GPS新手全攻略之GPS核心芯片介绍

不同GPS产品在性能上的差异主要取决于核心芯片。您在购买GPS时所看到的各项技术指标都是由GPS芯片决定的，GPS未来的发展也是有核心芯片技术决定的。

　　GPS接收机的性能很大程度上受天线技术影响，但是天线千差万别，用户只需要了解天线技术的类型就可以了。GPS天线主要有螺旋天线和平板天线。前者方向性不强，但增益也相对较小；后者具有较强的方向性，但增益也较强，适合平放在固定的地方使用。当然，天线的尺寸越大效果越好，部分产品配备了可以外接的高增益天线，这类天线普遍采用螺旋天线，因为外接天线尺寸变大以后，增益不成问题，对方向性更敏感。注：目前大部分GPS都不需要用外置GPS天线

　　下面我们转入正题。

　　1.GPS芯片的发展和展望

　　2003年以后GPS芯片产业如雨后春笋般呈现出一种蓬勃发展的局面。目前设计生产GPS芯片的厂家超过10家，包括美国SiRF(瑟孚)、Garmin(高明)、摩托罗拉、索尼、富士通、飞利浦、Nemerix、uNav、uBlox等。

　　2005年SiRF收购了摩托罗拉的GPS芯片业务，未来将合作在摩托罗拉的智能手机中集成GPS功能。无独有偶，高通公司在增强型3G手机芯片CDMA2000 EV-DO中也设计了集成的GPS功能。Nextel公司也正在使用SiRF的技术来实现其手机中的GPS功能。

　　美国已经通过了法律，要求移动电话制造商在2007年必须把GPS接收机集成到产品中去，以提供定位和紧急呼叫功能，2007年已经是3G的时代。可见，尽管现在集成GPS功能的手机尚未进入主流市场，但是将来3G手机的中高端机型会普遍集成GPS功能。

　　2005年7月，以归国博士周文溢为核心的5名海外学人创业的西安华迅公司也推出了国内第一块GPS芯片。

　　尽管厂商林立，目前在非独立式GPS领域中SiRF的地位就如同PC产业中的英特尔，主流产品几乎全部采用SiRF芯片。因此，读者只要了解SiRF芯片的几个主要型号就可以了解非独立式GPS的核心技术差异。

　　另外，Garmin在独立式GPS设备市场中占有半壁江山，主要采用Garmin自己的芯片产品。Garmin公司很像IT领域中的IBM，从地图软件到GPS设备、到核心芯片，是一个产业垂直集成的公司。在一些非独立式GPS领域，Garmin也使用SiRF的芯片。

　　新兴的GPS芯片公司几乎在原有市场中都很难有立足之地，他们把目光主要瞄准了未来集成GPS的各种IT设备，如手机、数码相机、PDA、笔记本电脑，甚至U盘。

　　如果和计算设备集成在一起，GPS芯片的很多功能可以通过软件完成，成本可以进一步降低。早在2004年SiRF公司就已经推出了这样的简化产品??软件GPS。近期飞利浦也发布了类似产品，可以支持ARM处理器、Xscale处理器、x86处理器，完成各种GPS处理任务。集成的软件GPS成本只有4～5美元。

　　2.主流GPS芯片

　　GPS芯片主要由射频电路、软件(固件)及存储器、处理器三部分组成。

　　既然配合笔记本电脑使用的主要是非独立式GPS，那么我们在此将重点介绍SiRF的芯片产品。

　　（1）SiRFstarⅢ

　　SiRF芯片在2004年发布了最新的第三代芯片SiRFstarⅢ(GSW 3.0/3.1)，使得民用GPS芯片在性能方面登上了一个顶峰，灵敏度比以前的产品大为提升。这一芯片通过采用20万次/频率的相关器(Correlators)提高了灵敏度，冷开机/暖开机/热开机的时间分别达到42s/38s/8s，可同时追踪20个卫星信道。2005年推出的最新非独立式GPS接收机很多都采用了这一芯片。

　　我们强烈推荐用户购买配备这一芯片的产品。采用这一芯片的部分产品如下：

　　- Fortuna SlimGPS -蓝牙

　　- Globalsat BR-355 USB

　　- Globalsat BT-338-蓝牙

　　- Globalsat SD-502 SDIO

　　- Guidetek GS-R238 (Holux子品牌) -蓝牙+USB

　　- Haicom 303iii CF

　　- Haicom 305iii CF

　　- Haicom BT405iii -蓝牙

　　- Holux GR-213 USB

　　- Holux GPSlim 236 -蓝牙+USB

　　- Leadtek 9553/L/X -蓝牙

　　- Leadtek 9825 -蓝牙

　　- Royaltek RBT-2001-蓝牙

　　（2）SiRFstarⅡe 和SiRFstarⅡe/LP

　　SiRFstarⅡe 是第一块高性能的GPS芯片，发布于2002年。SiRFstarⅡe/LP(GSW2.3)是SiRFstarⅡe的低功耗版本。两者都采用1920次/频率的相关器，冷开机/暖开机/热开机的时间分别达到45s/35s/8s，可同时追踪12个卫星信道。应该说，这2款芯片的指标已经可以满足日常应用需求，在2003年至2004年推出的非独立式GPS产品大量采用这2种芯片。

　　目前采用这一芯片的部分产品如下：

　　- Fortuna ClipOn 蓝牙

　　- Fortuna PocketXtrack CF

　　- Globalsat BR-305 (Semsons iTrek)

　　- Globalsat BT-308 (Dell/HP) 蓝牙

　　- Haicom HI303MMF CF

　　- Holux GM210 USB

　　- Holux GR230 -蓝牙

　　- Royaltek RBT-1000 蓝牙

　　- Royaltek RBT-3000 -蓝牙

　　（3）SiRF XT2和Xtrac

　　SiRF XT2芯片在SiRFstarⅡe/LP的基础上增加了名为Xtrac的软件功能，通过追踪分析较弱的卫星信号来增强定位能力，在室内、车内等信号较弱的地方有一定作用。

　　在信号较弱的情况下，Xtrac可以增强GPS的定位能力。但是，Xtrac有时会因为判断弱信号失误而导致定位误差加大，甚至会导致定位信息错误，这点在高速行驶中表现明显。

　　总而言之，Xtrac是一个优点和缺点并存的技术，既没有SiRF公司宣传的那样功能强大，也不会造成很多问题。

　　目前采用这一芯片的部分产品如下：

　　- Fortuna ClipOn 蓝牙

　　- Globalsat SD-501 - SDIO

　　- Haicom HI303S - CF

　　- Holux GR231 -蓝牙

　　- Holux GM270U CF

　　- Royaltek RBT-1000 v2 -蓝牙

目前SiRF公司又宣布推出SiRFPrima最新导航芯片
这个芯片可以既可以利用GPS卫星定位，也可以利用伽利略定位系统进行定位。除了定位功能外，SiRFPrima还提供音频、视频回放功能等功能。SiRFPrima芯片可以处理高分辨率3D画面，支持WinCE和Linux平台。

值得欣慰的是最近我国也研制成功中国卫星导航芯片“领航一号”
据了解，“领航一号”芯片是由上海复控华龙微系统技术有限公司负责研发的。这种芯片将替代“北斗”系统内的国外芯片，打破了国外GPS垄断的局面。在性能上，“领航一号”的体积大大缩小，高性能，但功耗却大大降低。