當前，車載無線技術(shù)正經(jīng)歷著日新月異的變化，現(xiàn)在交通復雜，其中車載GPS設備是車主關(guān)心的。

　　GPS的空間部分是由24顆工作衛(wèi)星組成，它位于距地表20200km的上空，均勻分布在6 個軌道面上（每個軌道面4 顆） ,軌道傾角為55°。此外，還有3 顆有源備份衛(wèi)星在軌運行。衛(wèi)星的分布使得在任何地方、任何時間都可觀測到4 顆以上的衛(wèi)星，并能在衛(wèi)星中預存的導航信息。GPS的衛(wèi)星因為大氣摩擦等問題，隨著時間的推移，導航會逐漸降低。

　　車載GPS曾經(jīng)一度屬于“品”。然而在過去幾年里，經(jīng)過CSR和SiRF（現(xiàn)已合并）等公司不斷的開拓進取，GPS芯片比以前外形更小巧、速度更快、成本更低。GPS系統(tǒng)，不論其是原廠內(nèi)置或是后裝市場PND或是基于車載立體聲系統(tǒng)，如今都是普通人唾手可得的。

　　當前車載GPS行業(yè)發(fā)展的普遍趨勢與前幾年基本相同。盡管其應用范圍仍不斷擴大，但是用戶始終都希望能夠降低成本。此外，還有些的進展，比如增強了移動設備和GPS系統(tǒng)之間的交互性。

　　車載導航領域的變化也許就是各種無線技術(shù)在車內(nèi)的普遍“共存”。隨著不斷的發(fā)展，目前GPS系統(tǒng)已經(jīng)能夠借助其他技術(shù)元素來優(yōu)化系統(tǒng)功能。結(jié)合了各種技術(shù)元素的系統(tǒng)，其整體功能超出部分功能之和。

　　CSR公司和SiRF公司的合并也見證了無線技術(shù)“整合”的事實。合并之后，我們在短距離移動手機連接技術(shù)和GPS芯片集市場中處于地位。通過結(jié)合多種技術(shù)，新的CSR公司成為實力的協(xié)作式GPS車載設備廠商。

　　GPS導航系統(tǒng)的基本原理是測量出已知位置的衛(wèi)星到用戶接收機之間的距離，然后綜合多顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)就可知道接收機的具體位置。要達到這一目的，衛(wèi)星的位置可以根據(jù)星載時鐘所記錄的時間在衛(wèi)星星歷中查出。而用戶到衛(wèi)星的距離則通過紀錄衛(wèi)星信號傳播到用戶所經(jīng)歷的時間，再將其乘以光速得到（由于大氣層電離層的干擾，這一距離并不是用戶與衛(wèi)星之間的真實距離，而是偽距（PR）：當GPS衛(wèi)星正常工作時，會不斷地用1和0二進制碼元組成的偽隨機碼（簡稱偽碼）發(fā)射導航電文。GPS系統(tǒng)使用的偽碼一共有兩種，分別是民用的C/A碼和軍用的P（Y）碼。C/A碼頻率1.023MHz,重復周期一毫秒，碼間距1微秒，相當于300m；前三幀各10個字碼；每三十秒重復，每小時更新。后兩幀共15000b。導航電文中的內(nèi)容主要有遙測碼、轉(zhuǎn)換碼、第1、2、3數(shù)據(jù)塊，其中重要的則為星歷數(shù)據(jù)。當用戶接受到導航電文時，提取出衛(wèi)星時間并將其與自己的時鐘做對比便可得知衛(wèi)星與用戶的距離，再利用導航電文中的衛(wèi)星星歷數(shù)據(jù)推算出衛(wèi)星發(fā)射電文時所處位置，用戶在WGS-84大地坐標系中的位置速度等信息便可得知。

　　車載導航設備的技術(shù)趨勢

　　正如我們所說，GPS設備已經(jīng)不像過去那樣簡單地安裝在汽車儀表盤里。現(xiàn)在，這些設備則從那些價格較高、占用空間較大、功能單一的芯片轉(zhuǎn)移到與具體應用關(guān)系更加密切的組合芯片上。芯片設計者可以通過開發(fā)高度集成、設計完善的組合芯片來降低成本、節(jié)約空間，而無需不斷地降低工藝技術(shù)。

