膝上型pc借助通用gpsrf前端实现软件基带处理.pdf

软件基带处理 David Weber，战略应用工程师 Roger Bremer，战略应用工程师 文章概述了 GPS 系统的工作状态，分析了软件技术可实现简单的低成本的 GPS 应用，对 Maxim 的基于软件的 GPS 接收 摘 要： 机方案作了详细介绍。MAX2769 为膝上型 PC、手机、PDA 和汽车应用提供了一个高性能、紧凑的解决方案。 关键词： GPS 接收机；膝上型 PC；基带；捕获；跟踪 1. 引言 号捕获和跟踪非常复杂，因为每颗卫星和接收机的位置时 刻都在变化。 近来，通信和导航工程师越来越倾向在全球定位系统 [4] [1,2] GPS 系统实际上是一个简单的扩频通信系统。 图 1 （GPS）中采用软件技术。 由于超大规模集成电路的发 提供了一个民用 GPS 系统的信号发生电路。首先，50bps 展，性能强大的 CPU 和 DSP 能够通过软件对 GPS 信号进行 实时检测和解码。这些基于软件的 GPS 接收机具有相当强 个重复信号被长度为 1023 码片（伪随机噪声（PRN） 的灵活性：只需修改设置参数即可适应新的应用，无需重 码的码速）的唯一粗 / 捕获码（C/A）进行扩频， 形成 新设计硬件，选择一个 IF，就可完成进一步的系统升级。 利用 MAX2769 GPS 接收机 RF 前端芯片，简单的 GPS 系统的总处理增益（G）可以很好地恢复比热噪声电 USB dongle 或 PCI Express（PCIe）迷你卡就可以为膝上 ® ® 平低得多的信号。 型 PC 增加低成本的 GPS 功能。MAX2769 将接收到的原始 数据传输到 PC 主机，PC 主机利用软件实现基带解码，从 而省去了单机 GPS 系统所需要的基带 ASIC 的成本。简单 的说，MAX2769 使设计人员可以利用单芯片实现 GPS 和 Galileo 系统信号处理的适配器。 本文给出了 GPS 系统的工作状态概述，并详细描述 了 Maxim 的基于软件的 GPS 接收机方案。 图 1. 民用 GPS 信号发生器采用扩频技术发送信号。 2. GPS 信号发生器 [5] 每颗卫星都有唯一的 C/A 码或者说 Gold 码。 由于 GPS 系统包含 24 颗空间卫星或空间运载器（每个都 用唯一的伪随机噪声编码识别）、地面控制站以及用户设 具有很好的自相关和互相关性，Gold 码被广泛用于各种 CDMA 通信系统，如 WCDMA 和 cdma2000。基带信号经 备（接收机）。对于民用 GPS 和 Galileo 系统，这些卫星 ® [3] 过二元相移键控（BPSK）调制后被上变频到 L1 波段进行 通过频率为 1.57542GHz 的 L1 波段进行通信。 GPS 接收 机必须捕获到至少四颗卫星的信号才能进行可靠定位，信 传输。 SEMICONDU