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软件方法对多星座GNSS芯片设计的好处

星星科技指导员 来源:嵌入式计算设计 作者:Hagay Gellis 2022-06-29 10:23 次阅读

全球导航卫星系统 (GNSS) 提供的不仅仅是广受欢迎的 GPS 技术,而且是半导体市场中增长最快的技术之一。它已成为智能手机的关键组成部分,GNSS 有助于识别位置并提供地图数据和其他服务。正在招手的下一个前沿领域是智能手表和眼镜等低功耗定位可穿戴设备的集成。

在联网汽车和自动驾驶汽车的行业推动下,车载导航和远程信息处理系统也在稳步推进。在这个领域,GNSS 是汽车仪表板发展的主要组成部分。

只使用 GPS 卫星信号;GLONASS增强了 GNSS 设置。这导致信号接收、精度和覆盖效率方面的明显改善。目前有两个 GNSS 业务正在运行——无处不在的 GPS 和俄罗斯的 GLONASS——而两个新的星座处于半运行状态,并正在逐步走向完全覆盖全球。

由欧盟建造的全球卫星星座伽利略正在发射卫星;预计在 2020 年提供全面服务。然后是来自中国的北斗卫星系统,该系统自 2012 年以来已在亚洲部分运行,到 2020 年实现全球覆盖。

此外,已经在不同地区使用差分 GPS 建造了本地增强星座,例如日本的准天顶卫星系统 (QZSS) 和几个天基增强系统 (SBAS),其中地面站将增强和校正的信号传送到系统。因此,目前由 GPS 和 GLONASS 组成的 GNSS 世界将在未来几年拥有更多的公司——或者更确切地说是更多的卫星星座,这对消费者来说是一件好事。

你可能会问为什么这对消费者有好处。首先,GNSS 接收器用于计算位置精度的卫星数量直接影响最终的位置精度。在香港、纽约和旧金山等城市中心,信号反射经常会混淆 GNSS 接收器,导致定位错误。因此,多个星座在密集的城市环境和卫星能见度通常受到影响的山区具有明显的优势。

其次,新建的卫星星座带来了更高的可靠性、更准确的定位和更快的首次定位时间等关键优势。最后,对于定位服务本身就是一个行业,更多的卫星星座意味着更高质量的定位和地图服务,最终带来更好的用户体验。

多星座 GNSS 接收器芯片组终于到货了。这些单芯片 IC 允许从任何卫星以可互换的方式传输最佳信号,而不受星座的影响,这反过来又提高了密集城市和其他具有挑战性区域的导航精度。然而,这些支持多种 GNSS 标准的芯片大多在硬件中实现了不同的无线电和 PHY。另一方面,软件定义的 GNSS 系统允许片上系统 (SoC) 设计人员在最少使用硬件加速器的情况下整合多星座导航功能。

与硬件实施相比,基于软件的 GNSS 解决方案为芯片设计人员提供了一些关键优势。例如,许多工程问题在很大程度上支持基于软件的方法,例如与 GPS 时间不同的 GLONASS 卫星星座时间。此外,这两个卫星系统以不同的频率运行,从而导致信道间偏差。

然后,来自不同卫星的 GNSS 信道之间存在多径干扰问题,以及 GNSS 和通常驻留在同一块板上的蜂窝信号之间的干扰。基于软件的设计通过提供更大的灵活性和可编程性,让芯片开发人员能够更好地应对这些挑战,尤其是在芯片组被放置在最终产品上之后。此外,它还允许芯片组供应商通过添加新卫星来增加新功能。

以软件为中心的 GNSS 解决方案还在功率、芯片面积和设计灵活性方面为 SoC 设计人员提供了更多切实的好处。在功率方面,手机内部的室外 GNSS 信号大约比蜂窝信号弱 1,000 倍,这正好说明了 GNSS 芯片组的功率挑战程度。其次,除了弱 GNSS 信号的恢复之外,来自不同卫星星座的更多射频通道进一步增加了 GNSS 芯片组设计中的功率限制。

