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RDS入门说明手册

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    文档简介

    RDS很好的入门资料,基于欧洲RDS标准写的,中国的RDS标准和欧洲的是大致一样的。

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    RDS说明手册 1. RDS概念 1 2. RDS特点 1 3. RDS图标 2 4. RDS功能及介绍 2 5. RDS电台和普通FM电台区别 3 6. RDS信息的传输特点 3 7. RDS数据结构 4 8. RDS数据接收特点 4 9. RDS主要功能 4 10. RDS测试方法 8 1. RDS概念 RDS (radio data system)---广播数据系统 RDS是一种数据业务, 是由欧洲广播联盟(EBU)提出的,目的是为87.5~107.9FM频段的电台提供显示和控制信息,以改善FM接收机的功能,使FM电台的操作更加友好 2. RDS特点 PS (program service)---提供8个字符的电台名称显示 PTY (program type)---提供电台节目类型显示 TP (traffic program)---提供电台是否为交通电台指示信息 TA (traffic announcement)---提供电台是否正在播放交通消息指示信息 AF (alternative frequencies) ---提供某个电台的发射频率表 PI (program identification)---提供电台识别码 EON (enhanced other network)---提供其它电台的信息,如PS,TA。 RT (radio text)---提供最多64个字符的广播文本显示信息 CT (clock time)---提供当前时间校正信息 其它---GPS、TMC (traffic message channel) 3. RDS图标 4. RDS功能及介绍 PI----节目识别。能使接收机依据节目身份代码正确切换。 2。PS----节目业务名称。使接收机能显示正在收听的电台节目业务名。 3。PTY----节目类型。随节目同时发出,共分31类,如音乐、体育、新闻等。 4。TP----交通节目识别。是一个开关信号,指明正在收听的节目业务是否播送交通公告的节目。 5。TA----交通公告识别。是一个切换信号,指明是否正在播送交通公告。 6。AF----替换频率表。此表给出在同一或相邻区域内播送同一节目的各发射机的频率信息。 7。DI----解码器识别。是一个切换信号,指明广播节目使用的16种工作模式的哪一种(或其合成)。 8。RT----广播文本。播音同时可在接收机显示屏显示的文本信息。 9。EON----增强的其他网络信息。有此功能的接收机既可收听调谐节目,又可通过EON功能收听相互参照的其他节目的交通公告。 10。CT----时间和日期。广播节目和日期码,使用UTC制式,并又接收机自动转为当地时。 11。EWS----紧急报警系统。紧急情况下使用的,接收机可自动调谐且识别此信息。 12。LN----定位和导航。给出发射台的位置信息,为导航和定位提供数据。 13。M/S----音乐/语言切换。听众可根据此信号调整接收机的音量和音调以达到最佳效果。 14。TMC----交通信息通道。用于传送交通编码信息,格式待定。 15。RP----广播寻呼。功能类似寻呼机。 16。IH----内部应用。由各个广播机构自行决定。 17。PIN----节目栏目号。广播电台所公布的预定的节目开始日期和时间,接收机用此设置预收听节目。 18。TDC----透明数据信道。用以传送图形数据的信道,有32个子信道。 RDS系统在交通管制上可以实现: 一、交通信息广播。 二、交通诱导(交通流量控制)。 三、紧急通告(强迫接收)。 