高性能低成本GPS手机的设计与实现Q&A

张琛 (易图通科技（北京）有限公司销售总监)

虽然传统的GPS技术已经趋于成熟，但将其整合到手机平台中并不是一件容易的事情。一方面，手机具有极大的成本、功耗和空间限制；另一方面，GPS信号非常微弱，极易受到干扰，处理好滤波、布线以及屏蔽是构建一个稳定的GPS手机平台的重中之重。如何才能提高GPS手机平台接收灵敏度和整合度，有效的利用系统资源？此外，电子导航地图也是影响用户体验的另一重要因素，地图内容的准确度、覆盖率、费用、数据更新是否方便……决定了GPS终端被市场所接收的程度。而如何将导航引擎软件和手机操作系统很好的结合也是需要考虑的问题。

问：请问专家，设计GPS手机时，是选用GPS模块好呢还是选用GPS芯片好？

答：从我的观点看，模块和芯片的选用要参照实际应用，使用芯片需要更多的专业知识和经验，开发成本也高，但是BOM成本比模块低，适合大规模应用。如果是中小批量，还是建议使用模块。

问： 什么是GPS手机 GPS手机一定是智能手机吗？

答：GPS手机基本是指带有GPS功能的手机，随着技术的发展，现在非智能手机方案也开始支持GPS功能，所以GPS手机不一定就是智能手机。

问：EMI问题普遍存在于电子系统中，而在高频、无线系统中往往更加突出。对于如今热门的GPS应用，如何解决EMI问题意义显得更加重大，因为GPS卫星距离地面上万公里，信号到地面非常弱，不及手机信号的千分之一，传统的设计观念可能会使GPS成品有很多问题。 现在的GPS手机很能说明这个问题，尽管很多公司把产品设计出来面市了，但这些产品的系统性能很多达不到标准，甚至发出错误信息。在系统设计上，除了磁珠、EMI滤波器等常用手段，还别的有效的客服EMI的方法吗？

答：GPS系统设计的难点就在于防止干扰，要有效的设计一个高性能的GPS系统，在设计开始的时候就要对整个布局做好规划，GPS系统尤其是天线周围需要远离干扰源,例如GSM发射机，SD卡，USB口，蓝牙，高速率的处理器。其次需要对GPS部分和其他干扰源部分分别做屏蔽，如果在位置受限的系统上集成GPS功能，就需要通过理论计算在GPS的射频前端加以处理，但对于GPS带内干扰，这种方法就无法解决，u-blox5通过内部算法，可以滤除带内的强干扰，为复杂环境的高性能GPS应用提供了很好的解决方案。

问：现在使用的地图软件那一家的最好，所谓的四维地图到底是个什么概念。

答：现在中国一共有11家公司持有合法生产导航电子地图的资格，其中现在只有7家公司可以向市场提供产品，各家各有优劣。易图通的产品有如下特点：

·因为采用国际一流的工艺以及完全自主研发的生产平台，产品品质和规格比较优秀。

·除了面向汽车导航用的产品，易图通的产品已经包含了众多面向telematics和LBS的产品特性，适用于通信环境和增值服务。这方面还在继续快速发展。

“四维”是我们行业一家公司的名称，不是一种产品概念。

问：三星的GPS模组是否适合用于手机，有没有成功的案例。

答：三星不在市场主流GPS模组品牌中, u-blox作为业界最大的GPS模块制造商，有着十余年的模块制造经验，通过极为严格的TS16949认证，每个模块出场都经包括X-ray在内的严格的测试，确保产品质量。

问：虽然现在存储容量不是问题，但这样的话，软件要占多少空间啊？手机的处理速度跟的上吗？

答：的确，LBS业务要求有更多的内容和功能来支撑，势必会导致对硬件性能和存储空间的要求。我的看法是：

1. 内容和功能的提升是有过程的，这个过程必须参考终端硬件的提升过程。

2. LBS业务中终端的导航或地图业务一定会通过各种通信方式与后台服务器结合，意味着大量的数据可能会存放在服务中心，而不一定放在终端上，这会大大减轻对其硬件配置的要求。

3. LBS业务更多的是商业模式上的创新，不少业务需要软件功能和数据内容的支持，但对硬件计算性能倒不见得有很大的要求。比如"Care Service"，只要在普通的定位/地图软件上添加与服务中心的通信功能，不会消耗更多的计算资源。

问：目前，GPS手机定位效果还不够准确.有时一个街道就相差几十米. 可是价格却相对很贵。如果真的依靠GPS行走.靠GPS手机似乎暂时还不可靠。反而是单独买GPS接收器会好一些。请教一下专家要提高GPS手机的定位效果都有哪些可行的方法？？GPS手机的成本为什么居高不下？

答：GPS精度依赖于GPS算法和接收信号质量，由于手机集成度高，对设计水平要求很高，有些GPS手机由于设计水平欠佳，接收灵敏度较低，如果再加之GPS算法不佳，那漂移就会比较大。要提高定位效果，一是提高灵敏度，二是选用算法先进的GPS解决方案,u-blox5内置50通道，100万个相关器，提供业内最高的灵敏度，很多知名客户采用该方案的GPS手机表现出了优异的性能

问：选择GPS方案时需要特别注意哪些参数啊？

答：最主要的参数包括灵敏度，通道数以及抗干扰能力。

·灵敏度包括捕获灵敏度，重新捕获灵敏度已及跟踪灵敏度，灵敏度是判断GPS接收弱信号能力的标准。

·通道数表示GPS接收机捕获及跟踪卫星的能力，通道数越多，GPS接收机捕获及跟踪的卫星数越多，在弱信号条件下的定位能力越强。

·抗干扰能力表现在GPS接收机在有干扰源情况下的接收能力。u-blox5提供业界最高的-160dBm跟踪及重新捕获灵敏度，50通道接收机以及独有的抗干扰算法，提供高性能的GPS解决方案。