談到GPS晶元主要關鍵技術，這包括負責訊號處理─基頻（Baseband）及接收訊號─射頻（RF）。由於GPS訊號頻率（1,575.42MHz）來自於距離地面2萬公里的高空，訊號十分不穩定，因此當天線接收訊號后經過一連串訊號放大、過濾雜訊、降頻、取樣等過程（RF front end），再經過RF后，訊號進入基頻處理部分，將前段取樣的數碼訊號經過運算、輸出以便於使用者界面使用，其中 GPS Baseband DSP晶元就是核心元件，負責位址訊號的處理。

　　

綜合以上來看，射頻與基頻2個部分，包含：微處理器（Micro processor）、低雜訊放大器（Low Noise Amplifier；LNA）、數碼部分（Digital Section）射頻部份（RF Section）、天線（Antenna Element）、輸出入驅動器（GPIO and Drivers），以及微處理器周邊電路（Processor peripherals）等幾個重要元件。

　　

市場上各式GPS晶元解決方案的整合，使得GPS晶元市場正面臨極大的變數。首先是「小型化」，回顧GPS晶元近年來的發展歷史，隨著GPS與其它產品相繼結合，且強調終端產品體積講求輕薄短小，GPS晶元走向系統單晶元化已是必然趨勢。目前廠商針對GPS單晶元化的作法，可分射頻或基頻單一晶元，並整合了更多功能性。

　　

在射頻晶元部分，已有多家廠商將放大器、濾波器、降頻器、頻率合成器及振蕩器等整合在一塊晶元上；在基頻部分，則是整合了CPU、存儲器（DRAM、SRAM、Flash）、Power Manager及Clock等。

　　

因此，我們看到GPS的晶元尺寸逐漸縮小，加上GPS晶元已從雙模塊發展為單一模塊（Single chip），未來GPS設備產品將會愈來愈蓬勃發展，晶元需求量愈來愈大。另外，GPS晶元也將面臨到客制化需求，過去GPS晶元大多在車用市場上。目前，GPS晶元應用則開始用在手機與PDA，或是特殊的個人攜帶裝置，例如：老人、孩童用的追蹤器上。而GPS晶元也可能與其它功能，例如藍芽、USB等整合。因此，針對特殊應用而設計的客制化模塊，也將愈來愈多。

　　

目前全球投入GPS晶元開發的還是以國外廠商居多，如：SiRF、TI、Xemics、Freescale、STM等大廠均有推出GPS晶元，其中SiRF為全球最大GPS晶元廠商，產品線相當完整，並能提供全系列的解決方案產品。本文將介紹多款目前GPS市場上較受到應用的晶元，並針對其特性及架構提供完整的產品分析。

　　

SiRF：starII LP

　　

SiRF starII LP是一款高靈敏度GPS晶元解決方案，強大GPS功能可使用的範圍包括：手持式設備產品、汽車、航海及AVL應用，若搭配上高性能GPS軟體，便能使移動性消費者設備能長時間在任何地點持續使用。SiRF starII是目前採用全球最省電的晶元產品之一，可同時接收12顆衛星，符合 NMEA 0183（v3.0）協定。



　　．型號：SiRF starII LP

　　．感度：-159dBm

　　．特色：低耗電、高效能、符合NMEA 0183（3.0）

　　．尺寸：28mm×30mm×5mm

　　．精準度：Position：15～20m

　　．工作電壓：3.0V

　　．接收頻道：12顆衛星頻道

　　

SiRF：starIII

　　

擁有一個140支腳位的GPS訊號處理器，也包含一個50MHz ARM7TDMI處理器，可使 OEM廠商整合多種應用功能。而GSC3f因整合了400萬位元的快閃記憶體，不再需其它的零組件，因此能簡化GPS接收器到電路板中的相關線路設計。

　　

另外，SiRFstarIII也提供TTFF快速首次定位功能，並比SiRF減少佔用約20％的硬體空間，也較上一代的SiRFstarII省電，除在車上導航、手持式設備的應用外，其它特殊應用，如：超小型行動電話、電力受限的智能型裝置或數碼相機。



　　．型號：SiRF starIII

　　．感度：-159dBm

　　．特色：省電、簡化線路設計

　　．尺寸：27.9mm×20mm×2.9mm

　　．精準度：Position：10～20m

　　．工作電壓：3.3V

　　．接收頻道：20顆衛星頻道



Sony：CXD2951

　　

CXD2951以Sony先進的RFCMOS閉塞信號處理方式設計，具有較高的敏感度，最小電力消費和高性能。並以微型GPS模塊以腳印14×23×1.8mm，被動天線集成GPS模塊，通過QS9000/TS16949等汽車驗證新LSI配置是理想的為大範圍基於地點的應用，如：汽車、手持式設備、航海、艦隊管理，和移動式計算機處理技術設備。



　　．型號：CXD2951

　　．感度：-152dBm

　　．特性：起動反應時間短、省電

　　．尺寸：14mm×23mm×1.8mm

　　．精確度：Position：5～15m

　　．工作電壓：3.3V

　　．接收頻道：12顆衛星頻道

　　