　　對于GPS系統(tǒng)定位的準確性，用戶的期望不斷提升。如今的用戶不僅希望能夠在傳統(tǒng)的“GPS友好”環(huán)境中利用衛(wèi)星的明確視線（LOS）增加導航準確性，也希望在車庫、隧道等“非GPS友好”環(huán)境中同樣如此。這就意味著更快的首次定位時間（TTFF）、更強的可靠性以及更普遍的可用性。

　　因此，在后裝領域，耦合傳感器得到了更多的使用，如回轉(zhuǎn)儀和加速計。在前裝市場中，航位推算系統(tǒng)則得到了更多的使用。航位推算系統(tǒng)通過汽車數(shù)據(jù)總線接入現(xiàn)有系統(tǒng)，如里程表、單輪速度信息和其他用來確定速度和方向的傳感措施。

　　利用汽車數(shù)據(jù)系統(tǒng)的GPS設備，其優(yōu)勢在于無需使用那些價格昂貴的傳感器，而是輕松利用汽車數(shù)據(jù)。如果GPS系統(tǒng)能夠很好的利用汽車組件，不論是輔助剎車系統(tǒng)（ABS，大部分美國和歐洲汽車的標準）中那些單輪速度傳感器，還是穩(wěn)定性控制系統(tǒng)（歐洲使用較多），或是羅盤（美國使用較多），它都能夠從根本上改善導航的準確性。

　　使用航位推算設備時，為了提高工作效率，必須滿足以下三個條件：數(shù)據(jù)測量務必準確，以提供、有效的信息；提供數(shù)據(jù)的時間間隔不可過長；數(shù)據(jù)傳輸必須在幾十毫秒內(nèi)完成。沒有這些有效的航位推算信息作補充，GPS系統(tǒng)就會受到限制。

　　用戶的耐心是有限的，因此快速、智能的啟動過程十分重要。GPS系統(tǒng)啟動越快，使用就越快。然而更重要的是，在啟動過程中，也就是司機駕車離開停車場時那關(guān)鍵的幾秒鐘，如果設備能夠與汽車系統(tǒng)保持通信狀態(tài)，對于獲知速度、車輪轉(zhuǎn)速等信息十分重要。這確保了GPS定位能夠立即得到其他數(shù)據(jù)的補充，提高了首次定位的準確性，縮短了定位時間。

　　，GPS產(chǎn)品和其他無線技術(shù)，比如藍牙和Wi-Fi的如何架構(gòu)也十分重要，應盡量減少系統(tǒng)之間的沖突，并優(yōu)化定位和連接性能。

　　用戶設備部分

　　用戶設備部分即GPS 信號接收機。其主要功能是能夠捕獲到按一定衛(wèi)星截止角所選擇的待測衛(wèi)星，并跟蹤這些衛(wèi)星的運行。當接收機捕獲到跟蹤的衛(wèi)星信號后，就可測量出接收天線至衛(wèi)星的偽距離和距離的變化率，解調(diào)出衛(wèi)星軌道參數(shù)等數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，接收機中的微處理計算機就可按定位解算方法進行定位計算，計算出用戶所在地理位置的經(jīng)緯度、高度、速度、時間等信息。接收機硬件和機內(nèi)軟件以及GPS 數(shù)據(jù)的后處理軟件包構(gòu)成完整的GPS 用戶設備。GPS 接收機的結(jié)構(gòu)分為天線單元和接收單元兩部分。接收機一般采用機內(nèi)和機外兩種直流電源。設置機內(nèi)電源的目的在于更換外電源時不中斷連續(xù)觀測。在用機外電源時機內(nèi)電池自動充電。關(guān)機后，機內(nèi)電池為RAM存儲器供電，以防止數(shù)據(jù)丟失。目前各種類型的接受機體積越來越小，重量越來越輕，便于野外觀測使用。其次則為使用者接收器，現(xiàn)有單頻與雙頻兩種，但由于價格因素，一般使用者所購買的多為單頻接收器。

　　SiRFprima芯片

　　SiRF公司出品的導航芯片，名叫SiRFPrima。這個芯片可以既可以利用GPS衛(wèi)星定位，也可以利用伽利略定位系統(tǒng)進行定位。除了定位功能外，SiRFPrima還提供音頻、視頻回放功能等功能。SiRFPrima芯片可以處理高分辨率3D畫面，支持WinCE和Linux平臺。

