便携式GPS方案撷英及其设计考虑

控制成本

手机或PND的主处理器本身必须有足以解码音乐流和视频流的能力，而当这些服务不使用时，应用处理器的一部分将处于闲置状态，可用于基带处理。由于它们已是架构体系的组成部分，所以使用这些处理周期无需附加成本。

软件GPS产品提供了许多与硬件模块相同的集成优势，特别是解决大多数RF设计问题这一方面。RF接收器直接连接着主处理器，以软件方式仿真传统GPS硬件基带功能，可显着简化集成过程。对于大批量应用， RF接收器模块更可以用作参考设计，直接集成在设备中。对于工程师来说，要为PND等设备增添位置跟踪功能，通常可从RF硅器件供应商处获得工程技术资源，以便简化设计过程。

在除去单独的基带微处理器和其相关存储器，GPS接收器成本节省可达80%，显着降低了增加位置跟踪功能的边际成本，使位置跟踪功能有更大机会带入更广泛的低成本消费产品中。基于这样的成本计算，只要这些消费电子产品具有彩色屏幕和足够强大的主处理器，就可以加入GPS功能。今后，软件基带方案将会提供便利，促进各种无线技术——从GPS到蓝牙和Wi-Fi在单一平台上的进行具成本效益的融合。

降低功耗

SiGe半导体拥有丰富的开发经验和系统架构，以及具有高集成度的产品系列，在应对手机或PND子系统实现低功耗技术挑战时占有优势。

SiGe的软件GPS无线电解决方案具有灵活的特性，能够获得与纯硬件设计相同的精度，可让设计人员通过调整处理和节能技术，以满足各种应用特定的成本、功率和性能规范要求。由于是以软件方式实现这些功能差异，所以单一的硬件无线电架构可以用于多种多样的应用，让OEM厂商获得更好的规模经济效益。相比之下，传统硬件GPS模块开发人员面临的挑战则是，要不是维持数个RF硬件模块设计，就是维持一个用于多种应用的普遍化单一硬件设计，结果使每种应用的效能都变得差强人意。

据SiGe半导体的高国洪介绍，在SiGe半导体所遇到的一个实例中，通过提高软件接收器的信噪比(signal-to-noise ratio, SNR)，便能够获得更好的位置精度。现场试验显示，只要灵敏度方面加入3dB差异，软件方案就能够追踪较少的卫星，同时又能够获得更精确的位置精度。

设计人员可以运用许多技术，在最差运作条件下减少处理负荷，恰当地实现灵敏度和功耗之间的平衡。虽然主处理器周期可用于基带处理，但这依然会产生功耗。对于手持式应用，电池寿命是一个重要的因素，所以只要着意地维持合理的精度，系统就可以更频繁地让主处理器处于待机模式以节省电能。软件基带处理方案的主要优势之一，就是它能够分别控制系统的不同部件，灵活地实施创新节能技术。

此外，新技术可以用于现有的设计，而无需负担昂贵的硅器件重新流片成本。在消费电子产品中采用软件GPS，可能会使对RF经验较少或完全缺乏经验的设计人员畏缩不前。事实是RF无线电的优化仍然是模块OEM厂商的任务，只要OEM厂商能够提供参考设计和相关的设计建议，便能够实现出色的结果。所不同的是主处理器所接收的是基带信号，而不是固定位置数据(来自单独的GPS接收器)模块，或伪距(pseudo-range)测量数据(来自硬件GPS相关器)，而且也无需开发或微调RF无线电或基带软件。设计人员的优化工作将集中于如何将基带处理软件合适地集成进现有设计中，因为现有数个架构和实施决策——包括在最差运作条件下维持性能和精度，同时实现功耗最小化，这对灵敏度、性能、精度和功耗带来了极大的影响。

作者：Raymond Su