目前，以GPS為代表的衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用產(chǎn)業(yè)已成為當(dāng)今國際公認(rèn)的八大無線產(chǎn)業(yè)之一。隨著技術(shù)的進(jìn)步、應(yīng)用需求的增加，GPS以全天候、高精度、自動化、高效率等顯著特點(diǎn)及其所獨(dú)具的定位導(dǎo)航、授時(shí)校頻、精密測量等多方面的強(qiáng)大功能，已涉足眾多的應(yīng)用領(lǐng)域，使GPS成為繼蜂窩移動通信和互聯(lián)網(wǎng)之后的全球第三個(gè)IT經(jīng)濟(jì)新增長點(diǎn)。
而藍(lán)牙技術(shù)帶給了人們一種全新的概念�？梢哉f，任何應(yīng)用只要涉及到兩個(gè)或多個(gè)設(shè)備間短距離和I/O要求相對較低的無線通信，藍(lán)牙都有用武之地。
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圖1：LEA-4H的實(shí)物圖。 |
主模塊結(jié)構(gòu)及主要功能
LEA-4H是U-Blox公司推出的GPS模塊，尺寸僅為17×22mm，內(nèi)置低噪聲放大器，支持無源和有源天線。該模塊硬件由ATR0600 RF前端芯片、帶ARM7TDMI處理器的ATR0620基帶芯片和低噪聲放大器芯片ATR0610組成。采用在業(yè)界居于領(lǐng)先地位的ANTARIX GPS技術(shù)，可以在天空視野受限的區(qū)域，如建筑物密集的市區(qū)，為用戶提供動態(tài)條件下的出色導(dǎo)航性能，可以在不降低精度的情況下利用弱接收信號為用戶提供高靈敏度的定位輸出，并且支持DGPS與多SBAS系統(tǒng)，如WAAS和EGNOS定位。16路并行通道與8192時(shí)域/頻域搜索位提供快速的啟動時(shí)間。輔助功能又能進(jìn)一步加速了啟動時(shí)間。低功耗與FixNow節(jié)能模式使該產(chǎn)品實(shí)用于手持與電池供電類設(shè)備，LEA-4H的實(shí)物圖見圖1，架構(gòu)見圖2。
CAT模塊是ISSC公司推出的高集成度藍(lán)牙模塊。該模塊完全兼容藍(lán)牙V1.2標(biāo)準(zhǔn)。該模塊有電源檢測和管理功能，同時(shí)具體有高性能、低功耗、小尺寸和低成本等特點(diǎn)。CAT模塊實(shí)物見圖3，架構(gòu)見圖4。
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圖2：LEA-4H的內(nèi)部架構(gòu)。 |
方案特點(diǎn)
電子的GPS＋藍(lán)牙接收系統(tǒng)完整解決方案(架構(gòu)見圖5，實(shí)物見圖6)由該公司基于自己代理的U-Blox的GPS模塊和ICCS的藍(lán)牙模塊而設(shè)計(jì)，它可以將GPS的定位信息接收下來通過藍(lán)牙發(fā)送給相應(yīng)的設(shè)備。同時(shí)公司可以根據(jù)不同客戶要求，進(jìn)行可行性分析，設(shè)計(jì)滿足客戶要求的GPS＋藍(lán)牙接收系統(tǒng)。
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圖3：CAT藍(lán)牙模塊實(shí)物圖。 |
該方案的其它一些特點(diǎn)如下：
1. 藍(lán)牙支持的波特率為4,800-57,600bps；
2. 電源管理；
3. 電池電量檢查；
4. GPS支持16通道；
5. GPS冷啟動時(shí)間34秒，熱啟動時(shí)間小于3.5秒；
6. GPS捕獲靈敏度為-148dBm，跟蹤靈敏度為-158dBm。
整體方案架構(gòu)概述
1. 天線
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圖4：CAT模塊的架構(gòu)圖。 |
GPS的天線分為有源天線和無源天線兩種，有源天線中加入了低噪聲放大功能，對于接收到的信號，在進(jìn)入GPS前已經(jīng)進(jìn)行了一次放大，主要用在車載定位導(dǎo)航系統(tǒng)中，而無源天線主要用在便攜式產(chǎn)品中。電子的這款方案使用的就是無源天線。無論有源天線還是無源天線，信號進(jìn)入GPS RF接收腳之前的一段PCB走線要求具有50歐姆的阻抗匹配，同時(shí)，對于無源天線，它的中心頻率與PCB的大小以及產(chǎn)品的外殼有一定的關(guān)系。因此，在最終產(chǎn)品定型后，需再次進(jìn)行無源天線的頻率調(diào)整，以達(dá)到最佳的接收效果。
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圖5：GPS+藍(lán)牙系統(tǒng)組成簡圖。 |
對于藍(lán)牙的天線，使用市場上有售的產(chǎn)品即可。
2. 電源
通過RTI9501A、2SK3081、CAT藍(lán)牙模塊的電源檢測腳及GPIO口控制整個(gè)系統(tǒng)的電源工作模式，以實(shí)現(xiàn)電池使用效率最高。而整個(gè)方案采用可充電鋰電池供電。
3. 輸入
通過GPS天線把GPS信號接收下來，通過射頻腳輸入到GPS模塊中，GPS模塊根據(jù)接收的信號進(jìn)行信號分析處理。
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圖6：電子GPS+藍(lán)牙接收系統(tǒng)實(shí)物圖。 |
4. 輸出
GPS把信號分析處理后，得到當(dāng)時(shí)的經(jīng)緯度、時(shí)間、速度等信息，然后把這些信息通過串口送給藍(lán)牙模塊，藍(lán)牙模塊將接收的信號經(jīng)過處理后通過天線發(fā)送出去，以便與帶藍(lán)牙功能的PC、PDA等設(shè)備通訊。 | 
