Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Радиоприем

 Комментарии к статье

Сервисные функциональные возможности радиоэлектронных устройств с внедрением цифровых методов передачи сообщений расширяются и в звуковом радиовещании. Попросить приемник самостоятельно настроиться на любую местную радиостанцию, передающую новости спорта, рассказать о местной дорожной ситуации ( для водителей автомобиля это чрезвычайно важная информация), выбрать частоту, на которой прием интересующей программы менее подвержен действиям помех, в любой момент узнать точное время, метеорологические сводки синоптиков - сегодня это уже не фантазии. Это RDS!

С недавних пор московская радиостанция "Серебряный дождь" (100,1 МГц) одновременно с вещательной программой передает и буквенно-цифровую информацию. На табло приемника, имеющего соответствующее оборудование, можно увидеть текущее время, сведения о погоде на сегодняшний день, курс валют, новости спортивных событий, названия передаваемых данной радиостанцией музыкальных произведений и другие полезные сведения. Эта система носит название Radio Broadcast Data System - R(B)DS или, как принято во многих странах, более просто - RDS.

Первое упоминание о существовании такой системы за рубежом содержалось в книге [1], появившейся в 1986 г. Информацию о свойствах и возможностях RDS публиковал и журнал "Радио" [2], а несколько позже новые сведения о системе были приведены в [3].

Сегодня имеется достаточно много литературных источников, в которых приведены схемы приемников сигналов RDS. Это, в первую очередь, - многотомный сборник "AUDIO. Альбом схем зарубежной аудиотехники". В выпусках 2 - 6, 9 - 11 этого издания приведены схемы изделий фирм SONY, GRUNDIG, PIONEER, PANASONIC, позволяющих принимать такие сигналы. К сожалению, эти схемы не сопровождаются описаниями. Несомненно, существуют и другие источники информации о системе RDS, но они, кроме [2], мало доступны основной массе радиолюбителей.

Постараемся восполнить имеющийся пробел и несколько подробнее рассказать об этой новой системе радиовещания.

Системы передачи данных по радио одновременно с вещательной информацией разрабатывались в семидесятые годы ведущими фирмами разных стран. После испытаний лучшим был признан вариант RDS, разработанный в Швеции. Он используется теперь в большинстве европейских стран и, как уже было сказано, пришел в Россию.

Система RDS обеспечивает возможность передачи радиослушателю большого потока разнообразной буквенноцифровой информации, которая группируется по следующим основным признакам:

• PI (Program Indentification) - название радиостанции и ее частота;
• PS (Program Service Name) - перечень сведений, передаваемых радиостанцией;
• RT (Radiotext) - краткая информация, передаваемая бегущей строкой;
• СТ (Clock Time) - текущее время, число месяца, день недели;
• M/S (Music/Speech) - сигнал переключения аудиотракта с обработки сигналов музыкальных программ на обработку речевых сообщений (в некоторых устройствах вызывает автоматическое переключение аудиотракта из режима стереовоспроизведения музыки на моновоспроизведение речевой программы).

Предусмотрена еще одна функция - AF (Alternative Freguence) - перечень резервных частот радиостанции, но в стационарной бытовой радиоаппаратуре она не воспроизводится. Перечень возможностей RDS этим не ограничивается. Система в состоянии также передавать сообщения дорожной информации:

• TP (Traffic Program) - информация о дорожном движении;
• TA (Traffic Announcement) - срочная дорожная информация.

Наиболее совершенные модели автомобильной радиоаппаратуры принимают сигналы дорожной информации даже после их выключения и запоминают передаваемую информацию в объеме до 4 минут. Сигналы RDS для передачи дорожных сообщений у нас пока что не используются, но этот пробел, несомненно, будет скоро ликвидирован.

