如何为笔记本电脑增加GPS功能

　　近来，通信和导航工程师越来越倾向在全球定位系统（GPS）中采用软件技术。1，2 由于超大规模集成电路的发展，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接收机具有相当强的灵活性：只需修改设置参数即可适应新的应用，无需重新设计硬件，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USB dongle或PCI Express® （PCIe®）迷你卡就可以为笔记本电脑增加低成本的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。

　　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备（接收机）。对于民用GPS和Galileo系统，这些卫星通过频率为1.57542GHz的L1波段进行通信。3 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。

　　GPS信号

　　GPS系统实际上是一个简单的扩频通信系统。4 图1提供了一个民用GPS系统的信号发生电路。首先，50bps的导航信息重复 20次，形成1000bps的比特流。然后这个重复信号被长度为1023码片（伪随机噪声（PRN）码的码速）的唯一粗调/捕获码（C/A）进行扩频，形成1.023Mcps的基带信号。此用这种扩频方法后，43dB大小的GPS系统的总处理增益（G）可以很好地恢复比热噪声电平低得多的信号。每颗卫星都有唯一的C/A码或者说Gold码。5 由于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®。基带信号经过二元相移键控（BPSK）调制后被上变频到L1波段进行传输。