四、单呼(BP机功能)。 五、群呼。 六、报失车辆的锁定与报警。 特别提示:不要指望你能买到一部收音机,它能具有RDS的所有功能。原因之一是RDS本身还在完善之中,之二就是制造商总是针对自己的目标市场选择性的做一些RDS功能。 5. RDS电台和普通FM电台区别 普通FM电台只能发出“听”得到的信息,而RDS电台还可以发出“看”得见的信息,或者说RDS电台是在普通电台上增加了额外的信息。 从频域上看这两者的差别 上图为FM频段信号频谱图 ,其中0~15kHz就是普通FM电台承载的广播声音;绿色部分为额外的RDS数据,其带宽为2.4kHz,经过调制到57kHz后占用4.8kHz带宽。 根据信道容量定理其码速率最大为1.2kbps 实际上RDS的码速率为1.1875kbps,也就是说每秒钟可传送148个字节的信息,除去冗余信息,有效的信息为92字节。 问题:为什么在RDS测试中,测试步长为100kHz,而不会出现步长为50kHz? 这是因为RDS被调制到57kHz上,因此每个RDS电台的带宽必须保证超过57kHz,即步长要超过57kHz,否则相邻两个电台会出现重叠。 6. RDS信息的传输特点 频繁、重复传送:由于电台与接收机之间是单向通信,为保证电台接收的数据的准确性,电台会不停重复发送RDS信息,如PI、TP、PTY需要频繁传送以方便接收机操作,如TP、PTY搜索。 分组、分时传输:如图所示,RDS的信息被分割成固定长度的数据块连续传输,其意义有二,一是固定的小数据块有利于数据的可靠传输,接收出错时可使用纠错手段恢复数据;二是数据分块传输可使发射台方便控制各种RDS信息输送次数,如Traffic为突发性的数据,不必频繁地重复传送。 7. RDS数据结构 RDS共有16组编码,每组上有四个块,每块里又各有26个bit。其中16bit是信息字,10bit是校验字。 8. RDS数据接收特点 RDS数据的分块传输需要接收机使用相反的技术重构RDS数据流,然而由于在传输过程中由于种种的原因使数据出错导致不可用或数据掉失进而影响接收数据的完整 并不是所有的RDS信息都需要分块传输,有些数据,如PTY、PI、TP其信息量比较少而且需要快速被解码,因此这些信息是固定在每个整的数据帧中,不必分割成几个或以不确定的时间间隔被传送 9. RDS主要功能 RDS从开始就是为车载移动设计,因此RDS的很多特点都和移动环境相关,如TA和AF功能。 RDS的数据信息分为两种类型:显示信息和控制信息 显示信息有PS、RT、PTY、CT 控制信息有AF、TA、TP、EON、PI 对于显示类型信息,RDS接收机直接将接收到的显示信息在LCD或TFT上显示,测试时要注意两点: 灵敏度---当切换到一个RDS电台后,要经过多久才能够显示PTY和PS 误码率---在正常显示过程中PTY和PS会不会出现误码(如正确PS为BBC 2,出现了BBC 4显示)出现的机率多大,误码出现后恢复正常要多久。 备注:由于RDS电台传送PS需要8个字符,而PTY只要一个字符,且PTY传送要比PS频繁得多,故PS的灵敏度和误码率都要比PTY要高 控制类型的信息一般需要用户操作,需要用户操作RDS功能有三种:TA 、PTY 、AF,因此通常RDS接收机要有这三个按键,相应地LCD或TFT也会有TA、PTY、AF几个表示这些操作的图标显示。 TA---交通公告 TA功能是为改善解决交通阻塞而设计的,随着交通状况的日益恶化,交通公告对于司机显得越来越重要,司机总是想随时随地了解当前的交通状况。RDS的TA功能使得司机即使在播放CD或正在收听某个电台时都可以暂时切换到播放交通公告的电台及时了解交通状况。 TA---CD播放时插入交通公告过程 CD播放中… RDS提示交通消息插入 交通公告播放中…(CD播放暂停) RDS提示交通消息结束 继续CD播放… EON TA---接收另一个电台交通公告过程 98.1MHz RDS提示100.3MHz有交通公告插入 100.3MHz RDS提示交通消息结束 98.1MHz TA功能和RDS的TA信息是什么关系? 