅助GPS来提高在密集市区的使用性能,这样能够快速而准确地向移动电话用户提供位置数据。
整合的复杂性--目前,在移动电话中整合软件和射频功能的设计周期为3-6个月。必须找到缩短这个周期的办法。
很清楚,需要新的设计解决方案来满足移动电话市场的挑战性需求。
卓然公司的GPS技术 卓然公司的APPROACH 5C多媒体处理器IC包含一个内置的高性能、低功率的GPS基带,支持自发式和辅助GPS。APPROACH 5C处理器中的GPS引擎发送包含时间、位置和速度信息的标准NMEA报文,并且能够兼容所有基于GPS的应用程序。
APPROACH 5C多媒体处理器中的GPS技术符合移动电话的所有这些挑战性要求:
尺寸小--由于GPS基带已经包含于多媒体处理器中,因此仅需要外部射频模块。
成本低--与独立的GPS基带芯片相比,将GPS基带内置于多媒体处理器中可以大幅度降低系统成本。GPS基带利用了APPROACH 5C多媒体处理器提供的CPU和内存资源,从而优化了芯片。
功率低--APPROACH 5C多媒体处理器采用先进的系统节能设计,并且利用先进的90纳米加工技术生产。90纳米加工技术将捕获功率减少到70mW,并将跟踪功率减少到40mW。
性能高--GPS性能通过其定位所需的时间和定位的准确度来衡量。APPROACH 5C处理器的灵敏度为-160dbm。在AGPS模式下,它将首次锁定时间(TTFF)减少到1秒以下,并将导航精确度提高到5米以下。
完全整合--卓然公司提供一个基于APPROACH 5C多媒体处理器和射频模块的完整参考设计,因此无须其它特殊的或额外的复杂射频设计。软件也包含在内,因此无须再进行软件整合。
下图显示的是在中国深圳市进行汽车试驾时的GPS数据,利用的是Google earth应用程序。图中的每一个蓝点代表一个GPS读数。这些点在每隔一秒的时间内读出,因此,连续点之间的距离就代表着汽车的速度。我们甚至可以看见汽车驶入大楼的停车场。
 在中国深圳市进行的GPS试驾 | APPROACH 5C多媒体处理器是目前支持GPS的唯一多媒体处理器。它还是提供给移动电话制造商的唯一小型解决方案,使他们能够通过在APPROACH 5C解决方案中增加一个低成本的射频芯片,从而在移动电话中置入一个高性能、低功率、具有成本竞争力的GPS系统。目前已经开发出了拥有完整软件应用的APPROACH 5C系统平台,能够帮助多媒体移动电话制造商将他们的新型号产品快速推向市场。
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