具有集成射频的基于软件的 GNSS 芯片组比硬件解决方案消耗更少的功率。以伽利略卫星导航(GSN) 为例,它的 GNSS 接收器可以在一个带有几个小型硬件加速器的CEVA-TeakLite-4 处理器上同时运行多个软件实现。

在查看芯片面积时,智能手机和可穿戴设备中的小尺寸设计将明显受益于基于软件的基带实现所实现的芯片面积减少。最后,以 DSP 为中心的软件解决方案让 GNSS 接收器设计人员可以通过软件轻松升级他们的设计,以包括未来的卫星星座,例如北斗和伽利略。GNSS 接收器芯片组中处理更多卫星信号的基带设计将不可避免地导致处理精度管理和纠错等任务的处理能力更强。支持多个卫星星座的 GNSS 芯片组显然需要更多通道,而在这里,软件解决方案可以有效应对各种调制标准,同时管理多个 GNSS 星座的信号处理需求。

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    NCV8770 LDO稳压器 350 mA 低Iq

    0是350 mA LDO稳压器,集成了复位功能,专用于微处理器应用。其坚固性使NCV8770可用于恶劣的汽车环境。超低静态电流(典型值低至21μA)使其适用于永久连接到需要具有或不具有负载的超低静态电流的电池的应用。当点火开关关闭时,模块保持活动模式时,此功能尤其重要。 NCV8770包含电流限制,热关断和反向输出电流保护等保护功能。 特性 优势 固定输出电压为5 V 非常适合为微处理器供电。 2%输出电压上升至Vin = 40 V 通过负载突降维持稳压电压。 输出电流高达350 mA 我们广泛的汽车调节器产品组合允许您选择适合您应用的汽车调节器。 RESET输出 禁止微处理器在低电压下执行未请求的任务。 汽车的NCV前缀 符合汽车现场和变更控制& AEC-Q100资格要求。 低压差 在低输入电压下维持输出电压调节(特别是在汽车起动过程中)。 典型值为21μA的超低静态电流 符合最新的汽车模块要求小于100μA。 热关机 保护设备免受高温下的永久性损坏。 短路 保护设备不会因电流过大而在芯片上产生金属开路。 非常广泛的Cout和E...
    发表于 07-30 12:02 296次 阅读

    NUD3112 继电器驱动器 12 V

    备用于切换感应负载,如继电器,螺线管白炽灯和小型直流电机,无需使用续流二极管。该器件集成了所有必需的产品,如MOSFET开关,ESD保护和齐纳钳位。它接受逻辑电平输入,因此可以由各种设备驱动,包括逻辑门,逆变器和微控制器。 特性 提供强大的驱动程序接口直流继电器线圈和敏感逻辑电路 针对12 V轨开关继电器进行了优化 能够在12 V下驱动额定功率高达6.0 W的继电器线圈 内部齐纳二极管消除了对续流二极管的需求 内部齐纳钳位路由引起的电流接地以实现更安静的系统操作 低VDS(ON)可降低系统电流消耗 应用 电信:线路卡,调制解调器,答录机,传真 消费者:电视和录像机,立体声接收器,CD播放器,盒式磁带 工业:小家电,安全系统,自动测试设备,车库门开启器 计算机和办公室:复印机,打印机,台式电脑 电路图、引脚图和封装图...
    发表于 07-30 11:02 728次 阅读
    NUD3112 继电器驱动器 12 V

    MDC3105 继电器驱动器 5.0 V

    电器驱动器旨在用集成的SMT部件替换三到六个分立元件的阵列。它可用于切换3至6 Vdc感应负载,如继电器,螺线管,白炽灯和小型直流电机,无需使用续流二极管。 特性 在直流继电器线圈和敏感逻辑电路之间提供稳健的驱动器接口 优化从3开关继电器V至5 V导轨 能够在5 V下驱动额定功率高达2.5 W的继电器线圈 具有低输入驱动电流和良好的背对背瞬态隔离功能 内部齐纳二极管消除了对自由二极管的需求 内部齐纳钳位路径感应电流接地以实现更安静的系统操作 保证关闭状态,无输入连接 支持Larg具有最小断态泄漏的系统 符合1C类人体模型的抗ESD能力 低饱和电压允许使用更高电阻的继电器线圈,从而减少系统电流漏极 应用 电信:线路卡,调制解调器,应答机,传真机,功能手机电子Hook Switch 计算机和办公室:复印机,打印机,台式电脑 消费者:电视和录像机,立体声接收器,CD播放器,盒式录像机,电视机顶盒 工业:小家电,白色家电,安全系统,自动测试设备,车库门开启器 汽车:5.0 V驱动继电器,电机控制,电源锁,灯驱动器 电路图、引脚图和封装图...
    发表于 07-30 11:02 516次 阅读
    MDC3105 继电器驱动器 5.0 V

