基于伽利略卫星网络的GPS系统设计

当基带处理可以在应用处理器上以软件实现的时候，消费型伽利略/GPS接收器就有可能成真。在这种方式中，由于一个接收器硬件已可支持多个卫星系统，所以基于软件的伽利略/GPS 就相当于软件定义的无线电(SDR)。此外，随着无线通信技术不断融合，可以预见在不远的将来，消费电子设备将利用多功能无线电技术来支持蓝牙、WiFi和使用可配置软件基带实现的伽利略/GPS。

开发商可以选择继续使用硬件来实现 GPS的基带处理，而利用未充分使用的主处理器资源在软件中执行伽利略的基带处理；又或者在软件中同时实现GPS和伽利略两种基带处理。这两种方法都能降低在消费应用中实现定位服务的成本，但在软件中同时实现这两种基带处理可以完全消除对硬件基带芯片的需求。

特别是，如果在软件中推行基带处理，可以将伽利略/GPS系统的价格降低50% 以上。基于软件的伽利略/GPS系统预计在供货时能迅速达到1美元的价格点，而有助此目标成真的因素之一是功能软件本身的商业模式：当软件开发完成后，就不会有任何制造成本，而且软件一直以来都是与硬件捆绑销售，以作为促销硬件的手段。通过集成固定的基带处理技术(如关联技术)和射频电路还可以进一步节省成本(见图3)。此外，伽利略可以在任何时间加入到基于软件的基带设备之中而不增加整体的硬件成本。相对来说，如果是基于硬件的实现方案，推行伽利略的配置将增加设备的零售成本，但却不会马上为消费者带来价值。

图3：被划分为软件和射频部分进行处理的各个功能方框图(即把关联功能从软件转移到无线部分进行处理)。

软件基带处理是否可行可以由评估最坏情况下的加载来确定。对伽利略/GPS来说，峰值处理会在最初的信号采集过程中或定位丢失之后(例如在开车通过一条长隧道之后)出现。当锁定了位置后，基带处理的运算量就会大幅度下降，因为一旦系统掌握了位置信息，维持该位置信息就比较容易。

当然，最坏情况下的处理是不应过分占用应用处理器的运算能力的，以免影响其它功能。初期的软件基带实现方案会消耗手机应用处理器(如ARM9) 多达66%的可用计算能力，不过，软件供应商预期能够把这个负荷降低到稍多于可接受的10到15%。

达到这一目标的实现方式之一就是采用非实时技术。要把数据作为信号流实时地处理需要基于中断的处理能力，但这样会导致高开销，而且在不同应用中管理实时任务也很复杂。此外，由于处理器持续地被中断以处理各种信号，其电源就不是经常处于关闭状态，因此大大增加了整个系统的功耗。

非实时处理采用的是一种突发方式，一次收集许多数据样本用于处理。虽然这会增加延迟，但这种少量的延迟是可以忽略的，并不会影响精度或用户体验。由于数据比较集中，所以当应用处理器没有忙于处理较高优先级的任务时，就可编排处理的日程进度。要注意的是，跟实时处理的情况不同，这个处理器并不会被定时唤醒后只去做基带处理；相反，当处理器被某个任务唤醒后，便会执行基带处理，这样，处理器后面就能够休眠比较长的时间。