Существует расширенный вариант системы, называемый EON (Enhanced Other Networks). Он включает в себя функцию, представляющую собой команду автоматического переключения радиоустройства на другой канал, в котором передается срочное важное сообщение. Кроме того, в этом варианте расширена возможность функции ТА - введена дополнительная функция PTY. Первая обеспечивает (для желающих) автоматическое переключение приемника на другой канал, если по выбранному основному каналу передается реклама или текстовые сообщения. Дополнительная функция PTY (Program Type) позволяет выбрать желаемый характер информации (музыка, новости, спорт) и автоматически переключает каналы для поиска передач выбранного типа.

Таковы возможности современной приемной аппаратуры. Возможности же отечественных передающих радиостанций пока остаются скромными. Так, радиостанция "Серебряный дождь" в 1998 г. передавала лишь сигналы PI, RT, CT.

Сигналы RDS передаются только в диапазоне УКВ-2 в составе комплексного стереосигнала SAP, включающего, как известно, тональный сигнал L+R, пилот-сигнал с частотой 19 кГц, две боковые полосы сигнала L-R с подавленной поднесущей 38 кГц (рис. 1). Сигналы RDS в этом спектре передаются путем фазовой модуляции поднесущей 57 кГц. Модулирующий сигнал представляет собой последовательность двоичных импульсов с частотой следования 1187,5 бит/с. Эта последовательность передается нерегулярно, по мере надобности, группами объемом по 104 бита. В группе передаются очередные 8 байт данных, являющиеся электронным отображением восьми буквенно-цифровых символов информации, и 40 бит, содержащих код защиты ее от искажений.

Структурная схема радиоприемника, принимающего сигналы радиовещания и RDS, показана на рис. 2. Она проста. Собственно приемная часть, состоящая из тюнера, УПЧ и ЧМ демодулятора, является общей для этих сигналов и построена по обычным схемам. С выхода демодулятора ЧМ сигнал SAP подается на стереодекодер для формирования низкочастотных стереосигналов L и R, а также в блок RDS, который демодулирует сигналы RDS, обнаруживает и исправляет ошибки в них, вызванные помехами. Как показано на рис. 2, в него входят два устройства: демодулятор и декодер.

Демодулятор - это первое звено блока RDS. В нем сигналы RDS выделяются из SAP и преобразуются в две параллельные последовательности импульсных сигналов: RDA - с данными информации и RCL - с сигналами синхронизации. Наличие этих двух последовательностей необходимо для декодирования RDA.

Упрощенная структурная схема демодулятора показана на рис. 3. Он имеет внешний кварцевый резонатор Z с частотой 0,456 или 4,332 МГц, которая затем делится соответственно на 8 или 76, а затем еще на 48. В результате формируются последовательности импульсов с частотами 57 и 1,1875 кГц. Первая совпадает с частотой поднесущей сигналов RDS, вторая - с частотой ее модуляции.

Сигнал SAP, полученный от ЧМ демодулятора приемной части, подается в демодулятор RDS на полосовой фильтр с центральной частотой 57 кГц. Это позволяет устранить нежелательные помехи. Затем он передается на фазовый демодулятор сигналов RDS, в качестве которого используется устройство фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) особой конструкции. В результате сигнал RDS превращается в последовательность импульсов напряжения RDA, несущих информацию. Импульсы частотой 1,1875 кГц выводятся из демодулятора в виде последовательности импульсов синхронизации RCL.

Декодер RDS - это микроконтроллер со специализированным программным обеспечением (ПО), позволяющим обнаруживать ошибки в сигналах RDA и исправлять их, определять код передаваемой информации.

