RDS 信号接收器。方案、说明

RDS 信号接收器。无线电电子电气工程百科全书

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随着消息传输数字方法的引入，无线电电子设备的服务功能也在声音广播中扩展。要求接收器独立收听当地任何广播体育新闻的广播电台，讲述当地的交通状况（这对于汽车驾驶员来说是极其重要的信息），选择接收感兴趣的节目不易受到干扰的频率、随时查出准确时间、气象预报员的报告——今天这已不再是幻想。这是RDS！

最近，莫斯科广播电台“银雨”（100,1 MHz）在广播节目的同时传输字母数字信息。在带有适当设备的接收器的记分板上，您可以看到当前时间、今天的天气信息、汇率、体育赛事新闻、该广播电台播放的音乐名称和其他有用信息。该系统称为无线电广播数据系统 - R (B) DS，或者按照许多国家的惯例，更简单地称为 - RDS。

国外第一次提到这种系统的存在是在 1 年出版的书 [1986] 中。《无线电》杂志 [2] 也发表了有关 RDS 属性和功能的信息，稍后又发布了有关 RDS 的新信息该系统在[3]中给出。

如今，有相当多的文献资料提供了 RDS 信号接收器的电路。首先，这是一本多卷集《AUDIO.国外音频电路专辑》。本出版物的第 2 - 6 期、第 9 - 11 期包含允许接收此类信号的 SONY、GRUNDIG、PIONEER、PANASONIC 产品的图表。不幸的是，这些方案没有附有描述。毫无疑问，还有其他有关 RDS 系统的信息来源，但除了 [2] 之外，大多数无线电业余爱好者不太容易获取这些信息。

我们将尽力填补现有的空白，并更多地介绍这个新的广播系统。

七十年代，不同国家的领先公司开发了与广播信息同步的无线电数据传输系统。经过测试，瑞典开发的 RDS 版本被认为是最好的。它现在在大多数欧洲国家使用，并且正如已经提到的，来到了俄罗斯。

RDS 系统能够向广播听众传输大量各种字母数字信息，这些信息根据以下主要特征进行分组：

PI（节目标识）——电台名称及其频率；
PS（节目服务名称）——无线电台传输的信息列表；
RT (Radiotext) - 运行线路传输的简要信息；
ST（时钟时间）——当前时间、月份中的某一天、一周中的某一天；
M/S（音乐/语音） - 用于将音频路径从处理音乐节目信号切换到处理语音消息的信号（在某些设备中，它会导致音频路径自动从立体声音乐播放切换到语音节目的单声道播放）。

提供了另一个功能 - AF（替代频率） - 广播电台的保留频率列表，但它不会在固定家用无线电设备中再现。 RDS 功能列表并不限于此。该系统还能够传输交通信息消息：

TP（交通计划）——交通信息；
TA (Traffic Announcement) - 紧急交通信息。

最先进的汽车收音机型号即使在关闭后也能接收交通信息信号，并将传输的信息存储长达 4 分钟。我们尚未使用 RDS 信号来传输交通消息，但这一差距无疑很快就会缩小。

该系统有一个扩展版本，称为 EON（增强型其他网络）。它包括这样的功能：命令将无线电设备自动切换到发送紧急重要消息的另一个频道。此外，在这个版本中，TA功能的可能性得到了扩展——引入了额外的PTY功能。如果在选定的主频道上传输广告或文本消息，第一个功能（对于那些希望的人）可以将接收器自动切换到另一个频道。附加的 PTY（节目类型）功能允许您选择所需的信息类型（音乐、新闻、体育）并自动更改频道以搜索所选类型的节目。

