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新的低功耗GNSS解决方案创造了更精确的室内定位

9月8日,2020年经过阿德里安·吉布尔斯

Synopsys和Nestwave正在组合硬件IP和算法,为GNSS接收器提供电池操作的IOT设备额外的小节划分时间。

准确性是全球导航卫星系统(GNSS)的主要目标。虽然在我们的手机上的位置跟踪比10年前更精确,但在识别室内或密集城市环境中的位置时,我们仍然看到了电路级别的打嗝。

巢软件是一个IOT地理位置公司,为IOT调制解调器和DSP供应商提供混合信号技术。最近,该公司宣布它是将其软核心GPS导航IP与Synopsys的IOT通信IP子系统相结合为提供低功耗GNSS解决方案,可以集成到IOT调制解调器 - 切割专用GNSS芯片的成本。

NestWare的核心IP集成到IOT调制解调器中

NestWare的核心IP集成到IOT调制解调器中。使用的图像礼貌嵌套

本公告使我们有机会审查GNSS技术的关键原则,并分析巢软件 - Synopsys协作中提出的解决方案。

介绍GNSS技术

GNSS是一个卫星网网,通过将定时数据传输到GNSS接收器来提供位置修复的轨道。

现代接收需要多个通道(频带区域),以准确估计支持GNSS的设备上的位置修复。离散载波频率范围为1176.45MHz至1575.42MHz,使用二进制(BPSK)或正交相移键(QPSK)的传统调制方案。

据微软称,GNSS接收器可以消耗高达200兆瓦的电力执行获取和跟踪时,但应在睡眠模式下消耗不到1兆瓦。

GNSS中的有效载荷旨在识别对象的定位

GNSS中的有效载荷旨在识别对象的定位。使用的图像礼貌导航技术

较新的调制技术,例如二进制偏移载波(BOC),在子载波周围分配能量。这些调制技术的目的是一种有用的数据链接,包括区分三角测量卫星并提供估计的距离。

在GNSS中,精度定义为卫星网络的测量和已知度量,速度和位置之间的差异。位置准确性受各种因素的影响,包括城市地区多径和非视线条件的信号损失。

巢穴具有专利的算法,可以减轻多径问题,这使得更高的准确性。

优化的算法减少了主动处理

根据其中一个渔台在信号处理上的博客帖子,在传统系统中使用对称匹配的滤波器(MF)处理接收信号。MF将多径组件作为接收信号的一部分处理,但对于到达时间估计,必须消除多径元素。

渔夫的近似因果滤波方法允许设备识别直接定位信号路径。一旦过滤了多径元素,最大似然估计到达时间算法变得计算地是可行的。巢穴声称它的解决方案是比具有多径的其他环境更有效的4.5倍

利用渔网专利算法提高了灵敏度,提供比标准GNSS接收器更好的精度

提高了与渔网专利算法的灵敏度,提供比标准GNSS接收器更好的精度。使用的图像礼貌筑巢

对于依靠长期电池操作的IOT设备,巢穴表示地理位置任务更快地完成,使设备返回到睡眠状态。

增强的地理位置硬件

作为协作的一部分,Synopsys计划为巢Wave的地理定位算法和云架构提供贡献它的设计软件acc IoT通信IP子系统。所得到的GNSS解决方案旨在实现10倍的功率降低。

那么,这个新解决方案中包含的内容是什么?

电弧子系统提供具有专用外设的DSP增强型EM9D低功耗处理器。APEX集成的硬件加速器用于从处理器的GNSS信号的卸载维特比解码和三角计算。

Synopsys'arc IoT Communications IP子系统在低功耗IOT调制解调器的框图

Synopsys'arc IoT Communications IP子系统的框图在低功耗IOT调制解调器的核心。使用的图像礼貌synopsys.

通用数字RF前端允许外部供应商RF收发器,其可以使巢穴的混合方法与地理定位有趣的三角测量效率实现其他技术,如4G / 5G信号多边或Wi-Fi嗅探

集成硬件和软件以提高物联网功率效率

Synopsis和Nestwave之间的协作举例说明了软件和硬件工程团队之间的越来越多的集成。

John Koeter,IP的营销和战略高级VP,解释说,这一合作“将帮助设计人员显着提高地理位置性能,降低频率要求和降低电池供电的物联网应用的整体功耗。”

在农业,智能城市或静态公司资产的地理位置管理中的市场应用正在推动IOT设备对多年测量的电池寿命周期的需求,而不是日常(如我们的蜂窝设备)。

通过优化硬件功耗和算法运行时间效率,设计人员可以促进更长的设备维护周期,并提高电池供电的物联网安装存量。