本篇應(yīng)用筆記介紹了GPS 和DGPS 系統(tǒng)工作的詳情。同時(shí)也介紹了MAX2742, MAX2744 和MAX2745GPS 接收機(jī)芯片以及一個(gè)使用了MAX2742 和Sony CXD2932 芯片的完整GPS 模塊設(shè)計(jì)。第一部分：GPS 概述全球定位系統(tǒng)(GPS)由分布在六個(gè)軌道上的24 顆通信衛(wèi)星組成。這些衛(wèi)星每天環(huán)繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)兩次，相對(duì)赤道的傾斜角度約為55 度。 這24 顆衛(wèi)星以高頻率(1500MHz 范圍)連續(xù)發(fā)送編碼定位和定時(shí)信息。GPS 地面接收機(jī)接收信號(hào)，使用編碼信息計(jì)算地球坐標(biāo)系統(tǒng)的位置。接收機(jī)通過計(jì)算從每個(gè)衛(wèi)星發(fā)射的無線信號(hào)到達(dá)接收機(jī)的時(shí)間來判斷位置。將時(shí)間乘于光速可得到接收機(jī)到每個(gè)衛(wèi)星的距離：距離=光速x 時(shí)間。時(shí)間可由GPS 接收機(jī)里的精確碼匹配技術(shù)得到。每個(gè)衛(wèi)星的位置編碼在發(fā)射信號(hào)中。具有這些數(shù)據(jù)，接收機(jī)能夠?qū)Φ厍蛏系奈恢眠M(jìn)行三維坐標(biāo)計(jì)算。
差分GPS 提高精度差分GPS，即DGPS 使用在已知位置上高性能的GPS 接收機(jī)(參考基站)，GPS 的精度可提高到幾米。由于參考基站知道其本身的準(zhǔn)確位置，因而能夠確定衛(wèi)星信號(hào)的錯(cuò)誤信息。每個(gè)跟蹤衛(wèi)星的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)格式化
成糾錯(cuò)信息，發(fā)送到每個(gè)GPS 使用者。然后這些差分的糾錯(cuò)信息用于GPS 計(jì)算，能夠消除大部分衛(wèi)星錯(cuò)誤信號(hào)以及改善精度。GPS 信號(hào)是全球公開的，能夠精確定位地球上的任何一個(gè)位置。GPS 產(chǎn)品已開發(fā)用于許多商業(yè)應(yīng)用。隨
著技術(shù)不斷改進(jìn)，GPS 接收機(jī)的尺寸和價(jià)格變得非常重要。
第二部分：Maxim 芯片解決方案
MAX2742/MAX2744/MAX2745 為高性能CMOS 單片GPS 前端下變頻器系列。這些當(dāng)前最先進(jìn)的器件功
耗超低，且無需昂貴的中頻聲表面濾波器或者體積龐大的分立中頻帶通濾波器。每個(gè)器件內(nèi)部了集成了低
噪聲放大器(LNA)，混頻器，帶通濾波器(BPF)，自動(dòng)增益控制(AGC)放大器和本振合成器，時(shí)鐘緩沖器和
數(shù)字采樣器。
MAX2742/MAX2744/MAX2745 能夠與當(dāng)前許多商業(yè)的GPS 基帶芯片配合使用，如車內(nèi)導(dǎo)向系統(tǒng)，車載信
息服務(wù)系統(tǒng)，自動(dòng)安全系統(tǒng)，資產(chǎn)跟蹤，基于定位服務(wù)(LBS)和消費(fèi)電子應(yīng)用的基帶芯片。這幾款器件需要
極少的外部電路就可提供完整的GPS 射頻解決方案。下一節(jié)給出了系統(tǒng)模塊框圖。
MAX2742 工作于18.414MHz (18 x 1.023MHz，為GPS 基頻10.23MHz 的十分之一)晶體或者溫補(bǔ)晶振
(TCXO)，提供差分或者單端IF 1.023MHz 輸出。MAX2744 工作于16.367MHz (16 x 10.23MHz) 晶體或
者溫補(bǔ)晶振或者32.736MHz 晶體或者溫補(bǔ)晶振。它提供差分或者單端、中心頻率為4.092MHz 的數(shù)字IF輸出。MAX2745 為MAX2744 的改進(jìn)版本，提供如電壓提升器、溫度傳感器、VCO 校準(zhǔn)電容等額外功能。下面的表1 給出了芯片選擇指南。與獲取詳情，請(qǐng)參考MAX2742/4/5 數(shù)據(jù)手冊(cè)和評(píng)估版數(shù)據(jù)手冊(cè)。