    NCP4688 LDO稳压器 150 mA 低压差 高PSRR 低噪声

    8是一款CMOS 150mA LDO线性稳压器,具有高输出电压精度,具有低噪声输出电压和高纹波抑制性能。低输出噪声电平10uVrms通常保持在任何输出电压。非常常见的SOT23-5封装和小型uDFN 1x1封装适用于工业应用,便携式通信设备和RF模块。 特性 优势 非常高的80 dB PSRR 非常好的噪音消除装置 非常小的包装1x1mm 非常浓缩的PCB的想法 应用 家用电器,工业设备 有线电视盒,卫星接收器,娱乐系统 汽车音响设备,导航系统 笔记本电脑适配器,液晶电视,无线电话和专用局域网系统 电路图、引脚图和封装图...
    发表于 07-30 10:02 1226次 阅读

    NCP717 LDO稳压器 300 mA 低Iq 高PSRR 低噪声

    是300 mA LDO,为工程师提供非常稳定,精确的电压和极低的噪声,适用于空间受限,噪声敏感的应用。为了优化电池供电的便携式应用的性能,NCP717采用动态静态电流调节,在空载时具有极低的IQ消耗。 特性 优势 工作输入电压范围:1.8V至5.5V 非常适合电池供电的应用 超低输出噪声:典型值。 22μVrms 非常适合噪音敏感的应用 极低静态电流:典型值。 25μA 在轻载条件下提高效率 高纹波抑制比:典型值。 70dB @ 1kHz 有效过滤供电线路噪音 1.5V至3.3V的固定电压选项 支持主要的低压轨道 极低压降:典型值。 175 mV @ 300 mA 支持输入电压要求非常低的应用 ±2%精度超载/线路/温度 提供准确的电压轨 热关断和限流保护 确保稳健设计 XDFN 1.0 x 1.0 mm包中提供 非常适合空间受限的应用程序 有/无主动放电选项 应用 终端产品 触摸屏控制器电源 摄像机模块电源 GPS接收器部分电源 低功耗MCU,FPGA电源 智能手机 平板电脑 GPS便携式导航设备 低功耗无线设备 无线耳机 便携式医疗设备 电路图...
    发表于 07-30 10:02 274次 阅读

    NCP707 LDO稳压器 200 mA 超低Iq 高PSRR 低噪声

    是200mA LDO,为工程师提供非常稳定,精确的电压和极低的噪声,适用于空间受限,对噪声敏感的应用。为了优化电池供电的便携式应用的性能,NCP707采用动态静态电流调整,在空载时消耗非常低的I Q 。 特性 优势 工作输入电压范围:1.8V至5.5V 非常适合电池供电的应用 超低输出噪声:典型值。 22μVrms 非常适合噪音敏感的应用 极低静态电流:典型值。 25μA 在轻载条件下提高效率 高纹波抑制比:典型值。 70dB @ 1kHz 有效过滤供电线路噪音 1.5V至3.3V的固定电压选项 支持主要的低压轨道 极低压降:典型值。 120 mV @ 200 mA 支持输入电压输入电压要求非常低的应用 ±2%精度超载/线路/温度 提供准确的电压轨 热关断和限流保护 确保稳健设计 XDFN 1.0 x 1.0 mm包中提供 非常适合空间受限的应用程序 有/无主动放电选项 应用 终端产品 触摸屏控制器电源 摄像机模块电源 GPS接收器部分电源 低功耗MCU,FPGA电源 智能手机 平板电脑 GPS便携式导航设备 低功耗无线设备 无线耳机 便携式医疗设备...
    发表于 07-30 10:02 358次 阅读