Производить проверку, а тем более корректировку сигнала, представленного последовательностью импульсов, затруднительно. Поэтому в декодере поток битов RDA разбивается на блоки по 26 бит в каждом. Биты блока переводятся в форму параллельного кода, и в этом виде осуществляется их анализ. Состав блока таков: слово данных длиной 16 бит (2 байта) и слово контроля - 10 бит. Слово контроля содержит код защиты. Что касается кода защиты, то тип его в доступной литературе не сообщается. Но судя по длине слова контроля его возможности по обнаружению и исправлению ошибок достаточно велики. Согласно [3] декодеры RDS могут обнаруживать до 5 и исправлять до 4 битов из 16, составляющих слово данных. По окончании обработки блока он снова переводится в форму последовательного кода, но уже без слова контроля, поскольку оно выполнило свое назначение и в дальнейшем больше не используется.

Результатом работы декодера являются потоки импульсов DATA, CLC, START и ключевые сигналы TA, TP, M/S и др., передаваемые в драйвер - микросхему, управляющую функционированием табло. В драйвер поступают также сигналы из микроконтроллера о состоянии и режимах работы других блоков приемника. Все они из драйвера передаются на табло по линиям SEGM1 - SEGMn.

Зарубежные фирмы вводят блоки RDS в самые разнообразные радиоустройства: радиоприемники, музыкальные центры, автомобильную радиоаппаратуру. Такие блоки вместе с радиоприемниками УКВ диапазона устанавливают даже в проигрыватели компакт-дисков. Примером этого являются аппараты "SONY MDX-U1RDS" и "PIONEER DEH-605 RDS". Только переносная и дешевая стационарная аппаратура обходится без устройств RDS.

Рассмотрим конкретные варианты построения блоков RDS. Все их разнообразие сводится к трем основным схемам.

Примером реализации структуры, показанной на рис. 2, является блок RDS автомагнитолы "SONY XR-U300 RDS". В нем использована схема, представленная в упрощенном виде на рис. 4. Полностью она приведена в [4]. Функции демодулятора выполняет микросхема TDA7330BD, декодера - LC7071NM. Сформированные ими сигналы DATA и CLC (сигналы индикации ТА и ТР данный декодер не формирует) поступают в микроконтроллер UPD755106GF-123389, который одновременно управляет по цифровой шине остальными блоками магнитолы: тюнером, магнитофонной декой, эквалайзером, УЗЧ. Все сигналы от них и от блока RDS, подлежащие выводу на табло, микроконтроллер передает в драйвер ТС9240F, который реализует эту операцию. Микроконтроллер использует энергонезависимую перепрограммируемую микросхему памяти EEPROM Х24164SIC. Он сложен по конструкции, имеет развитое программное обеспечение (ПО) и большое количество портов для входных и выходных сигналов; смонтирован в корпусе с 80 выводами.

Более простое схемотехническое построение (рис. 5) имеют блоки RDS в автомагнитолах "SONY XR-5600 RDS" и "SONY XR-5601 RDS". В них также применены демодулятор TDA7330BD и драйвер TC9240F. Но функции декодера RDS наряду с управлением блоками магнитолы выполняет микроконтроллер mPD17006GF с соответствующим ПО. В других моделях фирмы SONY, в которых использована данная схема, устанавливают демодулятор SAF7579T и микроконтроллер MN18824175NU1.

По схеме рис. 5 выполнена и автомагнитола "PHILIPS CCR520", с кратким описанием можно ознакомиться в [3]. В ней применены демодулятор SAA65797, микроконтроллер Р83С528 с микросхемой памяти РСF8582 и драйвер PCF8576.

По аналогичной схеме собран блок RDS автомагнитолы "PANASONIC CQRD50" с использованием демодулятора YEAMLA233OM, микроконтроллера YEAM17006518, драйвера YEAMHD44780A, памяти YEAM3517L15 и табло YEXDCM1025. В других моделях этой фирмы устанавливают микроконтроллеры YEAM78014517 или YEAM78014532 с сокращенным до 64 числом выводов, а также драйвер YEAMPCF8576Т. Принципиальные схемы этих аппаратов приведены в [4].