当我们说TA功能时,指的是用户有没有操作TA按键,如果TA功能打开意味着用户比较关心交通状况,希望能够及时接收交通消息。而RDS的TA信息是RDS电台提示当前电台或EON电台有没有交通消息正在播放,当RDS的TA信息有效时且TA功能打开,RDS接收机应该立即切换到播放交通公告的电台。 TA功能和RDS的TP信息是什么关系? 有些RDS电台本身并不播放交通公告,此时该电台的TP信息是无效的,如果TP有效则表示该电台可以播放交通公告,但什么时候播放要取决于RDS的TA信息。在TA功能打开时,用户如果进行自动搜索电台操作,则只有TP有效的电台才能够满足停台条件,另外如果TA功能打开,而且接收机工作在非收音状态,则接收机会一直搜索直到找到一个TP有效的电台。 PTY---节目类型搜索 每个RDS 电台都有一个PTY属性,表示当前电台正在播放的节目的类型,这些类型可以是以下32种之一: None, News, Affairs, Info , Sport , Educate, Drama , Culture, Science, Varied , Pop M , Rock M , Easy M ,Light M ,Classics, Other M ,Weather ,Finance ,Children, Social ,Religion, Phone In, Travel , Leisure, Jazz , Country, Nation M, Oldies , Folk M ,Document, Test , Alarm 用户可以根据自己的喜爱选择让接收机搜索其中的一种类型,但有几种类型不可用于PTY搜索: None, TEST, Alarm。 有些RDS接收机还提供M/S搜索功能,即将这些类型分为Music和Speech两大类 EWS功能 所有的RDS接收机都提供了EWS(紧急消息系统)功能,此时PTY类型为alarm,只有发生如9.11这类的事件才会出现,alarm为强制功能,用户无论在什么状态都必须接收 PTY功能和RDS的PTY信息是什么关系? 当我们说PTY功能时,指的是用户有没有操作PTY按键,如果PTY功能打开用户可以PTY节目类型上/下选择按键选择自己喜爱的节目类型,此时LCD或TFT上显示的PTY是用户选择的节目类型,而不是当前电台正在播放的节目类型。搜索过程中RDS的PTY信息用于比较用户选择类型是否匹配,如果是则一个PTY搜索过程就完成了。在非搜索PTY操作时, LCD或TFT上显示的是当前电台正在播放的PTY节目类型。 AF---自动频率切换 AF功能是RDS功能最复杂的功能,该功能是为解决汽车从一个地区走到另一个地区始终能够保持接收同一电台信号,而且实时切换到同一电台信号最强的发射频率上。 发射频率和电台是什么关系? 每个电台都希望自身电台的电波能够覆盖尽可能大的范围,有两种办法,一种是提高发射塔的发射功率,但覆盖范围信号强度不均匀,信号太强区域会过载,弱的收不到,还会造成电磁污染;另一种是建立多个发射塔,每个发射塔对应不同的频率,每个发射塔覆盖比较小的区域,多个发射塔就可以形成比较大的区域。 为什么同一电台不采用多个发射塔单个频率的方法? 同一电台使用同一频率在多个发射塔发送形成覆盖网叫单频网。单频网的缺点是多径效应会很明显。为克服多径效应可以使用频率再用技术,即用多个发射频率的办法。如惠州电台有一个98.1MHz的发射频率,如果在与惠州相邻的深圳也有一个98.1MHz的深圳电台则这两个台可能会形成串台,但如果在北京有一个98.1MHz的北京电台则这两个台会相安无事。 什么是多径效应? 接收机接收到来自同一发射塔经过反射的多个信号或不同发射塔的多个信号,这些信号因为所走的路径不一样到达接收机的时间也不一样,这样会造成声音前后重叠的现象(对于电视信号会形成重影)叫多径效应。 