    NCP691 LDO稳压器 1 A 超低压差 带使能

    / NCP691 / NCP692器件设计为极低压降(LDO)1安培线性稳压器。这款新型CMOS VLDO系列在固定电压选项或5.0V至1.25V的可调输出电压范围内提供1A输出电流。这些器件专为空间受限和便携式电池供电应用而设计,并提供许多重要功能,如高PSRR,低静态和地电流消耗,低噪声操作以及短路和热保护。与标准CMOS LDO相比,它们提供增强的ESD保护,旨在与低成本陶瓷电容器一起使用。 NCP691包括一个Enable低功能,NCP692和一个高电平,所有三个产品都采用6引脚DFN3x3封装。 特性 优势 输出电压选项:可调,1.5 V,1.8 V ,2.5 V,3.3 V,5.0 V - 联系工厂获取其他电压选项 最流行的电压选项。其他可根据要求提供。 限流保护 引领更强大的产品 热能关机保护 适合在恶劣环境中使用 没有旁路电容的15 Vrms的典型噪声电压 适用于音频和其他电噪声敏感应用 输入电压低至1.5V 适用于低压输入轨道 1 A时典型的压差为190 mV(Vout = 2.5 V,T J = 25C) 适用于低压输入轨和电池供电应用 低电平有效使能引脚(NCP691器件)高电平有效引脚...
    发表于 07-30 09:02 421次 阅读

    MC33160 线性稳压器 100 mA 5 V 监控电路

    0系列是一种线性稳压器和监控电路,包含许多基于微处理器的系统所需的监控功能。它专为设备和工业应用而设计,为设计人员提供了经济高效的解决方案,只需极少的外部组件。这些集成电路具有5.0 V / 100 mA稳压器,具有短路电流限制,固定输出2.6 V带隙基准,低电压复位比较器,带可编程迟滞的电源警告比较器,以及非专用比较器,非常适合微处理器线路同步。 其他功能包括用于低待机电流的芯片禁用输入和用于过温保护的内部热关断。 这些线性稳压器采用16引脚双列直插式热片封装,可提高导热性。 特性 5.0 V稳压器输出电流超过100 mA 内部短路电流限制 固定2.6 V参考 低压复位比较器 具有可编程迟滞的电源警告比较器 未提交的比较器 低待机当前 内部热关断保护 加热标签电源包 无铅封装可用 电路图、引脚图和封装图...
    发表于 07-30 06:02 285次 阅读
    MC33160 线性稳压器 100 mA 5 V 监控电路

    FAN53880 一个降压 一个升压和四个LDO PMIC

    80是一款用于移动电源应用的低静态电流PMIC。 PMIC包含一个降压,一个升压和四个低噪声LDO。 特性 晶圆级芯片级封装(WLCSP) 可编程输出电压 软启动(SS)浪涌电流限制 可编程启动/降压排序 中断报告的故障保护 低电流待机和关机模式 降压转换器:1.2A,VIN范围: 2.5V至5.5V,VOUT范围:0.6V至3.3V 升压转换器:1.0A,VIN范围:2.5V至5.5V,VOUT范围:3.0V至5.7V 四个LDO:300mA,VIN范围:1.9V至5.5V,VOUT范围:0.8V至3.3V 应用 终端产品 电池和USB供电设备 智能手机 平板电脑 小型相机模块 电路图、引脚图和封装图...
    发表于 07-30 04:02 640次 阅读
    FAN53880 一个降压 一个升压和四个LDO PMIC