　　設計片上系統(tǒng)GPS解決方案的公司總是試圖盡可能地囊括更多功能，出品多功能的單芯片。然而，這也造成了風險。某些功能的使用率較低，終這些冗余的功能只會成為系統(tǒng)的負擔，造成不必要的成本消耗。

　　鑒于此，在SiRFprima的設計中，CSR公司決定特別針對一個非常成熟的細分市場：可定位設備（Location Enabled Devices）。致力于這個細分市場，SiRFprima芯片充分化，不為冗余的功能承擔任何成本。CSR公司幫助客戶通過綜合的功能模塊對其產(chǎn)品進行區(qū)分，這些功能模塊在可定位設備中十分常見。同時，能夠積極地做出決定，絕不集成那些阻礙靈活性的部件。

　　通過集成增值多媒體和3D功能的硬件支持，Prima MFS滿足了高端可定位設備的市場需求。諸如Pioneer和FineDigital這些客戶已經(jīng)使用了Prima平臺來創(chuàng)造功能完善的高端可定位設備，其中包括3D地圖、移動電視和電影播放功能。為了使制造商能夠通過軟件進行區(qū)分，Prima具有以下特征：

　　——多媒體加速

　　為了給定位設備提供豐富的多媒體內(nèi)容，Prima平臺包括視頻編解碼硬件加速器。這使Prima設備能夠流暢回放H.264、MPEG-2、MPEG-4、WMV8和WMV9格式文件。隨著移動電視和數(shù)字內(nèi)容的發(fā)展，Prima為定位設備制造商提供了市場增值功能。

　　——3D加速

　　Prima具有3D硬件加速，支持合成3D用戶界面及3D地圖繪制。3D制作逐漸成為用戶界面的組成部分，這樣，Prima用戶就可以創(chuàng)建合成3D用戶界面，通過增值軟件來實現(xiàn)產(chǎn)品差異化。

　　為了有效地減輕CPU的負擔以及提供完美的3D特殊效果，在顯示卡的繪圖芯片上增加直接負責3D圖形處理和提供3D特殊效果的能力，這便是所謂的硬件加速能力，具有這樣的芯片的顯示卡稱之為3D加速卡。雖然3D 技術(shù)的引進早的初衷是應用于3D游戲，但現(xiàn)在不再局限于應用在令人眼花繚亂的游戲上，通用的三維技術(shù)正一步步悄悄地走近我們的生活。同時，三維軟件需要統(tǒng)一的開發(fā)和使用平臺，這方面，3D軟件支持平臺的開發(fā)和市場爭奪正在如火如荼地進行著

　　——靈活的處理內(nèi)核

　　SiRFprima產(chǎn)品包括一臺ARM11處理器。這個平臺包括一臺額外的L2高速緩沖存儲器以提供更多的高端應用功能，如3D地圖、復雜的用戶界面以及多媒體。其靈活性有助于客戶開發(fā)增值軟件對其產(chǎn)品線進行區(qū)分。

　　——集成GPS

　　SiRFprima 也包括一個集成的GPS內(nèi)核。定位功能增強設備如SiRFInstantFix和SiRFDRive都能夠與Prima平臺進行捆綁。這些技術(shù)為SiRFprima設備提供的追蹤準確性和首次定位時間功能。Prima GPS內(nèi)核為用戶提供別的定位性能。

