完整的GPS＋藍(lán)牙接收系統(tǒng)解決方案
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(guó)際公認(rèn)的八大無(wú)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(dòng)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(cè)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(dòng)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(zhǎng)點(diǎn)。
而藍(lán)牙技術(shù)帶給了人們一種全新的概念?？梢哉f(shuō)，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(duì)較低的無(wú)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(wú)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(hù)提供動(dòng)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(hào)為用戶(hù)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(dòng)時(shí)間。輔助功能又能進(jìn)一步加速了啟動(dòng)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(lèi)設(shè)備，LEA-4H的實(shí)物圖見(jiàn)圖1，架構(gòu)見(jiàn)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(cè)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(jiàn)圖3，架構(gòu)見(jiàn)圖4。
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圖2：LEA-4H的內(nèi)部架構(gòu)。 |
方案特點(diǎn)
豐寶電子的GPS＋藍(lán)牙接收系統(tǒng)完整解決方案(架構(gòu)見(jiàn)圖5，實(shí)物見(jiàn)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(lái)通過(guò)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(hù)要求，進(jìn)行可行性分析，設(shè)計(jì)滿足客戶(hù)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(dòng)時(shí)間34秒，熱啟動(dòng)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(wú)源天線兩種，有源天線中加入了低噪聲放大功能，對(duì)于接收到的信號(hào)，在進(jìn)入GPS前已經(jīng)進(jìn)行了一次放大，主要用在車(chē)載定位導(dǎo)航系統(tǒng)中，而無(wú)源天線主要用在便攜式產(chǎn)品中。豐寶電子的這款方案使用的就是無(wú)源天線。無(wú)論有源天線還是無(wú)源天線，信號(hào)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(duì)于無(wú)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(wú)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：豐寶GPS+藍(lán)牙系統(tǒng)組成簡(jiǎn)圖。 |
對(duì)于藍(lán)牙的天線，使用市場(chǎng)上有售的產(chǎn)品即可。
2. 電源
通過(guò)RTI9501A、2SK3081、CAT藍(lán)牙模塊的電源檢測(cè)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(guò)GPS天線把GPS信號(hào)接收下來(lái)，通過(guò)射頻腳輸入到GPS模塊中，GPS模塊根據(jù)接收的信號(hào)進(jìn)行信號(hào)分析處理。
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圖6：豐寶電子GPS+藍(lán)牙接收系統(tǒng)實(shí)物圖。 |
4. 輸出
GPS把信號(hào)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(guò)串口送給藍(lán)牙模塊，藍(lán)牙模塊將接收的信號(hào)經(jīng)過(guò)處理后通過(guò)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。
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