TeseoVI ：意法半导体首款单芯片四频GNSS 接收器，推动自动驾驶成为主流

2025年2月26日

意法半导体今日发布的 TeseoVI是首款单芯片四频GNSS 接收器，具备抗干扰和反欺骗技术。 随着汽车制造商对L2和L3级自动驾驶等应用的精度和可靠性提出更高要求，我们同样希望通过降低成本来使这些技术更易于被主流汽车采用。通过提供单芯片系统，我们能够在保持汽车制造商为驾驶员提供的功能更智能的同时，大幅降低BOM成本。TeseoVI还具备安全功能 (ASIL-B) 和非安全版本之间的引脚兼容性，从而提供更高的设计灵活性。

目录

• TeseoVI：迈向单芯片

  • 为何单芯片是一大挑战？
  • TeseoVI是如何克服这一挑战的？

• TeseoVI：干扰防护

• 什么是L1和L5信号频段？

• 如何干扰L1信号？

• TeseoVI与抗干扰

• TeseoVI：欺骗防护

• 如何欺骗GNSS信号？

• 如何支持OSNMA？

• 让多频段更易于使用

• 为主流汽车提供更多先进功能

• 为集成商提供更大的灵活性

TeseoVI ：迈向单芯片

为何单芯片是一大挑战？

采用VFQFPN封装的TeseoVI (STA8600A)

大多数汽车GNSS接收器都在一个封装中集成多个芯片。其中包括数字微控制器、基带射频，有时还有用于存储器的第三个芯片。业界采用此方法是因为这样可以避免将所有功能集成到单一芯片上所带来的重大制造挑战。 此外，增加足够的内存也会导致芯片尺寸增大，降低产量并增加器件成本。使用多芯片也更容易优化射频，从而提高精度。单芯片GNSS接收器常见于智能手机和更小的系统，这些系统对精度要求不高，但对汽车来说仍是一个挑战。

TeseoVI 是如何克服这一挑战的？

这正是TeseoVI的独特之处。它带来了智能手机中流行的单芯片方法的便利性和高性价比，同时克服了阻碍该方法应用于汽车的精度和可靠性挑战。为此，意法半导体优化了射频和相变存储器** (PCM) 等。** 对于前者，我们采用了新一代基带处理技术，为新功能打开了大门（更多详情后续介绍）。

TeseoVI ：干扰防护

什么是L1 和L5 信号频段？

新基带处理器带来的功能之一是能够独立跟踪L1 和L5 信号。 L1是最古老的GNSS信号，频率为1575.2 MHz。它的速度最慢，穿透障碍物的能力较差，但其成熟性使其成为大多数卫星定位应用的首选信号。L5使用1176 MHz频率，是最先进的GNSS信号。它于2021年推出，主要针对航空等关键应用，但也适用于消费系统。得益于更高的功率水平，它可提供更大的带宽；由于干扰抑制，因此精度更高；同时还具有出色的稳健性。实际上，由于频率较低，它具有更长的波长，能更好地穿透障碍物。

如何干扰L1 信号？

独立支持L1和L5信号的另一个重要原因是其提供了抗干扰保护能力。当强信号压制接收器时，就会发生信号干扰（干扰现象）。 这种干扰可能源于天线或大型基础设施无意间发出的强电磁辐射。还有一些专用干扰器可以绕过车队监控、保险跟踪器等。L1频率的信号非常容易受到干扰。它没有冗余功能，信号强度低，容易被压倒，导致GNSS接收器失去对信号的锁定，从而无法获取导航数据。根据The Resilient Navigation and Timing Foundation，虽然在大多数国家使用L1干扰器是非法的，但其成本可能不到20美元。

TeseoVI 与抗干扰

有趣的是，即使是跟踪L5信号的GNSS接收器也可能需要L1信号。实际上，许多设备在启动过程中都需要从L1信号中获取定时数据，然后将其用于锁定L5信号。问题是，即使是低成本的干扰器也能阻止设备从L1信号中获取数据，这就意味着接收器无法使用L5频段。TeseoVI 的新基带处理技术引入了仅L5 模式，这意味着它不需要L1 就能获取到L5 上的数据。 因此，它可以绕过干扰器。此外，L5信号非常稳健，有人估计对其进行干扰的难度是对L1的30倍。

TeseoVI ：欺骗防护

如何欺骗GNSS 信号？

TeseoVI+ (STA8610A)

新的TeseoVI还支持伽利略星座的开放服务导航消息验证 (OSNMA)。简而言之，该功能通过对信息来源进行加密验证来防止欺骗攻击。 简单来说，该技术使用消息验证码 (MAC) 来保证信号来源的真实性。它并不对整个消息进行加密，而是发送一系列代码，从而更高效地利用带宽。因此，利略星座通过生成代码让黑客无法伪造。此外，由于该标准会在一段时间内发送多个代码，黑客无法仅抓取一个密钥并在重放攻击中重复使用。当他们这样做时，密钥已经过期了。

如何支持OSNMA ？

要支持OSNMA，硬件制造商必须更新其固件和软件协议栈，并提供足够的处理能力来处理额外的计算。因此，意法半导体还为其**GNSS 接收器提供了丰富的软件实现。** 我们知道，利用新功能可能很复杂。在这种情况下，解码OSNMA字段和管理密钥都需要用到复杂的库，这些库必须通过审核并定期更新。因此，TeseoVI不仅支持这种反欺骗技术，还能让开发人员在其开发的应用中快速利用这些新功能。

让多频段更易于使用

为主流汽车提供更多先进功能

Teseo-ELE6A

单芯片设计的最大优势之一是能够降低物料成本。其实，由于无需外部射频和外部存储器，工程师可以将**BOM 成本控制在1 美元左右。** 这显然只是一个一般性的参考点。实际上，价格会根据设计的复杂性和数量而有所不同。然而，在所有情况下，这意味着以前因多频段解决方案过于昂贵而避而远之的客户现在可以加入使用多频段的行列了。例如，我们可以预期L2和L3级自动驾驶功能将进入更多主流汽车。

为集成商提供更大的灵活性

Teseo-VIC6A

TeseoVI也是首款面向汽车的GNSS接收器，具有引脚兼容的安全应用版本TeseoAPP2 (STA9200MA)，其采用与TeseoVI (STA8600A) 相同的QFN56封装。因此，开发人员只需创建一个参考设计，然后即可根据需要在**ASIL 认证和非认证部件号之间进行切换。**

意法半导体还将提供TeseoVI+ (STA8610A)。它与TeseoVI是同一款器件，但TeseoVI+采用双M7内核处理和外部存储器接口（Flash存储器/RAM），可支持自定义算法。因此，希望使用其应用的团队可以不使用我们的定位和测量软件。最后，我们还提供带有六轴惯性传感器的模块Teseo-VIC6A及其安全版本Teseo-ELE6A。

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