近來，通信和導(dǎo)航工程師越來越傾向在全球定位系統(tǒng)（GPS）中采用軟件技術(shù)。1，2 由于超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，性能強大的 CPU和DSP能夠通過軟件對GPS信號進(jìn)行實時檢測和解碼。這些基于軟件的GPS接收機具有相當(dāng)強的靈活性：只需修改設(shè)置參數(shù)即可適應(yīng)新的應(yīng)用，無需重新設(shè)計硬件，選擇一個IF，就可完成進(jìn)一步的系統(tǒng)升級。利用MAX2769 GPS接收機RF前端芯片，簡單的USB dongle或PCI Express? （PCIe?）迷你卡就可以為筆記本電腦增加低成本的GPS功能。MAX2769將接收到的原始數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇C主機，PC主機利用軟件實現(xiàn)基帶解碼，從而省去了單機GPS系統(tǒng)所需要的基帶ASIC的成本。簡單的說，MAX2769使設(shè)計人員可以利用單芯片實現(xiàn)GPS和Galileo系統(tǒng)信號處理的適配器。本文給出了GPS系統(tǒng)的工作狀態(tài)概述，并詳細(xì)描述了Maxim的基于軟件的GPS接收機方案。

　　GPS系統(tǒng)包含24顆空間衛(wèi)星或空間運載器（每個都用唯一的偽隨機噪聲編碼識別）、地面控制站以及用戶設(shè)備（接收機）。對于民用GPS和Galileo系統(tǒng)，這些衛(wèi)星通過頻率為1.57542GHz的L1波段進(jìn)行通信。3 GPS接收機必須捕獲到至少四顆衛(wèi)星的信號才能進(jìn)行可靠定位，信號捕獲和跟蹤非常復(fù)雜，因為每顆衛(wèi)星和接收機的位置時刻都在變化。

　　GPS信號

　　GPS系統(tǒng)實際上是一個簡單的擴頻通信系統(tǒng)。4 圖1提供了一個民用GPS系統(tǒng)的信號發(fā)生電路。首先，50bps的導(dǎo)航信息重復(fù) 20次，形成1000bps的比特流。然后這個重復(fù)信號被長度為1023碼片（偽隨機噪聲（PRN）碼的碼速）的唯一粗調(diào)/捕獲碼（C/A）進(jìn)行擴頻，形成1.023Mcps的基帶信號。此用這種擴頻方法后，43dB大小的GPS系統(tǒng)的總處理增益（G）可以很好地恢復(fù)比熱噪聲電平低得多的信號。每顆衛(wèi)星都有唯一的C/A碼或者說Gold碼。5 由于具有很好的自相關(guān)和互相關(guān)性，Gold碼被廣泛用于各種CDMA通信系統(tǒng)，如 WCDMA和cdma2000?。基帶信號經(jīng)過二元相移鍵控（BPSK）調(diào)制后被上變頻到L1波段進(jìn)行傳輸。
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