個(gè)人導(dǎo)航只是依賴美國(guó)全球定位系統(tǒng) （GPS） 的眾多應(yīng)用之一，該系統(tǒng)向 GPS 接收器提供地理定位和時(shí)間信息。從測(cè)繪森林和海底地圖到幫助農(nóng)民收割田地，這些技術(shù)正在使廣泛的行業(yè)受益。鑒于基于位置的產(chǎn)品可以小到珠寶，也可以大到例如航空導(dǎo)航系統(tǒng)，因此選擇具有正確特性的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng) （GNSS） 射頻接收器 IC 需要仔細(xì)考慮。

GPS由三個(gè)部分組成：

空間，由 24 顆運(yùn)行衛(wèi)星的標(biāo)稱星座組成，這些衛(wèi)星傳輸單向信號(hào)，提供當(dāng)前 GPS 衛(wèi)星位置和時(shí)間

控制，全球監(jiān)測(cè)和控制站確保衛(wèi)星保持在正確的軌道上

用戶，包括 GPS 接收設(shè)備

在 GPS 系統(tǒng)中，無線電信號(hào)從衛(wèi)星傳輸?shù)降厍蛏匣虻厍蚋浇慕邮掌?。在任何給定時(shí)刻，衛(wèi)星的位置都是已知的。從接收器到每顆衛(wèi)星的距離或“范圍”可以根據(jù)來自該衛(wèi)星的無線電信號(hào)的傳播延遲來計(jì)算。一旦已知到幾個(gè)參考點(diǎn)（即衛(wèi)星）中的每一個(gè)的距離，就可以計(jì)算接收器的空間坐標(biāo)。

GNSS 接收器處理衛(wèi)星廣播的信號(hào)，然后確定用戶位置、速度和精確時(shí)間 （PVT）。典型的 GNSS 接收器包括：

天線

可選的外部低噪聲放大器 （LNA），可在天線附近提供低噪聲放大

一個(gè)可選的 SAW 濾波器來拒絕干擾

溫控晶體振蕩器（TCXO）

RF 前端 IC，對(duì) GNSS 信號(hào)進(jìn)行放大、下變頻、濾波和采樣

基帶數(shù)字信號(hào)處理器 （DSP）。該 DSP 通常在用于實(shí)時(shí)接收器的 FPGA 中實(shí)現(xiàn)，輸出導(dǎo)航消息 （NAV） 位和信息，例如載波相位和代碼相位。

基帶處理器子系統(tǒng)，用于執(zhí)行所有數(shù)學(xué)計(jì)算以計(jì)算導(dǎo)航解決方案、解釋 NAV 消息并應(yīng)用修正

當(dāng)然，要使 GNSS 提供準(zhǔn)確度，即使衛(wèi)星信號(hào)受到某種干擾或其他直接視線誤差的影響，接收器也必須能夠“準(zhǔn)確讀取”位置。造成誤差的來源包括從衛(wèi)星時(shí)鐘到電離層和接收器噪聲的方方面面。目標(biāo)應(yīng)用——以及它將如何受到性能、精度和功耗的影響——應(yīng)該決定 GNSS 接收器的選擇。例如，需要高精度定位的應(yīng)用將受益于支持多頻率和多星座的接收器。通過訪問來自多個(gè)星座的信號(hào)，多星座接收器可以減少采集時(shí)間，提高位置和時(shí)間精度，并最大限度地減少反射信號(hào)的多徑誤差。對(duì)于向佩戴者的緊急聯(lián)系人發(fā)送帶有位置數(shù)據(jù)的警報(bào)的智能珠寶等可穿戴設(shè)備，GPS 接收器前端的底層 IC 的重要特性包括低噪聲、低功耗和小尺寸。智能首飾通常由電壓高達(dá) 1.5V 的微型電池（氧化銀和堿性電池）供電。底層電子設(shè)備應(yīng)在這些電池電壓限制范圍內(nèi)運(yùn)行，同時(shí)消耗很少的功率。讓我們考慮一下這些微型設(shè)備的接收電子設(shè)備中的低功率 LNA。LNA 獲得非常低電平的信號(hào)，這樣做不會(huì)顯著降低信噪比 （SNR），也不會(huì)引入失真。其功耗等于電源電壓乘以靜態(tài)電源電流。在 GPS 調(diào)諧器沒有輸出負(fù)載的情況下，LNA 的功耗在信號(hào)從天線傳輸?shù)?GPS 調(diào)諧器時(shí)保持一致。功耗越低，智能首飾的續(xù)航越好5.

GNSS 接收器 IC 滿足多種需求

MAX2771是一款多星座、多頻段 GNSS 接收器，適用于需要高精度定位的應(yīng)用。 該接收器在單芯片中覆蓋 E5/L5、L2、E6 和 E1/L1 頻段以及 GPS、GLONASS、Galileo、QZSS、IRNSS 和北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)。該芯片集成了完整的接收器鏈（包括雙輸入 LNA 和混頻器）、濾波器、可編程增益放大器 （PGA）、多位模數(shù)轉(zhuǎn)換器 （ADC）、分?jǐn)?shù) N 頻率合成器和晶體振蕩器。其總級(jí)聯(lián)噪聲系數(shù)低至 1.4dB。由于它具有片上單片濾波器，因此無需外部 IF 濾波器。該接收器非常適合便攜式電子設(shè)備，例如筆記本電腦、數(shù)碼相機(jī)、遠(yuǎn)程信息處理以及車輛跟蹤和車隊(duì)管理系統(tǒng)。

對(duì)于智能珠寶、可穿戴設(shè)備和其他小型便攜式電子產(chǎn)品，有MAX2679和MAX2679B GPS/GNSS 超低電流 LNA。該 IC 支持 GPS L1、Galileo 和 GLONASS，實(shí)現(xiàn)了高增益和低噪聲系數(shù)，同時(shí)最大限度地提高了輸入?yún)⒖嫉?1dB 壓縮點(diǎn)和 3階截取點(diǎn)。MAX2679 僅消耗 1mA 電源電流，同時(shí)提供 0.95dB 噪聲系數(shù)，而 MAX2679B 僅消耗 650μA 電流，同時(shí)提供 1.03dB 噪聲系數(shù)。

誰會(huì)想到像一件珠寶一樣小東西可以用來通知指定的聯(lián)系人緊急情況——以及佩戴者的位置？導(dǎo)航、地圖繪制和位置跟蹤在個(gè)人層面上使我們受益，同時(shí)也為各行各業(yè)帶來福音。使用正確的 GNSS 接收器技術(shù)，您的 GPS 應(yīng)用程序可以大有幫助。

審核編輯：郭婷