    NCP1592 同步降压稳压器 PWM 6.0 A 集成FET

    2是一款低输入电压,6 A同步降压转换器,集成了30mΩ高侧和低侧MOSFET。 NCP1592专为空间敏感和高效应用而设计。主要特性包括:高性能电压误差放大器,欠压锁定电路,防止启动直到输入电压达到3 V,内部或外部可编程软启动电路,以限制浪涌电流,以及电源良好的输出监控信号。 NCP1592采用耐热增强型28引脚TSSOP封装。 特性 30mΩ,12 A峰值MOSFET开关,可在6 A连续输出源或接收器处实现高效率电流 可调节输出电压低至0.891 V,准确度为1.0% 宽PWM频率:固定350 kHz,550 kHz或可调280 kHz至700 kHz 应用 终端产品 低压,高密度分布式电源系统 FPGA 微处理器 ASICs 便携式计算机/笔记本电脑 电路图、引脚图和封装图...
    发表于 07-30 03:02 210次 阅读

    NCV5171 升压转换器 280 kHz 1.5 A 用于汽车

    1 / 73产品是280 kHz / 560 kHz升压调节器,具有高效率,1.5 A集成开关。该器件可在2.7 V至30 V的宽输入电压范围内工作。该设计的灵活性使芯片可在大多数电源配置中运行,包括升压,反激,正激,反相和SEPIC。该IC采用电流模式架构,可实现出色的负载和线路调节,以及限制电流的实用方法。将高频操作与高度集成的稳压器电路相结合,可实现极其紧凑的电源解决方案。电路设计包括用于正电压调节的频率同步,关断和反馈控制等功能。这些器件与LT1372 / 1373引脚兼容,是CS5171和CS5173的汽车版本。 特性 内置过流保护 宽输入范围:2.7V至30V 高频允许小组件 最小外部组件 频率折返减少过流条件下的元件应力 带滞后的热关机 简易外部同步 集成电源开关:1.5A Guarnateed 引脚对引脚与LT1372 / 1373兼容 这些是无铅设备 用于汽车和其他应用需要站点和控制更改的ons CS5171和CS5173的汽车版本 电路图、引脚图和封装图...
    发表于 07-30 00:02 479次 阅读

    NCP161 LDO稳压器 450 mA 超高PSRR 超低噪声

    是一款线性稳压器,能够提供450 mA输出电流。 NCP161器件旨在满足RF和模拟电路的要求,可提供低噪声,高PSRR,低静态电流和非常好的负载/线路瞬态。该器件设计用于1μF输入和1μF输出陶瓷电容。它有两种厚度的超小0.35P,0.65 mm x 0.65 mm芯片级封装(CSP),XDFN-4 0.65P,1 mm x 1 mm和TSOP5封装。 类似产品:
    发表于 07-29 21:02 686次 阅读

    TL594 PWM控制器

    PWM控制器集成了在单个芯片上构建脉冲宽度调制(PWM)控制电路所需的所有功能。该器件主要设计用于电源控制,为系统工程师提供了灵活性,可根据特定应用定制电源控制电路。 TL594 PWM控制器包含两个误差放大器,一个片内可调振荡器,死区时间控制(DTC)比较器,脉冲转向控制触发器,精度为1.5%的5V稳压器,欠压锁定控制电路和输出控制电路。 误差放大器的共模电压范围为-0.3 V至VCC-2 V.DTC比较器具有固定偏移,可提供约5%的死区时间。可以通过将RT端接到参考输出并为CT提供锯齿输入来旁路片上振荡器,或者它可以用于驱动同步多轨电源中的公共电路。 未提交的输出晶体管提供共发射极或射极跟随器输出能力。每个器件都提供推挽或单端输出操作,并通过输出控制功能进行选择。这些器件的架构禁止在推挽操作期间输出被脉冲两次的可能性。欠压锁定控制电路将输出锁定,直到内部电路工作。 TL594CD,CN,CDTB的工作温度范围为-40℃至85℃。 特性 优势 PWM降压控制器配置 在buck配置中使用简单 变频操作(最高300 KHz) 优化系统规模和效率 完整脉冲宽度调制控制电路 具有主机或从机操...
    发表于 07-29 21:02 1110次 阅读
    TL594 PWM控制器

    TL494 PWM控制器(最高200 kHz)