　　高性能GPS和伽利略定位引擎

　　配有浮點部件的高速ARM11 CPU

　　集成的2D/3D硬件引擎，支持OpenGL ES 1.1，利用幾何頂點處理器提高傳輸質(zhì)量、增強燈光效果

　　集成的硬件視頻解碼引擎，支持D1 解析度H.264/MPEG1/MPEG2/MPEG4/WMV9

　　集成的硬件視頻、圖像解碼引擎，支持D1解析度H.264/MPEG4視頻和1000萬像素JPEG靜止圖像

　　集成的觸摸屏控制器

　　內(nèi)存控制器，支持Mobile-SDR，Mobile-DDR和DDR

　　8/16比特NAND閃存接口，為SLC或 MLC NAND直接啟動提供8比特BCH HW ECC支持

　　集成的SD/MMC/MMC+控制器

　　兩個高速USB2.0接口，主、從配置皆可

　　128位安全ID

　　低功耗的65nm工藝

　　CSR認為，要實現(xiàn)車載GPS系統(tǒng)的功能，的方法是借助于支持軟、硬件無縫協(xié)作的高度集成系統(tǒng)。

　　CSR公司的SiRFDRive 2.0軟件能夠主動或被動地使用分布式ABS模板傳感器數(shù)據(jù)。輪速之間的差距有助于更加準確地確定汽車轉(zhuǎn)向度和速度。而價格不菲的回轉(zhuǎn)儀則可以從BOM系統(tǒng)中去除。此外還有一個好處，就是部件安裝方向不受限制，這也為汽車制造商提供了額外的物流優(yōu)勢。

　　SiRFDRive 2.0的設計之妙在于它的自動校準功能。通常，汽車傳感器的一些數(shù)據(jù)都需要校準，如那些影響航位測算系統(tǒng)準確性的輪胎尺寸、車軸寬度、前后軸距離。輪胎的變化，如輪胎壓力的降低或者傳感器溫度的流失可以立即得到補償。SiRFDRive通過緊耦合GPS/航位推算設備“卡爾曼濾波器”檢測汽車傳感器數(shù)據(jù)，以確保定位和地圖繪制的高度準確性。

　　增加整合式導航設備的互連性

　　近年來，集成度的提高、多種無線功能在車內(nèi)的協(xié)作已成為一種普遍的趨勢。移動電話、車載GPS設備都很好地證明了這一點。僅僅說“一款GPS設備”或者“媒體中心”是不具任何意義的。這樣的設備經(jīng)過集成才能夠?qū)崿F(xiàn)多種功能。零部件越來越智能、價格越來低的趨勢將會延續(xù)下去。

　　CSR公司的汽車產(chǎn)品，如RoadTunes和RoadRunner已經(jīng)趨向于推廣無線音頻流，使汽車媒體播放器的中心成為車載電子功能的。CSR公司預計，滲透到汽車行業(yè)的無線技術(shù)將會協(xié)作、共存。導航設備和信息娛樂設備的制造商必須知曉這些趨勢，開發(fā)新的解決方案來滿足用戶不斷增長的連接需求。

　　近些年的免提通話體驗，通過藍牙傳輸?shù)郊嫒莸那把b或后裝車載設備。通過使用更加完善、可靠，并符合電話薄存取規(guī)范（PBAP）的電話簿同步技術(shù)，這種通話體驗將會進一步完善。這對語音識別撥號有著巨大的影響。隨著語音質(zhì)量的不斷提高，電話的撥號錯誤率會越來越低。

　　通過藍牙獲取電話文本信息的SMS和電子郵件也可以很好地適用于導航/信息娛樂設備，并將在短期內(nèi)被廣泛應用。通過車載GPS設備可以使用更大的屏幕和更加便利的輸入方法。

　　導航/信息娛樂功能中令人激動的就是WiFi技術(shù)。WiFi現(xiàn)已被今年4月22日頒布的藍牙技術(shù)規(guī)范廣泛采用。新的藍牙規(guī)范《藍牙3.0版本+高速》有望在2012年應用于車載設備。

　　WiFi首次應用于MAC/PHY交替射頻技術(shù)（AMP），為藍牙提供“快速數(shù)據(jù)通道”。這對于導航/信息娛樂設備的設計者來講，無異于得到了一個嶄新且令人興奮的用戶應用。

　　通過一個蜂窩連接，這些設備的互聯(lián)網(wǎng)連接也在同一個層面上。在把便攜游戲設備、筆記本電腦等設備連接到互聯(lián)網(wǎng)設備的過程中，WiFi承擔著重要的角色。在和上傳導航設備的地圖和遙感勘測數(shù)據(jù)的過程中，蜂窩連接也承擔重任。

　　的確，在汽車連接行業(yè)工作其樂無窮。未來的設備將會擁有更加強大的功能，SiRFprima GPS導航系統(tǒng)市場的地位促進了那些技術(shù)高速發(fā)展的產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)，將會給各類企業(yè)帶來無窮的利潤。