完整的GPS＋藍牙接收系統(tǒng)解決方案
目前，以GPS為代表的衛(wèi)星導航應用產(chǎn)業(yè)已成為當今國際公認的八大無線產(chǎn)業(yè)之一。隨著技術(shù)的進步、應用需求的增加，GPS以全天候、高精度、自動化、高效率等顯著特點及其所獨具的定位導航、授時校頻、精密測量等多方面的強大功能，已涉足眾多的應用領(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IT經(jīng)濟新增長點。
而藍牙技術(shù)帶給了人們一種全新的概念?？梢哉f，任何應用只要涉及到兩個或多個設(shè)備間短距離和I/O要求相對較低的無線通信，藍牙都有用武之地。
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圖1：LEA-4H的實物圖。 |
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時域/頻域搜索位提供快速的啟動時間。輔助功能又能進一步加速了啟動時間。低功耗與FixNow節(jié)能模式使該產(chǎn)品實用于手持與電池供電類設(shè)備，LEA-4H的實物圖見圖1，架構(gòu)見圖2。
CAT模塊是ISSC公司推出的高集成度藍牙模塊。該模塊完全兼容藍牙V1.2標準。該模塊有電源檢測和管理功能，同時具體有高性能、低功耗、小尺寸和低成本等特點。CAT模塊實物見圖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
豐寶電子的GPS＋藍牙接收系統(tǒng)完整解決方案(架構(gòu)見圖5，實物見圖6)由該公司基于自己代理的U-Blox的GPS模塊和ICCS的藍牙模塊而設(shè)計，它可以將GPS的定位信息接收下來通過藍牙發(fā)送給相應的設(shè)備。同時公司可以根據(jù)不同客戶要求，進行可行性分析，設(shè)計滿足客戶要求的GPS＋藍牙接收系統(tǒng)。
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圖3：CAT藍牙模塊實物圖。 |
該方案的其它一些特點如下：
1. 藍牙支持的波特率為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冷啟動時間34秒，熱啟動時間小于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，在進入GPS前已經(jīng)進行了一次放大，主要用在車載定位導航系統(tǒng)中，而無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源天線。無論有源天線還是無源天線，信號進入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，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，需再次進行無源天線的頻率調(diào)整，以達到最佳的接收效果。
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圖5：豐寶GPS+藍牙系統(tǒng)組成簡圖。 |
對于藍牙的天線，使用市場上有售的產(chǎn)品即可。
2. 電源
通過RTI9501A、2SK3081、CAT藍牙模塊的電源檢測腳及GPIO口控制整個系統(tǒng)的電源工作模式，以實現(xiàn)電池使用效率最高。而整個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)接收的信號進行信號分析處理。
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圖6：豐寶電子GPS+藍牙接收系統(tǒng)實物圖。 |
4. 輸出
GPS把信號分析處理后，得到當時的經(jīng)緯度、時間、速度等信息，然后把這些信息通過串口送給藍牙模塊，藍牙模塊將接收的信號經(jīng)過處理后通過天線發(fā)送出去，以便與帶藍牙功能的PC、PDA等設(shè)備通訊。
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