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全球定位系統(tǒng)（GPS）是一件奇妙的事情。它幫助我們從這里導航到那里，讓我們的朋友知道我們在哪里，并在我把它丟在花園的灌木叢下時找到我的iPhone。

它還可以讓當局不僅知道我們在任何特定時刻的位置，而且知道我們去過的任何地方，就像永遠一樣。但是我們現(xiàn)在不要去那里。然而，請注意，最近最高法院發(fā)布了一項決定，要求警方從法官那里獲得逮捕令，以便通過手機記錄跟蹤個人。因此，現(xiàn)在對政府來說，跟蹤有點困難。

每當您開車時，GPS 都會在收聽。這就是您的汽車導航系統(tǒng)獲取交通信息的方式：通過GPS持續(xù)讀取每個人在道路上的速度。

我在iPhone上使用徒步旅行應用程序（AllTrails）。如果我在出發(fā)前下載步道地圖，即使我沒有Wi-Fi或蜂窩連接，我也可以跟蹤我在這條小徑上的位置。那是因為我確實收到了GPS。GPS接收器需要多少電量，因此，我可以使用指南徒步旅行或背包多長時間？它各不相同，但肯定是一整天。GPS芯片的工作電流約為15mA，但大多數(shù)時間都處于待機狀態(tài)（<1mA）。

全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)（GNSS），如全球定位系統(tǒng)，是全球信息基礎設施的一個基本要素。GPS/GNSS的自由、開放和可靠的特性導致了數(shù)百個應用的發(fā)展，影響了現(xiàn)代生活的方方面面。GPS技術現(xiàn)在無處不在，從手機和手表到推土機，集裝箱和自動取款機。

也許它應該在你的下一個產(chǎn)品設計中。GNSS 的成本不高，它允許您或您的客戶跟蹤設備，無論它去哪里。如果設備被盜或丟失，您可以找到它。幾乎任何相機都想知道圖像的拍攝地點，這適用于許多便攜式測量設備。但是，請了解GPS和其他全球跟蹤設備僅接收。因此，您的設備可以找到它的位置，但它必須找到一種方法來將此信息傳輸給您。汽車主要使用蜂窩網(wǎng)絡進行這種連接。

導航的來龍去脈

GNSS 是一個通用術語，用于描述在全球或區(qū)域基礎上提供定位、導航和定時（PNT）服務的任何衛(wèi)星星座。GPS是美國擁有的GNSS公用事業(yè)公司，其衛(wèi)星和衛(wèi)星控制系統(tǒng)使用戶能夠使用。美國空軍開發(fā)、維護和運營太空和控制系統(tǒng)。

GPS和其他全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)（GNSS），如歐洲的伽利略，日本的QZSS和俄羅斯的GLONASS，允許接收器通過計算其與三顆或更多衛(wèi)星的距離來確定其位置。所有GNSS衛(wèi)星（甚至是仍在使用的最老一代）都會廣播一條稱為L1信號的消息，其中包括衛(wèi)星的位置，時間和識別簽名模式。該L1信號的頻率為1575.42MHz。新一代信號除了L5之外，還以不同的頻率（1176.45MHz）廣播更復雜的信號，稱為L1。接收器使用這些信號根據(jù)信號從衛(wèi)星到接收器所需的時間來確定其與每顆衛(wèi)星的距離?，F(xiàn)在市場上有使用L5的先進系統(tǒng)，通常用于工業(yè)目的，例如石油和天然氣勘探。同時使用L1和L5的大眾市場芯片開始進入市場。此時，大約有30顆衛(wèi)星在軌道上播放L5信號，算上一組只飛越日本和澳大利亞的衛(wèi)星。

美國政府目前聲稱民用GPS的平均水平精度為四米。垂直精度更差。請注意，這是最糟糕的情況。某些設備/位置可靠（95% 或更高）可以獲得三米的精度。一些具有L5功能的高端手機將于2018年推出。它們應提供約 ±<> 厘米的精度。

一些手機制造商使用一種稱為混合緊急定位（HELO）的技術來確定您在電話上撥打緊急電話的位置。該技術使用手機信號塔和 GPS 和 WiFi 接入點等設備上數(shù)據(jù)源估計移動 911 呼叫者的位置。在iPhone上，您可以關閉除此應用程序以外的任何應用程序的“位置”。有趣的是，手機還使用氣壓數(shù)據(jù)來確定位置。

導航芯片

Maxim的MAX2769 GNSS接收器IC涵蓋GPS、GLONASS和伽利略衛(wèi)星。該芯片的單變頻、低中頻GNSS接收器可為包括移動手機在內的各種應用提供高性能。它具有完整的接收器鏈，包括雙輸入LNA和混頻器、鏡像抑制濾波器、可編程增益放大器、VCO、小數(shù)N分頻頻率合成器、晶體振蕩器和50Ms/s多位A/D。接收器的總級聯(lián)噪聲系數(shù)低至1.4dB。MAX2769實現(xiàn)片內IF濾波器，僅需少量外部元件。其 20 位 Σ-Δ 小數(shù) N 分頻頻率合成器允許該器件調諧至所需的 VCO 頻率，精度約為 ±40Hz。

圖2.采用MAX2769接收器的GPS參考設計的俯視圖。參考電路4275。

該 IC 具有兩個用于無源和有源天線的射頻輸入、雙非專用 LNA 和一個天線開關。該器件采用 2.7V 至 3.3V 電源，采用 5mm x 5mm、28 引腳薄型 QFN 封裝，帶裸露焊盤。它也有模具形式。提供評估套件。

Maxim與GPS設計相關的另一款芯片是MAX2679B GPS/GNSS超低電流低噪聲放大器。該器件針對 GPS L1575、伽利略和 GLONASS 的 1MHz 設計，以優(yōu)化的輸入?yún)⒖?1dB 壓縮點和 3 階截點而聞名。該 IC 僅消耗 650μA 電流，同時提供出色的 1.03dB 噪聲系數(shù)和 16.5db 增益。該器件采用 1.08V 至 1.98V 單電源供電，采用 4 焊球 0.83mm 方形 WLP 封裝。