膝上型PC借助通用GPS RF前端实现软件基带处理
合有源天线使用。2.8V 供电时,消耗的电流最小,且仅为13至18mA,具体取决于电路配置。
图4. 针对USB dongle (a)、PCIe迷你卡(b)的典型适配器结构,为两种方案均可提供了简单、低成本的设计。
RF端,在放大器之后通常使用外部RF滤波器。然后使用集成的20位,Σ-Δ N分频合成器和15位整数分频器将信号直接下变频到0至12MHz所要求的IF频率。IF滤波器的选择范围较广,可以适应不同的架构,例如Galileo。
从RF输入至IF输出的总增益能够在60至115dB范围内调节或进行自动控制。输出可以选择为模拟、CMOS或有限差分。内部ADC具有可设置的一到三位输出。集成参考时钟振荡器可以使用晶体或温补晶振(TCXO),也可以使用8至44MHz频率范围的输入参考时钟。
我们利用MAX2769和工作在24MHz参考时钟的CypressSemiconductor的USB控制器构建了一个简单的USBd o n g l e 参考设计(如图5 b 所示)。该设计利用一路MAX8510 LDO调节直流电源。通过3线(SPITM)数字总线对MAX2769的寄存器进行编程。系统也可以在没有SPI控制的情况下工作在八种硬件模式的任意一 种。
芯片内的电路对有源天线进行偏置,关断模式下将天线关闭,满足USB规范。MAX2769能够检测到天线电源是否有电流消耗,并自动切换LNA1和 LNA2,对于能够插入灵敏度更高的有源天线替代无源天线的应用,这是一个非常理想的功能。设计人员只需要把外部天线端口连接到LNA2,把内部端口连接 到LNA1。
插入外部天线时,MAX2769将检测到吸电流,可自动由LNA1切换到LNA2。
MAX2769为膝上型电脑、手机、PDA和汽车应用提供了一个高性能、紧凑的解决方案。利用已经商用化的GPS软件包,115dB的总电压增益和1.4dB的模块噪声系数能够达到-143dBm 的捕获灵敏度和-154dBm的跟踪灵敏度。
结论
软件技术可实现简单的、低成本GPS应用。为支持这些可能性,MAX2769为软件GPS接收机和传统的硬件实现方法提供灵活的频率规划。当然,每 种方案都有正反面-软件GPS接收机需要高性能的处理器和适量的内存。然而,随着软件的发展,对时钟、数据更新速率进行合理的选择,需要的内存可以最小 化。
图5. (a)软件GPS接收机中,需要对捕获的RF信号进行放大、变频、数字化。(b)实际接收机中,低噪声放大器对RF信号进行放大,MAX2769对放大后的信号进行变频和数字化处理。然后,通过计数器和USB接口控制器将数据按照USB协议传输给PC主机。
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