RDS的AF信息 一个RDS电台一般会对应多个发射频率实现区域覆盖,为实现接收机在这些频率内切换RDS会向接收机传送一张AF表(如右图所示),该表的内容包含了该RDS电台的所有发射频率,这样接收机就可以根据这个AF表信息在不同频率间切换 REG开关和AF是什么关系? 如前所述,每个RDS都会传送一张包含本身电台发射频率的AF表,然而这并不是事实的全部,AF表中还可以包含邻近电台的发射频率,如上表中90.1可能和其它频率对应的电台不一样,它可能是深圳电台的频率,而其它都是惠州电台的频率。至于如何区别是否为同一电台频率可详见RDS规范。为保证RDS能够在同一电台的不同频率间切换就有了REG(区域选择开关)功能,当REG打开时,表示RDS只能切换到对应相同电台的频率上,否则它可以切换到不同电台的频率上,如上述的深圳电台。有些接收机没有REG功能,而是默认设置为打开。 AF的越区切换功能 当汽车从98.1覆盖的区域走到90.1覆盖的区域过程中98.1信号会逐渐变弱,而90.1的信号会由弱到强,RDS接收机应该在此过程中自动切换到90.1 RDS的AF功能 当我们说AF功能时,指的是用户有没有操作AF按键,如果AF功能打开表示用户希望接收机能够自动实现越区切换功能,此时LCD或TFT上相应的图标会点亮。 如何判别AF功能实现的好坏 如果AF功能做得好的接收机,接收机可以在用户不知不觉下自动从一个频率切换到另一个频率。准确、稳定是AF功能终极目标,为实现AF功能,接收机必须随时了解AF表的其它频率的信号强弱,因此当AF功能打开时,接收机会不断检测其它频率的的信号强度,用户可能会听到很小的“tick”声,“tick”声越小越好。 PI SEEK功能 PI SEEK功能是AF功能的一个延伸,PI (program identification)是电台的识别码,正如人的身份证号码一样,每个电台都有一个唯一的PI,所以说同一电台指的是具有相同PI的电台。在AF功能打开的情况下,如果RDS信号持续衰弱超过一段很长的时间,RDS接收机会在全FM频段搜索一次查找具有相同PI的频点。 10. RDS测试方法 测试仪器 RDS数据要经过调制到FM频段才能够为接收机所识别,通常的RDS信号发生器有两种,带调频和不带调频的。如VP-8194A是带调频的,VP-7662A和KSG3421是不带调频的。不带调频的信号发生器必须配套FM信号发生器才能使用,通常不带调频的可以通过面板方便地修改RDS数据,而不带调频的就不能够通过面板修改RDS数据。另外有些RDS信号发生器还带立体声调制功能,以便接收机接收RDS信号时还可以接收声音。 VP-7662A测试RDS VP-7662A信号发生器参数设置 RDS:2.67% Output:3.0Vpp Phase:900 SG-1501FM信号发生器参数设置 Mode:40kHz Modulation:EXT Level:35dBu RDS信号发生器的PAT (patten) 大多数RDS信号发生器都有一个PAT选项,VP-7662A有31个PAT,每一个PAT表示一个RDS电台的所有数据信息:PS、RT、PTY、TA、TP、CT…。这些信息都是在计算机编辑好后下载到VP-7662A的。当选择了某个PAT后, VP-7662A就会循环不断地重复发送PS、RT、PTY、TA、TP、CT…信息。有些RDS信号发生器可以通过面板直接修改部分或全部RDS信息,如TA、TP、PTY…。 如何测试PS 通过PAT切换PS显示,正常情况下不应该超过5秒就可以显示正确的PS。绝大多数RDS电台的PS都是固定不变的,都是8个字符。但有些电台为了通过PS传送更多信息,会使PS显示超过8个,这样PS就是可变的了。 如何测试RT 通过PAT切换RT显示,正常情况下不应该超过30秒就可以显示正确的RT。RT最大长度为64个字符,而且它和PS不一样,在规范定义中是可以变化的。 如何测试CT (clock time) 在RDS clock打开的情况下,RDS电台可以自动校正接收机的系统时钟,根据RDS规范具有时钟校正的RDS电台每分钟要发送一次校正信息,接收机第一次校正时至少需要2分钟,因此接收机必须连接两次接收到RDS校正信息,且两次校正相差1秒才能实施对系统时钟的校正。