Nemerix：NJ1006＋NJ1030

　　

就當今的技術水平來看，最成功的GPS接收器採用兩個晶元。儘管採用單晶元（單片電路）的產品也存在，但其性能卻無法與目前採用雙晶元的產品媲美。NemeriX充分利用SiGe（矽鍺）技術優勢，並結合使用適用於雙晶粒解決方案的標準CMOS技術。在典型應用中，接收器和處理器可結合專用系統軟體使用。



　   ．型號：NJ1006（RF）＋NJ1030（Baseband）

　　．感度：-152dBm

　　．特色：低雜訊放大器、壓控振蕩器和天線檢測器

　　．尺寸：NA

　　．精確度：Position：10～15m

　　．工作電壓：2.2V

　　．頻道：10顆衛星頻道

　　

U-Nav：uN9018

　　

u-Nav推出低成本、高性能GPS接收機解決方案uN9018，其中包括uN1008 CMOS RF前端和高整合度的uN8130基頻處理器。該產品在持續GPS導航下功耗低於55mW，適用於低功耗、電池供電的可攜式無線應用。

　　

uN9018是一款具有多模GPS軟體的解決方案，其支持自動、半自動和Single Fix（A-GPS）模式，Single Fix模式下超越了行動電話的3GPP2和3GPP標準，可同時接收GPS和行動電話語音及資料訊號，具有一個片上頻率合成器支持多參考頻率，允許行動電話或PDA製造商使用板上振蕩器，以節約成本和降低尺寸



　　．型號：uN9018

　　．感度：-156dBm

　　．特色：接收行動電話語音及資料訊號

　　．尺寸：NA

　　．精確度：Position：10～20m

　　．工作電壓：2.2～5.5V

　　．頻道：8顆衛星頻道

　　

RFMD：RF8900

　　

藍牙／GPS解決方案RF8900，該設計將藍芽通訊和GPS技術整合在一個完整的系統中。據稱此款產品與同類產品相較減少20％的尺寸，成本降低25％。RF8900是高整合度的系統解決方案，在整合藍芽無線技術和GPS導航技術的同時還具有極高的訊號靈敏度（-155dBm），其靈敏度較其它產品提高5dBm，因而使RF8900對GPS訊號的追蹤能力達到-155dBm，位置更新率達1秒。

　　

這種高靈敏度使終端用戶能夠在任意位置進行自身定位，包括各種室內外GPS訊號微弱、衰減或受阻的區域（如樹木、高層建築及山脈等環境）。這款獨特的解決方案還為用戶提供了一個參考設計，包括軟體、濾波、存儲器、參考頻率和天線等，用於一個完整藍芽GPS系統的全部配件。



　　．型號：RF8900

　　．感度：-155dBm

　　．特色：整合藍芽通訊

　　．尺寸：32mm×32mm×8.9mm

　　．精確度：Position：10～15m

　　．工作電壓：3.0V

　　．頻道：8顆衛星頻道

　　

Xemics：XE1202

　　

XE1202發射接收器晶元，該晶元最大的特色就是「省電」，雖然同時只能接收8顆衛星，但以汽車導航用途來說，全功能收發晶元在準度上絕對沒有問題。其系列組為XE1202、XE1202HE1、XE1202LE1。

　　

其功能如下：433／868／915MHZ三段國際ISM頻段覆蓋、高敏度-113dBm、低功耗、可滿足低功耗設備的要求、低工作電壓2.7V、FSK調製，最大發射功率+5dBm、具有更多的頻道，可編程頻率設置，特別滿足需要多通道工作的特殊場合、高集成度，極少的外圍元器件，基本無須調試、高速率傳輸速度76.8kbits、由於採用了低發射功率，高接收靈敏度的設計。



　　．型號：XE1202

　　．感度：-143dBm

　　．特色：433／868／915MHZ三段國際ISM頻段

　　．尺寸：29mm×48mm×16mm

　　．精確度：Position：10～15m

　　．工作電壓：2.7～3.6V

　　．頻道：8顆衛星頻道

　

旺玖科技：PL6313

　　

旺玖科技推出GPS PL6313晶元組，提供 PDA、Tablet PC及Smart Phone等需要衛星定位及追蹤功能的行動運算平台一個高性能、低耗電及低附加成本的解決方案。



　　

PL6313晶元組主要設計訴求為低耗電、小尺寸、並降低系統嵌入GPS功能之增加成本。嵌入運算平台時，直接利用原本即存在的運算器及存儲器來完成GPS導航運算，以達降低成本之功效。可作用在於擷取追蹤GPS訊號，併產生初始量測值。



　　．型號：PL6313

　　．感度：-150dBm

　　．特色：低價格、本土廠商技術支持

　　．尺寸：10mm×10mm×0.8mm

　　．精確度：Position：5～15m

　　．工作電壓：3.3V

　　．頻道：12顆衛星頻道