軟件GPS能大大降低GPS實(shí)施的成本和減小GPS的占位空間，應(yīng)該說是GPS應(yīng)用的終極目標(biāo)，特別是在手機(jī)等對成本和空間要求嚴(yán)格的電子產(chǎn)品市場。但是，它在出現(xiàn)多年后，仍不能很好地投入商用，性能、占用主CPU資源以及如何解決設(shè)計挑戰(zhàn)一直是困擾業(yè)界的三個最大問題。一方面，軟GPS性能能否與硬GPS相比一直受到業(yè)界的質(zhì)疑，人們擔(dān)心軟GPS是否會占用大量的主CPU資源，從而影響到多媒體功能和GPS功能？另一方面，GPS設(shè)計對終端廠商來說仍是一個非常新的領(lǐng)域，從采用模塊至采用GPS套片已碰到不小的挑戰(zhàn)，再升至軟件GSP，對手機(jī)廠商來說困難更大，如何解決這個問題？

Kim Kaisti：我們的軟件GPS占用主CPU非常小的資源，可以提供與硬件GPS相媲美的性能，甚至更高的性能。

日前，歐洲著名的GPS模塊/方案廠商Fastrax對《國際電子商情》表示，他們非常有信心解決這三個問題?！暗谝唬谖覀兊能汫PS方案，對主CPU占用的資源非常小。在采用純軟件GPS情況下，占用主CPU的資源為10MIPS/信道，這樣，在合適的軟件配置和正常衛(wèi)星信號情況下，持續(xù)導(dǎo)航時全部軟GPS占用主CPU的資源不到100MIPS，且占用內(nèi)存的資源僅為500kb。而在采用軟件GPS+GPS硬加速器的情況下，占用主CPU的資源僅為1MIPS/信道。”該公司發(fā)起人之一、業(yè)務(wù)拓展副總裁Kim Kaisti說道。他解釋，其中提到的GPS硬加速器是該公司將部分相關(guān)處理協(xié)議固化成RTL或者綜合網(wǎng)表的硬IP核的形式提供給客戶，客戶可以將其集成到主CPU中，也可將其集成到RFIC中?！安捎肎PS加速器后，不需要有400MHz以上主頻的CPU，200MHz-300MHz的CPU也可以跑軟GPS了，這樣軟件GPS可以在普通的功能電話上實(shí)現(xiàn)?！盞aisti表示。 此外，他表示基于該公司的軟件GPS，占用主芯片的功耗也很低，因?yàn)樗麄儾捎昧讼冗M(jìn)的算法。實(shí)驗(yàn)測得持續(xù)導(dǎo)航時占用CPU功耗僅為0.1mA/MIPS，也就是說如果占用100MIPS的資源，功耗僅為10mA。 對于性能，Kaisti更是有信心。他展示由第三方測得的軟件GPS數(shù)據(jù)為：搜索靈敏度為-144dBm，導(dǎo)航靈敏度為-162dBm。他解釋道：“我們的優(yōu)勢就在于我們除了是一家GPS模塊公司外，我們還是一家領(lǐng)先的提供GPS嵌入式軟件的公司，我們的iSuite3嵌入式GPS架構(gòu)是目前唯一一個可以用于多個GPS套片平臺的環(huán)境，并且，我們的嵌入式GPS軟件具有非常強(qiáng)的靈活性與可移植性，可以不依賴于GPS套片，直接嵌入到手機(jī)的主CPU中?！彼^續(xù)說道：“此外，iSuite3還是專門針對低端CPU和低容量內(nèi)存設(shè)計，因此占用資源非常小?！睋?jù)他表示，iSuite3除了在他們自己的模塊中采用外，也授權(quán)給其它模塊廠商和芯片廠商，已在幾百種商用模塊上得到認(rèn)證。 由于Fastrax擁有自己的GPS定位原始算法，Kaisti認(rèn)為軟件GPS甚至可以實(shí)現(xiàn)更好的性能?！拔覀冮_發(fā)的一些先進(jìn)算法，在一些GPS套片上都無法實(shí)現(xiàn)，因?yàn)橘Y源有限。但是，如果采用軟件GPS，在主CPU上就可實(shí)現(xiàn)這些先進(jìn)的算法，進(jìn)一步提升跟蹤與導(dǎo)航性能?！彼治龅馈? 至于如何應(yīng)對軟件GPS最大的一個挑戰(zhàn)——設(shè)計挑戰(zhàn)，Kaisti表示這正是他們的強(qiáng)項。