全數(shù)字RDS數(shù)據廣播技術應用--數(shù)字無線尋址廣播
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目前全國正在開通“村村通”工程,這項工程大量應用到調頻可尋址可控調頻廣播。但目前普遍使用的可尋址可控技術落后,可靠性差,進口的又不適合國情。國力電子自2012年引進ROHM公司單片數(shù)字鎖相環(huán)芯片BH1417以來,一直潛心致力于無線調頻廣播技術的研究和開發(fā),并于2015年年底成功開發(fā)模塊式RDS。RDS是英國BBC廣播公司開發(fā)的“無線數(shù)據廣播系統(tǒng)”(Radio Data System),利用其僅占極少帶寬的數(shù)據通道的特點,可在不影響原音頻廣播的基礎上同步傳送數(shù)字信號,如電臺名稱,同步歌詞、時間、路況等信息。
較之SCA系統(tǒng),RDS系統(tǒng)占用帶寬極小,對載波的調制也很小,所以對原音頻廣播幾乎不產生任何影響,是理想的數(shù)據廣播技術。如圖1所示。
那么我們可以利用這個附加的數(shù)據通道做什么呢?
我們可以在一邊發(fā)送音頻節(jié)目的同時,在數(shù)據通道上發(fā)送各種數(shù)字控制信號,來實現(xiàn)諸如控制接收機音量大小、電源開關、歌詞顯示等有趣的功能。利用這個數(shù)據通道還可以很輕松實現(xiàn)如數(shù)字尋址廣播、真正無信號靜音的無線耳機、圖文廣播等。本文僅介紹利用此技術開發(fā)的可尋址調頻收發(fā)模塊,其他功能可在改進的基礎上得到。
RDS系統(tǒng)的核心是美國進口單片數(shù)控調頻發(fā)射芯片,該芯片內置DSP(數(shù)字信號處理),可實現(xiàn)包括數(shù)字頻率合成、數(shù)據調制、數(shù)摸轉換、數(shù)字音頻輸入接口等全部功能。
這款芯片的射頻信號不再采用普通的PLL數(shù)字鎖相環(huán),它采用了更為先進的DSP技術來完成頻率合成。這樣得到的頻率更精準,頻譜更好,因為不再使用電感和電容作為頻率震蕩器,所以它幾乎不受外界環(huán)境(如溫度、電磁)干擾,這樣能得到更理想的調制特性,這是數(shù)字鎖相環(huán)技術遠不能相比的。
例外,它的調制也與傳統(tǒng)調制方式不同。它是全軟件數(shù)字式的,模擬音頻進入芯片后,先進行預放大處理,在經過一個AD模擬數(shù)字轉換器才進入DSP進行數(shù)字化處理,然后再經DA轉換進行調制。因為不受硬件條件的約束,所以它的調制特性是最接近理想調制特性的,從而實現(xiàn)遠遠超過普通調頻廣播的高保真音質,并且立體聲分離度極高。
為了更方便地應用,我們根據尋址調頻廣播的所有需求,對此技術進行了模塊化。發(fā)射模塊兩個復功能鍵,除了可進行發(fā)射頻率設定外,還可以事先編好號碼的接收機,進行開、關機控制的管理操作。專門開發(fā)的多功能大型液晶屏顯示頻率外,還動態(tài)顯示目前接收機的狀態(tài),如哪些號碼的接收機是開機的,哪一些是關機的等等。模塊采用12V供電,附帶有音頻輸入接口。射頻場管推動輸出功率500-800mW。
接收模塊顯示屏FEE后面的數(shù)字01是由客戶自行給這個接收板設定的身份ID識別號。它就像手機號碼一樣,當發(fā)射機發(fā)射這個號碼時,接收機檢測到后,開機并解除靜音,同時輸出高電平信號以控制外部功能放電源開關。
接收機同樣只設有兩個按鍵,由于采用了和發(fā)射機一樣的菜單式設計,接收機的操作與發(fā)射機一一對應,操作極為方便。
利用此模塊可以方便的組建校園尋址廣播系統(tǒng)、公共校區(qū)尋址可控廣播系統(tǒng)等,應用十分廣泛。
相比普通的校園調頻廣播,此系統(tǒng)增加可可尋址功能后,具有了很高的選擇性,我們可以選擇性地對特定班級進行廣播,在廣播時不影響其他班級。如當有通知發(fā)給一、二、三年級,我們可以在發(fā)射機上控制,讓一、二、三年級教師的音箱發(fā)聲,而其他教室及操場的音箱是靜音的,如圖4所示。
對于小區(qū)進行物業(yè)管理同樣方便,如需要通知3棟業(yè)主繳納物業(yè)管理費,只需單獨對3棟進行廣播,而無需打擾其他住戶。真正創(chuàng)建和諧社會環(huán)境,消除高音噪聲污染。
通過這一技術平臺,只要稍加改動,還可以開發(fā)出實時傳送文字和簡單的圖文廣播發(fā)射機,這樣可實現(xiàn)更多功能,應用前景無限。