Несколько другая схема использована в тюнере "TECHNICS ST-CH 530EG" музыкального центра фирмы TECHNICS (рис. 6). Ее особенность состоит в том, что микроконтроллер тюнера одновременно выполняет функции драйвера табло. Принципиальная схема блока RDS этого тюнера показана на рис. 5 и 6 в [5].

Все названные микросхемы не имеют отечественных аналогов. Наиболее распространенными являются TDA7330, LC7071 и LC7073 с различными индексами. Применяя их, можно собрать блок RDS по схеме, использованной в уже упоминавшейся автомагнитоле "SONY XR-U300 RDS". Соответствующая часть принципиальной схемы этого аппарата (полностью она приведена на с. 68, 69 в [4]) показана на рис. 7. Блок состоит из демодулятора на TDA7330BD и декодера на микросхеме LC7071NM (может быть заменена полным аналогом LC7073MTLM).

(нажмите для увеличения)

На вывод 1 микросхемы DD1 подается сигнал SAP с выхода ЧМ модулятора радиоприемника УКВ диапазона. Транзистор VT1 при включении питания формирует сигнал RESET, устанавливающий микросхему DD2 в исходное состояние. С выводов 14-16 DD2 снимаются выходные сигналы DATA, CLC, START, которые передаются в микроконтроллер приемника или непосредственно в драйвер. Выводы DD1 и DD2, не показанные на рис. 7, остаются свободными. Схема является развитием той, что показана на рис. 4, и дополнительных пояснений не требует.

Подводя итоги, можно сказать, что система RDS в нашей стране только начинает подавать признаки жизни.

Ассортимент элементной базы, предлагаемый на рынке, пока недостаточен, поэтому пора создания радиолюбительских конструкций устройств RDS, по-видимому, еще не наступила. Эта ситуация в самое короткое время может кардинальным образом измениться - во многих странах Европы сервисные возможности системы RDS стали заметным явлением в технике радиовещательного приема.

Литература

1. Кононович Л. М. Современный радиовещательный приемник. - МРБ, вып. 1098. - М.: Радио и связь, 1986.
2. Что такое RDS? - Радио, 1996, № 7, с. 55, 56.
3. R(B)DS Systems. - Радиолюбительская схемотехника, 1998, № 4/5, с. 38-41.
4. AUDIO. Альбом схем зарубежной радиоэлектронной аппаратуры, вып. 2 - 1995.
5. Куликов Г. В. Ремонт музыкальных центров. Серия "Ремонт и обслуживание", вып. 1 - М.: ДМК, 1998.

Автор: И.Мелешко, г.Реутов Московской обл.

Смотрите другие статьи раздела Радиоприем.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Луна поглощает воздух нашей планеты 22.01.2026

Взаимодействие Земли и Луны оказывается не только гравитационным. Новые исследования показывают, что наш естественный спутник постепенно "поглощает" крошечные фрагменты атмосферы Земли, используя для этого солнечный ветер и магнитное поле нашей планеты. Этот процесс исследователи называют космическим каннибализмом. Еще во времена миссий "Аполлон" в 1970-х годах ученые обнаружили в лунном реголите необычные следы воды, углекислого газа, гелия и азота. Стало ясно, что часть этих веществ, включая ионы азота, попала на Луну из верхних слоев земной атмосферы. Долгое время считалось, что подобная передача могла происходить только до того, как Земля сформировала свое магнитное поле. Магнитосфера, как считалось, должна была защищать планету и блокировать утечку атмосферных частиц в космос. Новое моделирование показало, что это представление неверно. Ученые объединили данные лунных образцов с компьютерными моделями и выяснили, что поток ионов усиливается, когда Луна проходит через так ...>>

