GPS Engine Board

GPS 衛星定位系統功能可以表現在不同的產品的形態上,例如 GPS Handheld、GPS Car system、GPS CF card、GPS Mouse… etc。但不管產品的形態為何,基本上 GPS 的接受器裡必須要有 GPS 衛星定位系統的主接受器我們一般稱之為引擎或引擎板( Engine ) ,此一主接受器完全只單一做接收衛星訊號的功能,並沒有發射無線電波的功能,而其目前可做成模組 ( GPS Engine/B or GPS Receiver Module or GPS Mouse ) 形態方式並與使用其它的介面電路連結然後應用在 GPS 產品上。
GPS Engine 的製造商甚多,代表性的廠商有Motorola、Garmin、EverMore ..等,目前尚有多家國內的 GPS 製造設計廠商,使用 GPS Chipset 自行製造 Engine Board 成為自有品牌或接受國外客戶 OEM or ODM 的方式。雖然廠商眾多,特性上略有差異,但是其接受電路結構大數大同小異。
GPS 接受器電路主要其基本構成包含有低雜訊放大器 ( LNA )、射頻濾波 ( RF Filter )、射頻電路 ( RF Chip )、數位處理器 ( DSP )、微處理器 ( uP )、快閃記憶体 ( Flash Memory )、記憶体 ( SRAM )、振盪器 ( Crystal ) 等元件。
Engine 接受器模組大概可區分為射頻前端 ( RF front end ) 和數位處理 ( Digital section ) 兩部份電路,其分別擔負不同的接收及解碼輸出的功能。
射頻前端部份大致由 LNA、BPF、RFIC 三部份電路所組成,其功能主要是負責把從 Antenna 接收 L1 1575.42 MHz 的射頻訊號經過混波降頻取出 Base band 所須的中頻訊號 4.092 MHz。
射頻部份的主要元件為射頻積體電路RFIC ,又稱為RF Front End Chipset 。RFIC 為一個 GPS 射頻訊號處理的積體電路,它有 Double-conversion、RF/IF down converter block 和 PLL frequency synthesizer 的功能。
數位處理部份則包括有GPS Base Band DSP、Micro Processor、Flash Memory、SRAM。這部份的電路功能除了接受射頻前端的輸出中頻訊號外,必須把訊號解調變出來並將訊號處理輸出,以便於使用者介面使用。而 Base Band 之解碼輸出,通常會依照 NMEA 0183 的輸出格式,但也有一些廠商會自行訂定出自有的輸出格式。但這種自行的輸出資料輸出格式,並沒有辦法與一般的電子地圖搭配,所以通常我們都會選擇使用標準的 NMEA 做輸出資料格式。