这些都是现代接收设备的能力。国内广播电台的能力仍然有限。因此，1998年的“银雨”广播电台只传输PI、RT、CT信号。

RDS 信号仅在 VHF-2 频段中传输，作为复杂 SAP 立体声信号的一部分，众所周知，该信号包括 L + R 音调信号、频率为 19 kHz 的导频信号、LR 信号的两个边带具有 38 kHz 的抑制副载波（图 1）。该频谱中的 RDS 信号通过 57 kHz 子载波的相位调制来传输。调制信号是重复率为 1187,5 位/秒的二进制脉冲序列。该序列根据需要以 104 位为一组不规则地传输。在该组中，传输接下来的 8 个字节的数据，它们是信息的 40 个字母数字字符的电子显示，以及包含防止其失真的代码的 XNUMX 位。

RDS接收机

图 2 显示了接收广播和 RDS 信号的无线电接收器的框图。 2.她很简单。接收部分本身由调谐器、IF 和 FM 解调器组成，对于这些信号来说是通用的，并且是根据传统方案构建的。 SAP 信号从 FM 解调器的输出馈送到立体声解码器以形成低频立体声信号 L 和 R，并馈送到 RDS 模块，后者解调 RDS 信号，检测并纠正由以下原因引起的错误：干涉。如图所示。 XNUMX、它包括两个设备：解调器和解码器。

RDS接收机

解调器是 RDS 块的第一个链路。其中，RDS 信号从 SAP 中提取并转换为两个并行的脉冲信号序列：RDA - 带有信息数据，RCL - 带有同步信号。这两个序列的存在对于 RDA 解码是必要的。

解调器的简化框图如图 3 所示。 0,456、外接Z晶振，频率为4,332或8 MHz，然后分别除以76或48，再除以57，形成频率为1,1875和XNUMX kHz的脉冲序列。第一个与 RDS 信号的子载波频率一致，第二个与其调制频率一致。

RDS接收机

从接收部分的FM解调器接收到的SAP信号被施加到中心频率为57kHz的带通滤波器的RDS解调器。这消除了不必要的干扰。然后它被传输到 RDS 相位解调器，这是一个专门设计的 PLL。结果，RDS 信号被转换为携带信息的 RDA 电压脉冲序列。 1,1875 kHz 脉冲作为一串 RCL 时钟脉冲从解调器输出。

RDS解码器是带有专用软件（软件）的微控制器，可让您检测RDA信号中的错误并纠正它们，确定传输信息的代码。

检查由脉冲序列表示的信号是很困难的，更何况要纠正它。因此，在解码器中，RDA比特流被分成每个26比特的块。块的位被转换为并行代码的形式，并以这种形式对它们进行分析。块的组成如下：16位数据字（2字节）和10位控制字。控制字包含安全代码。至于保护码，现有文献中并未报道其类型。但从控制字的长度来看，其检测和纠正错误的能力是相当大的。根据[3]，RDS 解码器可以检测构成数据字的 5 位中的最多 4 位并纠正最多 16 位。在块处理结束时，它再次转换为串行代码的形式，但没有控制字，因为它已经实现了其目的并且将来不再使用。

解码器工作的结果是DATA、CLC、START脉冲流和关键信号TA、TP、M/S等，传输到驱动器——控制记分板操作的微电路。驱动器还从微控制器接收有关其他接收器单元的状态和操作模式的信号。所有这些都通过线 SEGM1 - SEGMn 从驾驶员传输到记分板。

外国公司将 RDS 模块引入各种无线电设备：无线电接收器、音乐中心、汽车无线电设备。此类模块与 VHF 无线电一起甚至安装在 CD 播放器中。例如“SONY MDX-U1RDS”和“PIONEER DEH-605 RDS”设备。只有便携式和廉价的固定设备才不需要 RDS 设备。