Fastrax號稱是EMI排除專家，這也是GPS手機(jī)中面臨的最大問題。Fastrax為用戶提供天線設(shè)計、PCB布線、電磁干擾檢測等多種技術(shù)支持?！癎PS手機(jī)設(shè)計最關(guān)鍵的問題是對EMI的控制和正確的天線設(shè)計?？蛻艚?jīng)常采用一些應(yīng)付傳統(tǒng)射頻信號的辦法來應(yīng)付GSP手機(jī)的EMI，這是一個大大的錯誤。最關(guān)鍵的問題是他們不知道GPS手機(jī)的EMI干擾主要來自于內(nèi)部CPU總線和Memory總線的干擾，而不是外部干擾。前者的干擾可降低信號水平10-20dB，而外部其它無線電子系統(tǒng)干擾僅會使信噪比丟失2dB左右?！彼治?，我要提醒大家的是，在GPS接收端根本無法減少EMI，必須在源頭對EMI進(jìn)行抑制。在降低EMI上最常見的錯誤是設(shè)計師在PCB上分割地平面，使之變成一塊模擬地，一塊數(shù)字地，一塊射頻地等等。這是由于許多電子書藉如今仍在鼓勵使用獨(dú)立的地平面!這完全是錯誤的。再也沒有比所有電子器件共用一個地平面更好的了。如果分割地平面，根據(jù)射頻對偶定理，地平面的開路處將作為小型天線幅射出噪聲。”他特別強(qiáng)調(diào)?！八麄兎傅牧硪粋€大錯誤是電子器件沒有屏蔽，這意味著器件本身將幅射噪聲。將所有電子器件置于射頻屏蔽罩內(nèi)可以很容易解決這個問題?！彼a(bǔ)充道。Fastrax還可以為用戶提供線路圖和Gerber圖分析。 Kaisti向《國際電子商情》展示了他們的軟GPS在諾基亞最新的N810手機(jī)上的應(yīng)用。不過，他是拿市場上現(xiàn)有的N810平臺來做的，目前的N810中并不是采用的軟件GPS?！拔覀冋谂c諾基亞洽談?！彼硎?。與諾基亞來自同一個國度的Fastrax一直與諾基亞有著密切的合作關(guān)系。 “軟件GPS使得手機(jī)GPS實(shí)施成本大大下降?！盞aisti表示。在軟件GPS方案中，主要成本是RFIC，前端外圍，以及GPS軟核代碼。該公司為減小用戶的設(shè)計困難，將來自SiGe公司的RFIC與外圍的低噪聲放大器、SAW濾波器、TCXO以及其它無源器件集成，推出尺寸僅為8×8mm的前端SMD模塊iT900，售價2.5美元，而功耗也僅為15mA。加上該公司提供的純軟件GPS(代碼Swinx)授權(quán)價約為1美元，這樣整體方案的成本僅為3.5美元。如果是用于主頻為200-300MHz的功能手機(jī)，則需要采用如上所述的GPS加速器，它以RTL硬IP核集成到主CPU中，也可集成到RFIC中，F(xiàn)astrax計劃在今年Q3推出的RFIC模塊中就集成這個硬加速器，“這部分增加的成本很小，不到0.5美元，但是它讓功能手機(jī)也可以采用軟件GPS，并可以跑在專用的操作系統(tǒng)上?！盞aisti說道。 從目前來看，GPS模塊的價格仍在12-15美元之間，而GPS套片的價格也在7-9美元之間，如能采用軟GPS，價格將下降至3美元左右。由于GPS手機(jī)的設(shè)計困難，目前大多數(shù)手機(jī)仍是采用模塊的方式，而套片則較多用于PND設(shè)備中。因此，成本因素仍是制約GPS手機(jī)普及的最大因素之一，如果軟件GPS能推動功能手機(jī)(Feature phone)普及GPS，這將是一個巨大的商機(jī)。 Fastrax的此次努力能成為新一代軟件GPS市場起飛的導(dǎo)火線嗎？他們在模塊市場的成功和他們的在GPS嵌入軟件市場的經(jīng)驗(yàn)也許能助他們一臂之力。 本刊在去年曾對該公司CEO有過專訪，許多觀點(diǎn)值得借鑒，請閱讀2007年GPS手機(jī)市場不景氣，設(shè)計服務(wù)公司是“禍?zhǔn)住?/a>

責(zé)編：Quentin