基于廣播數據系統的城市公交廣告信息傳輸

摘 要：廣播數據系統(RDS)是一種利用調頻多工技術對現有的調頻廣播系統進行改造，使用調頻廣播的剩余頻帶實現數據廣播的方案。通過分析RDS的基本數據結構，介紹了將傳統的循環冗余校驗(CRC)運算轉化為三字節遞推算法并采用查表法進行快速計算，在有限的運算速度和資源的前提下實現RDS數據組同步運算的方法和程序流程，以及如何利用RDS透明數據通道進行城市公交廣告信息的傳輸等內容。
關鍵詞：廣播數據系統；數據結構；數據組同步；透明數據通道；信息傳輸

0 引 言
廣播數據系統(Radio Data System，RDS)利用調頻多工技術對現有調頻廣播系統進行改造，使用頻率范圍在87．5～108 MHz的調頻立體聲或單聲道廣播的57 kHz副載波來傳輸數據信息，其發射與接收裝置與現有的調頻廣播系統完全兼容。RDS信號占用的帶寬較窄，數據傳輸率只有1 187．5 b／s，非常適合傳輸對數據率要求不高的實時文字信息。這里設計的“城市公交廣告信息顯示屏”正是利用RDS的透明數據通道實現了文字廣告信息的傳輸。

1 系統的組成與工作原理
“基于RDS的城市公交廣告信息顯示屏”的組成如圖1所示。

在RDS信號接收的設計中，選用日本三洋公司的可編程鎖相環頻率合成器LC72131M和收音芯片LAl844M為主體構成的電路來接收FM廣播信號。
LAl844M芯片中鑒頻器輸出的立體聲復合信號送入RDS解碼電路S1A0905XOl進行分離，提取出RDS基帶信號直接輸入PICl6F74單片機，采用軟件方式進行數據同步處理，然后將相應的廣告和文字信息顯示在公交車前方的條形LED顯示屏上。

2 RDS數據組的結構
圖2所示為RDS基帶信號的基本數據結構，結構中的最大元素被稱之為數據組(Group)，由104位組成。每個組由4個分別為26位的數據塊(Block)組成。每個數據塊都由信息碼和校驗碼組成，其中信息碼為16位，校驗碼為10位，圖中的偏移量代表每一個數據塊在數據組中的位置。

RDS數據結構的主要特點可以歸納如下：
(1)每個RDS數據組的第一個數據塊必定包含節目識別碼(Programme Identifleation，PI碼)，PI碼的建立是為了判定在不同地區甚至不同國家間播出的同一節目。它并不是為了達到顯示節目信息的目的，而是某一個特定節目的身份證，使得該節目有別于其他節目。PI碼的一個重要應用是在當前頻率點接收效果較差時，RDS接收機能夠自動調諧到正在播送同一節目的其他頻率點，以保證收聽質量。這一功能在車輛或移動式接收設備上顯得尤為重要。
(2)交通節目標志碼(Traffic Programine Identifi―cation，TP碼)和節目類型碼(Programine Type，PTY碼)總是出現在每個RDS數據組第二個數據塊的固定位置，而不論數據組的版本如何。
TP碼是一個開關標志，它用于指示現在調諧到的頻率點播出的電臺節目中是否包含交通信息，這里包括正在播出以及即將播出的交通信息。
PTY碼的作用是以字符的形式告知收聽者正在接收的是何種類型的節目，例如體育節目、娛樂節目等。
(3)每個RDS數據組的第二個數據塊的開始4位為數據組類型標志。在RDS規范中，數據組根據4位標志的不同被分為O～15共16類，每類中又根據第5位值的不同被分為A和B兩種版本。
在RDS規范中，RDS數據組類型多達16類兩個版本共32種，分別針對不同的數據特點和功能。需要特別指出的是，這些不同的類型的數據組根據所承載信息的重要程度以及信息類型的差別以不同的頻度得以發送。