完整的GPS＋蓝牙接收系统解决方案

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完整的GPS＋蓝牙接收系统解决方案

目前，以GPS为代表的卫星导航应用产业已成为当今国际公认的八大无线产业之一。随着技术的进步、应用需求的增加，GPS以全天候、高精度、自动化、高效率等显著特点及其所独具的定位导航、授时校频、精密测量等多方面的强大功能，已涉足众多的应用领域，使GPS成为继蜂窝移动通信和互联网之后的全球第三个IT经济新增长点。

      而蓝牙技术带给了人们一种全新的概念。可以说，任何应用只要涉及到两个或多个设备间短距离和I/O要求相对较低的无线通信，蓝牙都有用武之地。

图1：LEA-4H的实物图。

主模块结构及主要功能
      LEA-4H是U-Blox公司推出的GPS模块，尺寸仅为17×22mm，内置低噪声放大器，支持无源和有源天线。该模块硬件由ATR0600 RF前端芯片、带ARM7TDMI处理器的ATR0620基带芯片和低噪声放大器芯片ATR0610组成。采用在业界居于领先地位的ANTARIX GPS技术，可以在天空视野受限的区域，如建筑物密集的市区，为用户提供动态条件下的出色导航性能，可以在不降低精度的情况下利用弱接收信号为用户提供高灵敏度的定位输出，并且支持DGPS与多SBAS系统，如WAAS和EGNOS定位。16路并行通道与8192时域/频域搜索位提供快速的启动时间。辅助功能又能进一步加速了启动时间。低功耗与FixNow节能模式使该产品实用于手持与电池供电类设备，LEA-4H的实物图见图1，架构见图2。
      CAT模块是ISSC公司推出的高集成度蓝牙模块。该模块完全兼容蓝牙V1.2标准。该模块有电源检测和管理功能，同时具体有高性能、低功耗、小尺寸和低成本等特点。CAT模块实物见图3，架构见图4。  

图2：LEA-4H的内部架构。

方案特点
      丰宝电子的GPS＋蓝牙接收系统完整解决方案(架构见图5，实物见图6)由该公司基于自己代理的U-Blox的GPS模块和ICCS的蓝牙模块而设计，它可以将GPS的定位信息接收下来通过蓝牙发送给相应的设备。同时公司可以根据不同客户要求，进行可行性分析，设计满足客户要求的GPS＋蓝牙接收系统。

图3：CAT蓝牙模块实物图。

该方案的其它一些特点如下：

1. 蓝牙支持的波特率为4,800-57,600bps；
      2. 电源管理；
      3. 电池电量检查；
       4. GPS支持16通道；
      5. GPS冷启动时间34秒，热启动时间小于3.5秒；
      6. GPS捕获灵敏度为-148dBm，跟踪灵敏度为-158dBm。
整体方案架构概述
1. 天线

图4：CAT模块的架构图。

      GPS的天线分为有源天线和无源天线两种，有源天线中加入了低噪声放大功能，对于接收到的信号，在进入GPS前已经进行了一次放大，主要用在车载定位导航系统中，而无源天线主要用在便携式产品中。丰宝电子的这款方案使用的就是无源天线。无论有源天线还是无源天线，信号进入GPS RF接收脚之前的一段PCB走线要求具有50欧姆的阻抗匹配，同时，对于无源天线，它的中心频率与PCB的大小以及产品的外壳有一定的关系。因此，在最终产品定型后，需再次进行无源天线的频率调整，以达到最佳的接收效果。

图5：丰宝GPS+蓝牙系统组成简图。

      对于蓝牙的天线，使用市场上有售的产品即可。
2. 电源
      通过RTI9501A、2SK3081、CAT蓝牙模块的电源检测脚及GPIO口控制整个系统的电源工作模式，以实现电池使用效率最高。而整个方案采用可充电锂电池供电。
3. 输入
      通过GPS天线把GPS信号接收下来，通过射频脚输入到GPS模块中，GPS模块根据接收的信号进行信号分析处理。

图6：丰宝电子GPS+蓝牙接收系统实物图。

4. 输出       GPS把信号分析处理后，得到当时的经纬度、时间、速度等信息，然后把这些信息通过串口送给蓝牙模块，蓝牙模块将接收的信号经过处理后通过天线发送出去，以便与带蓝牙功能的PC、PDA等设备通讯。