考虑构建 RDS 块的特定选项。他们所有的多样性都归结为三个主要方案。

图2所示结构的实现示例300是汽车收音机“SONY XR-U4 RDS”的RDS单元。它使用如图 4 所示的简化电路。 7330. 其完整内容在[7071]中给出。解调器的功能由 TDA755106BD 芯片执行，解码器的功能由 LC123389NM 执行。它们产生的DATA和CLC信号（该解码器不产生TA和TP指示信号）进入UPD9240GF-24164微控制器，该微控制器通过数字总线同时控制无线电单元的其余部分：调谐器、磁带卡座、均衡器、UZCH。来自它们和要在显示器上显示的 RDS 块的所有信号均由微控制器传输至 TC80F 驱动器，由该驱动器实现此操作。该微控制器采用非易失性可重编程存储芯片EEPROMХXNUMXSIC。设计复杂，具有先进的软件（SW）和大量的输入输出信号端口；安装在带有 XNUMX 个引脚的外壳中。

RDS接收机

更简单的电路设计（图 5）在“SONY XR-5600 RDS”和“SONY XR-5601 RDS”汽车收音机中具有 RDS 模块。他们还使用 TDA7330BD 解调器和 TC9240F 驱动器。但 RDS 解码器的功能以及无线电单元的控制由 mPD17006GF 微控制器和适当的软件执行。在使用该电路的其他索尼型号中，安装了SAF7579T解调器和MN18824175NU1微控制器。

RDS接收机

根据图中的图表。 5、还制作了车载收音机“PHILIPS CCR520”，简要说明可参见[3]。它使用SAA65797解调器、带有PCF83存储芯片的P528C8582微控制器和PCF8576驱动器。

根据类似的方案，松下 CQRD50 汽车收音机的 RDS 模块使用 YEAMLA233OM 解调器、YEAM17006518 微控制器、YEAMHD44780A 驱动器、YEAM3517L15 存储器和 YEXDCM1025 记分板进行组装。在该公司的其他型号中，安装了微控制器YEAM78014517或YEAM78014532，引脚数量减少到64个，以及YEAMPCF8576T驱动程序。这些设备的示意图在[4]中给出。

TECHNICS 音乐中心的调音器“TECHNICS ST-CH 530EG”使用了略有不同的方案（图 6）。其独特之处在于调谐器微控制器同时执行记分板驱动器的功能。该调谐器的RDS模块的示意图如图5所示。 [6] 中的 5 和 XNUMX。

RDS接收机

所有这些微电路都没有国内同类产品。最常见的是TDA7330、LC7071和LC7073，其指标不同。使用它们，您可以根据已经提到的“SONY XR-U300 RDS”汽车收音机中使用的方案组装 RDS 块。该装置电路图的相应部分（在[68]的第69、4页上完整显示）如图7所示。 7330. 该模块由 TDA7071BD 上的解调器和 LC7073NM 芯片上的解码器组成（可以用 LCXNUMXMTLM 的完整类似物替换）。

（点击放大）

在 DD1 芯片的引脚 1 处，SAP 信号由 VHF 无线电接收器的 FM 调制器的输出提供。当电源打开时，晶体管VT1产生RESET信号，将DD2芯片设置为初始状态。从引脚 14-16 DD2 移除输出信号 DATA、CLC、START，这些信号被传输到接收器微控制器或直接传输到驱动器。结论DD1和DD2，未在图中显示。 7、保持自由。该电路是图 4 所示电路的发展。 XNUMX、无需进一步解释。

综上所述，可以说，我国的RDS系统才刚刚初显生机。

市场上提供的元件库范围仍然不足，因此为 RDS 设备创建业余无线电设计的时机显然还没有到来。这种情况可以在很短的时间内发生巨大的变化——在许多欧洲国家，RDS系统的服务能力已经成为广播接收技术中引人注目的现象。

文学

Kononovich L.M. 现代广播接收机。 - MRB，卷。 1098. - M.：无线电和通信，1986。
什么是 RDS？ - 广播，1996 年，第 7 期，p。 55、56。
R(B)DS 系统。 - 业余无线电电路，1998 年，第 4/5 号，第38-41。
声音的。国外无线电电子设备方案集，卷。 2 - 1995 年。
Kulikov GV 音乐中心维修。《维修与保养》系列，第 1 期。 1998 - M.：DMK，XNUMX。

作者：I.Meleshko，莫斯科地区罗伊托夫

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