    PWM控制器集成了在单芯片上构建脉冲宽度调制(PWM)控制电路所需的所有功能。该器件主要设计用于电源控制,可灵活地为特定应用定制电源控制电路。 TL494 PWM控制器包含两个误差放大器,一个片内可调振荡器,一个死区时间控制(DTC)比较器,一个脉冲转向控制触发器,一个5 V,5%精度稳压器和输出控制电路。 误差放大器的共模电压范围为-0.3 V至VCC -2 V.死区时间控制比较器具有固定偏移,可提供约5%的死区时间。通过将RT端接到参考输出并为CT提供锯齿输入,或者它可以驱动同步多轨电源中的公共电路,可以旁路片内振荡器。 未提交的输出晶体管提供共射极或射极跟随器输出能力。该PWM控制器提供推挽或单端输出操作,可通过输出控制功能进行选择。该器件的架构禁止在推挽操作期间输出均为脉冲两次。 TL494C PWM控制器的工作温度范围为0C至70C。 TL494I的特点是工作温度范围为-40℃至85℃。 TL494B的特点是工作温度范围为-40℃至125℃。 NCV494B的特点是-40C至125C,并通过汽车应用认证。 特性 优势 变频操作(最高200 KHz) 优化系统规模和效率 PWM降压控制器配置 在buck配置中使用简...
    发表于 07-29 21:02 1576次 阅读
    TL494 PWM控制器(最高200 kHz)

    AR0261 CMOS图像传感器 2 MP 1/6

    美半导体的AR0261是一款200万像素传感器,可提供原始1080p分辨率和卓越的图像质量,满足严格的外形尺寸要求(z高度小于3.5mm),适用于移动,平板电脑和移动设备中的超薄全高清视频应用笔记本市场。该传感器具有1/6英寸光学格式和采用安森美半导体A-PixHS(tm)技术的新1.4微米像素,可提供出色的低光性能。新型传感器提供1080p / 60fps或720p / 60fps的高清视频,对于清晰,清晰的视频捕捉至关重要。 特性 具有高级1.4um像素BSI的2 MP CMOS传感器技术 数据接口:1和2通道移动行业处理器接口(MIPI) 可用于MIPI接口的比特深度压缩:10-8和10-6为全帧速率应用启用低带宽接收器 启用立体视频捕获的3D同步控件 隔行扫描多重曝光读数,支持高动态范围(HDR)静止和视频应用 8.8kbits一次性可编程存储器(OTPM),用于存储阴影校正系数和模块信息 可编程控制:增益,水平和垂直消隐,自动黑电平偏移校正,帧大小/速率,曝光,左右和上下图像反转,窗口大小和平移 用于改善EMI特性的片上双锁相环(PLL)振荡器结构 卓越的低光性能 低暗电流 简单的双线串行接口 ...
    发表于 07-29 16:02 395次 阅读
    AR0261 CMOS图像传感器 2 MP 1/6

    AR0521 CMOS图像传感器 5.1 MP 1 / 2.5

    是一款1 / 2.5英寸CMOS数字图像传感器,有源像素阵列为2592(H)x 1944(V)。它通过滚动快门读数捕获线性或高动态范围模式的图像,并包括复杂的相机功能,如分档,窗口以及视频和单帧模式。它专为低亮度和高动态范围性能而设计,具有线路交错T1 / T2读出功能,可在ISP芯片中支持片外HDR。 AR0521可以产生非常清晰,锐利的数字图像,并且能够捕获连续视频和单帧,使其成为安全应用的最佳选择。 特性 5 Mp为60 fps,具有出色的视频性能 小型光学格式(1 / 2.5英寸) 1440p 16:9模式视频 卓越的低光性能 2.2 m背面照明像素技术 支持线路交错T1 / T2读出以启用ISP芯片中的HDR处理 支持外部机械快门 片上锁相环(PLL)振荡器 集成颜色和镜头阴影校正 精确帧率控制的从属模式 数据接口:♦HiSPi(SLVS) - 4个车道♦MIPI CSI-2 - 4车道 自动黑电平校准 高速可配置上下文切换 温度传感器 快速模式兼容2线接口 应用 终端产品 视频监控 高动态范围成像 安全摄像头 行动相机 车载DVR 电路图、引脚图和封装...
    发表于 07-29 16:02 1584次 阅读