如何為筆記本電腦增加GPS功能

　　近來(lái)，通信和導(dǎo)航工程師越來(lái)越傾向在全球定位系統(tǒng)（GPS）中采用軟件技術(shù)。1，2 由于超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，性能強(qiáng)大的 CPU和DSP能夠通過(guò)軟件對(duì)GPS信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)和解碼。這些基于軟件的GPS接收機(jī)具有相當(dāng)強(qiáng)的靈活性：只需修改設(shè)置參數(shù)即可適應(yīng)新的應(yīng)用，無(wú)需重新設(shè)計(jì)硬件，選擇一個(gè)IF，就可完成進(jìn)一步的系統(tǒng)升級(jí)。利用MAX2769 GPS接收機(jī)RF前端芯片，簡(jiǎn)單的USB dongle或PCI Express? （PCIe?）迷你卡就可以為筆記本電腦增加低成本的GPS功能。MAX2769將接收到的原始數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇C主機(jī)，PC主機(jī)利用軟件實(shí)現(xiàn)基帶解碼，從而省去了單機(jī)GPS系統(tǒng)所需要的基帶ASIC的成本。簡(jiǎn)單的說(shuō)，MAX2769使設(shè)計(jì)人員可以利用單芯片實(shí)現(xiàn)GPS和Galileo系統(tǒng)信號(hào)處理的適配器。本文給出了GPS系統(tǒng)的工作狀態(tài)概述，并詳細(xì)描述了Maxim的基于軟件的GPS接收機(jī)方案。

　　GPS系統(tǒng)包含24顆空間衛(wèi)星或空間運(yùn)載器（每個(gè)都用唯一的偽隨機(jī)噪聲編碼識(shí)別）、地面控制站以及用戶設(shè)備（接收機(jī)）。對(duì)于民用GPS和Galileo系統(tǒng)，這些衛(wèi)星通過(guò)頻率為1.57542GHz的L1波段進(jìn)行通信。3 GPS接收機(jī)必須捕獲到至少四顆衛(wèi)星的信號(hào)才能進(jìn)行可靠定位，信號(hào)捕獲和跟蹤非常復(fù)雜，因?yàn)槊款w衛(wèi)星和接收機(jī)的位置時(shí)刻都在變化。

　　GPS信號(hào)

　　GPS系統(tǒng)實(shí)際上是一個(gè)簡(jiǎn)單的擴(kuò)頻通信系統(tǒng)。4 圖1提供了一個(gè)民用GPS系統(tǒng)的信號(hào)發(fā)生電路。首先，50bps的導(dǎo)航信息重復(fù) 20次，形成1000bps的比特流。然后這個(gè)重復(fù)信號(hào)被長(zhǎng)度為1023碼片（偽隨機(jī)噪聲（PRN）碼的碼速）的唯一粗調(diào)/捕獲碼（C/A）進(jìn)行擴(kuò)頻，形成1.023Mcps的基帶信號(hào)。此用這種擴(kuò)頻方法后，43dB大小的GPS系統(tǒng)的總處理增益（G）可以很好地恢復(fù)比熱噪聲電平低得多的信號(hào)。每顆衛(wèi)星都有唯一的C/A碼或者說(shuō)Gold碼。5 由于具有很好的自相關(guān)和互相關(guān)性，Gold碼被廣泛用于各種CDMA通信系統(tǒng)，如 WCDMA和cdma2000??；鶐盘?hào)經(jīng)過(guò)二元相移鍵控（BPSK）調(diào)制后被上變頻到L1波段進(jìn)行傳輸。
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