作者：北京航空航天大學必系聲發(fā)射研究室（100083）李 華 鄭 明 范 雄 廣播電影電視總局信息網(wǎng)絡中心（100031）李 晴 來源：《電子技術(shù)應用》

摘要：闡述了利用調(diào)頻立體聲基帶傳送數(shù)據(jù)的技術(shù)原理，介紹了信息發(fā)送/接收系統(tǒng)的配置及實現(xiàn)方法，重點介紹了最新研制成功的、在系統(tǒng)中起關鍵作用的fm-re602編碼器和rds信息接收卡。 關鍵詞：調(diào)頻立體聲 廣播數(shù)據(jù)系統(tǒng)（rds） 副載波 同步 在調(diào)頻立體聲廣播中傳送廣播數(shù)據(jù)，是對fm聲音廣播多工應用的重大發(fā)展。近年來，數(shù)據(jù)廣播在國際上發(fā)展非常迅速，并制定了相應的技術(shù)規(guī)范。如歐廣聯(lián)頒布的廣播數(shù)據(jù)系統(tǒng)（rds）規(guī)范和美國的無線電廣播數(shù)據(jù)系統(tǒng)（rbds）規(guī)范。在我國，數(shù)據(jù)廣播還在探索試驗階段。本系統(tǒng)采用rds技術(shù)，結(jié)合自己研制的編碼器和接收裝置，利用各地現(xiàn)有調(diào)頻廣播富余頻帶傳送數(shù)據(jù)信息，具有覆蓋面積大、投資少、見效快的顯著特點。該項技術(shù)的成功應用，是對廣播頻率資源的再利用，為正到來的信息社會提供一種先進的信息傳播媒體。 1 數(shù)據(jù)廣播原理 1.1 技術(shù)原理 所謂rds技術(shù)是利用調(diào)頻多工技術(shù)，在調(diào)頻廣播的富余頻帶內(nèi)增個副載波信道，用以傳送數(shù)據(jù)信息。 根據(jù)國際無咨委（ccir）組織的用各種副載波和調(diào)制方式所作的試驗表明：在多徑傳輸條件下，中心頻率為導頻信號頻率（19khz）的三倍并與之鎖相時，所造成的干擾最小。因此，可以將所需發(fā)送的數(shù)據(jù)信息對57khz的副載波進行抑制副載波的雙邊帶調(diào)幅，然后與立體聲復合信號一起構(gòu)成基帶調(diào)制信號，再對vhf主載波調(diào)頻。帶有rds信道的調(diào)頻立體聲廣播基帶調(diào)制信號頻譜如圖1所示。 在圖1中，rds數(shù)據(jù)信號占用了57±2.4khz的基帶頻率，它不會干擾立體聲廣播，也不會降低其質(zhì)量，同時，它也不會受到廣播節(jié)目的干擾。 1.2 信息發(fā)送格式 按照rds標準，廣播數(shù)據(jù)信號的發(fā)送采用數(shù)據(jù)塊連續(xù)重復的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。最大的數(shù)據(jù)單元為一組，每個碼組由4塊組成，分別設為a、b、c、d；每塊有26比特，其中16個信息比特，10個校驗比特。校驗比特用作錯誤識別、修正和數(shù)據(jù)同步。數(shù)據(jù)流的傳輸速率為1187.5bit/s。rds數(shù)據(jù)格式如圖2所示。 1.3 信源編碼及解碼 本系統(tǒng)所用編碼是一種最佳的糾正突發(fā)誤碼的縮短循環(huán)碼，其生成多項式： g(x)=x10+x8+x7+x5+x4+x3+1 相應地生成矩陣g。發(fā)射端通過一個16信息比特m(x)與16×26的g矩陣相乘，所得結(jié)果再與每個塊特有的偏置字（10個比特）模二加，便產(chǎn)生一個26比特的數(shù)據(jù)系數(shù)。 接收端rds***獲得rds時鐘信號和rds數(shù)據(jù)信號。接收到的無差錯的比特系列與校驗矩陣h相乘，便得到偏置字所對應的伴隨式（校驗字），從而建立起數(shù)據(jù)流的塊同步和組同步。實際上，把偏置字加到每一聲里，就等同于把誤碼加到每一塊里，即偏置字相當于誤碼系列。如果信道上沒有別的誤碼，在收到的信息里就能通過計算伴隨式找到偏置字，從而確定接收到的數(shù)據(jù)塊是a、b、c、d中的哪一塊，即實現(xiàn)了同步。 2 信息發(fā)射系統(tǒng)及編碼器 2.1 發(fā)射系統(tǒng)框圖 計算機用來編輯將要發(fā)送的各種數(shù)據(jù)信息，如廣告、路況信息等，由控制管理程序通過rs232串行口發(fā)送到fm-re602編碼器。fm-re602是rds信號編碼器，它接收主機發(fā)來的數(shù)據(jù)信息，并產(chǎn)生符合rds規(guī)范的數(shù)據(jù)鏈，該數(shù)據(jù)流經(jīng)過波形變換后，同57khz的副載波信號進行抑制副載波的雙邊帶調(diào)幅，最后送到vhf/fm發(fā)射機上去。 從圖3可以看出，利用調(diào)頻立體聲廣播發(fā)送數(shù)據(jù)信息只需在原有基礎上增加一臺計算機和fm-602編碼器即可達到目的。 2.2 fm-re602編碼器 rds編碼器是發(fā)射系統(tǒng)的重要部件，目前國內(nèi)尚無此類產(chǎn)品，而國外rds編碼器電路復雜，價格昂貴。為此，研制開發(fā)了符合rds規(guī)范的fm-re602編