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为移动和可携设备设计超低成本GPS

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GPS并不是一个新概念。5年前,GPS还只是顶级汽车的装备,但随着便宜和强健的掌上型个人导航设备(PND)的推出,拥有这种设备的用户数量已经有了很大的成长。今天,用户使用位置资讯的方式不断变化,而他们获取资讯的方式也不断改变。

不足为奇的是,GPS的下一步发展将使它走出汽车、走进街头甚至是室内。换句话说,PND功能将被整合进手机。如果手机中的GPS获得成功,那么,设计具有足够智慧来应对极具挑战的行动环境就显得非常重要,这不仅表现在克服技术障碍上,还表现在手机市场的渗透上。也即意味着GPS必须在低功率、低成本条件下仍能提供好的性能。

架构改革

一般来说,传统GPS的性能已经很好了。但遗憾的是,在手机应用的功率和成本条件下却无法实现同样好的性能。解决此一问题的第一步,就是彻底改革传统GPS架构。降低成本和功率的方法之一,是将GPS技术整合进现有的RF平台。

很明显,在已拥有行动资源的晶片上整合基于软体的GPS解决方案可大幅降低成本。透过嵌入在另外一个平台上的软体实现GPS,意味着要比基于硬体的解决方案节省高达80%的面积。这种方法最终可能使增加的成本少于1美元。

GPS的软体实现和现有RF晶片的整合也会为功率要求带来显著的影响。但即使具有重新设计GPS架构所带来的优势,手机中成功实现GPS的基础也可以做更多改进。

这在我们讨论GPS性能时意味着什么呢?一个传统的重要指标是TTFF(首次定位时间),它是指GPS接收器获得卫星讯号所需的时间。过去在恶劣环境下,TTFF通常要一分钟以上。

由于采用了新的软体演算法,TTFF术语现在可以删除了,问题仅在于:“可根据要求随时随地获得定位资讯吗?”答案应该为“是的”。

性能和功率

如果GPS用在手机上,那不管用户站在空旷的室外还是室内都应该有相同的体验。遗憾的是,目前为止还无法达到这一目标,确保在较深的室内使用时具有良好的QoS是设计服务面临的新挑战。

在为手机设计GPS时,功率也是一个严重的问题。大多数用户不会选择牺牲手机的通话时间给GPS功能使用,因此必须设法降低功率。

幸运的是,用户在手机上使用GPS的方式与在汽车内使用的方式截然不同。例如,在车内使用PND从A点到B点通常意味着GPS功能需要连续工作来追踪讯号,以便获得车速高达113kph时的车辆即时位置资讯。

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