接收机应该在半小时内自动校正系统时钟 如何测试TA (traffic announcement)功能 将接收机的TA功能打开,如果当前电台不是TP电台,则接收机会在全频段搜索一次查找一个TP电台。点亮VP-7662A面板上的TP和TA使能RDS的TA和TP信息。此时PS显示traffic,此时除了TA、音效调节和关机外,接收机不响应其它按键。如果接收机正在非收音模式,会立即切换到收音模式播放交通公告。 直到交通公告结束接收机才能退出Traffic状态,恢复原来工作状态,有三种情况可以退出Traffic状态: 交通公告正常结束,将VP-7662A面板的TA关闭表示交通公告结束。 用户中止交通公告,用户通过TA按键关闭退出Traffic。 RDS信号突然中断,持续3秒以上,此时有些接收机会进行一次PI SEEK操作,搜索一个正在播放交通公告的电台。 如何测试TP功能 收音模式下,如果TA功能打开,当用户进行自动搜索电台操作时,接收会搜索一个TP有效的RDS电台。将RDS信息调频到某个发射频率上,如98.1MHz并使能RDS的TP,进行一次自动搜台操作,接收机要停在该频点上。 在非收音模式下,如果TA功能打开,接收机必须持续搜索TP电台,以便随时接收交通信息,因此有时候从收音模式转入其它模式,当再转入收音模式后原来的频率可能会发生变化。 如何测试PTY功能 将RDS信息调频到某个发射频率上,如98.1MHz并设定RDS的PTY为某个类型如News。打开接收机的PTY功能,通过PTY选择功能键选择要搜索的类型为News,接收机会在3秒后或在用户按下确认键后自动搜索PTY为News的RDS电台,此时接收机应该能够停在98.1MHz的频点上。 如何测试EWS功能 将RDS信息调频到某个发射频率上,如98.1MHz并设定RDS的PTY为31(alarm)。如果此时接收机工作频率为98.1,则不管处于何种模式会立即切换到收音模式收听Alarm。且不响应任何按键。RDS信号突然中断,持续3秒以上,此时有些接收机会进行一次PI SEEK操作,搜索一个正在播放Alarm信息的电台。在Alarm结束后接收机恢复到原来工作模式。 如何测试AF功能 接收机实现AF功能有几个前提条件: AF功能已经打开 已接收到若干个AF频率 当前频率为接收AF信息的频率或是AF频率表中的某个频率 在以上条件下,有两种方法测试AF功能: 直接衰减法,如当前接收机停在某个RDS电台的发射频率上,如98.1MHz,直接将SG-1501的发射频率改为AF表中的某个频率如90.1MHz,接收机应该在5秒内切换到90.1MHz上。 间接衰减法,增加一台SG-1501FM信号源,并将RDS信号也调频到该信号源上,并将该信号源频率设定为某个AF频率,如90.1MHz,调节信号源的场强使其超过原来信号的场强,接收机应该在5秒内切换到90.1MHz上。 如何获得RDS信号发生器的AF频率表 在测试AF功能时需要知道相应的PAT都有那些AF频率,而VP-8194A和VP-7662A都不能够直接从面板上显示。借助计算机可以访问这些信号发生器内部的RDS数据信息就可以获得AF频率表。详细操作请参考VP-8194A使用指南.DOC和VP-7662A使用指南.DOC 如何测试PI SEEK功能 在AF功能打开后,如果RDS电台信号持续衰弱超过一段很长的时间(2分钟),接收机会全频段搜索一次查找具有相同PI的频点。 关于RDS路试 以上的测试仅是针对实现室的测试,而真实的测试必须在实际广播环境下测试,尤其是AF功能,香港由于原来是英国的殖民地,也有RDS广播,且每个RDS电台都有AF功能,深圳与香港相邻,故也能够接收到RDS电台,故可在香港或深圳进行真实环境的测试。香港的测试环境要比深圳复杂,因为其山多隧道也多,更适合RDS测试。 众森伍理 二〇一〇年十二月十五日

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