Игровой компьютер Asus ROG G1000 22.01.2026

Компания Asus представила ROG G1000 - устройство, которое сочетает мощнейшие комплектующие с уникальной системой визуализации, превращая корпус компьютера в полноценный элемент шоу. Главной особенностью новинки стали три голографических вентилятора AniMe Holo, установленных в отдельных стеклянных камерах. Главный вентилятор диаметром 380 мм оснащен от 680 до 720 светодиодов, а два дополнительных вентилятора размером 215 мм имеют по 384-404 светодиода. Они способны воспроизводить голографические изображения, анимации и видео в форматах MP4, GIF, JPEG и PNG, создавая эффект "живых" панелей внутри корпуса. Представители Asus подчеркивают, что эти вентиляторы не участвуют в охлаждении и предназначены исключительно для визуальных эффектов. Управление анимациями осуществляется через программу Armoury Crate, позволяющую пользователю персонализировать отображение по собственному вкусу. Для поддержания оптимальной температуры компонентов ROG G1000 оснащен 420-мм жидкостным охладителем ...>>

Дефицит витамина B12 удваивает риск депрессии 21.01.2026

Питание и баланс микроэлементов играют ключевую роль не только для физического, но и для психического здоровья. Недавние исследования ирландских ученых показывают, что недостаток витамина B12 способен значительно повышать риск развития депрессии у пожилых людей, влияя на работу нервной системы и общее самочувствие. Витамин B12 необходим для правильного формирования эритроцитов, поддержания нервной системы и синтеза ДНК. Его дефицит может проявляться широким спектром симптомов: усталостью, слабостью, запорами, потерей аппетита и веса. У некоторых людей наблюдаются нарушения памяти, дезориентация и снижение когнитивных функций, доходящее до деменции. Особое внимание ученых привлекает анемия, которая является одним из самых опасных последствий недостатка B12. Она может возникать также при дефиците других витаминов группы B, включая фолиевую кислоту, и требует ранней диагностики и коррекции для предотвращения необратимых изменений в организме. Новое исследование показало, что у по ...>>

Случайная новость из Архива Распознавание наркотиков по отпечаткам пальцев 22.04.2024 Идентификация преступников и выявление следов их преступной деятельности - это основополагающий аспект работы правоохранительных органов. Ученые-криминалисты постоянно разрабатывают новые методы для улучшения этого процесса. Недавние исследования привели к созданию инновационного метода определения употребления наркотиков и контакта с взрывчатыми веществами по отпечаткам пальцев. Ученые-криминалисты разработали метод, который позволяет определить употребление человеком наркотиков и контакт с взрывчатыми веществами по отпечаткам пальцев. Этот подход открывает новые возможности в области криминалистики, улучшая возможности правоохранительных органов в выявлении и пресечении преступлений. Исследователи сначала создали отпечатки пальцев, используя пластиковые перчатки, чтобы избежать контакта с опасными веществами. Затем, надев перчатки наружу, они взяли в руки таблетки снотворного средства золпидема, популярного среди преступников. После нанесения отпечатков на различные поверхности ученые сняли их обычным способом и проанализировали методом масс-спектрометрии. Новый метод дал впечатляющие результаты: золпидем был обнаружен во всех восьми случаях из восьми, что свидетельствует о высокой эффективности метода и его потенциальной применимости в криминалистике. Разработанный учеными метод распознавания наркотиков по отпечаткам пальцев представляет собой важное достижение в области криминалистики. Этот подход может значительно улучшить возможности правоохранительных органов в выявлении преступлений, связанных с употреблением наркотиков и контактом с взрывчатыми веществами.

Другие интересные новости:

▪ Мобильный принтер Brother PocketJet 7

▪ Toshiba откладывает выпуск OLED-телевизоров

▪ Робот для казино

▪ Оптимизация производительности сетей 5G

▪ Гибкая перезаписываемая память

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Детская научная лаборатория. Подборка статей

▪ статья Джебран Халиль Джебран. Знаменитые афоризмы

▪ статья Кто верит, что можно умереть ночью от включенного вентилятора? Подробный ответ

▪ статья Зубровка южная. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Электронная кость. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Способ намотки тороидальных силовых трансформаторов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026