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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 RDS 신호 수신기. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
디지털 메시지 전송 방식의 도입으로 무선 전자 장치의 서비스 기능이 오디오 방송에서 확대되고 있습니다. 수신기에 스포츠 뉴스를 방송하는 지역 라디오 방송국을 독립적으로 튜닝하도록 요청하고, 지역 교통 상황에 대해 이야기하고(이것은 자동차 운전자에게 매우 중요한 정보입니다), 관심 프로그램 수신이 간섭을 덜 받는 주파수를 선택합니다. , 언제든지 정확한 시간과 일기 예보를 확인하세요. 일기 예보관 - 오늘날 이것은 더 이상 환상이 아닙니다. 이것이 바로 RDS입니다! 최근 모스크바 라디오 방송국 "Silver Rain"(100,1MHz)은 방송 프로그램과 동시에 영숫자 정보를 전송합니다. 적절한 장비를 갖춘 수신기의 디스플레이에서 현재 시간, 오늘 날씨 정보, 환율, 스포츠 이벤트 뉴스, 이 라디오 방송국에서 전송하는 음악 작품 이름 및 기타 유용한 정보를 볼 수 있습니다. 이 시스템은 무선 방송 데이터 시스템(Radio Broadcast Data System, R(B)DS) 또는 많은 국가에서 관례적으로 사용하는 것처럼 간단히 RDS라고 합니다. 해외에서 이러한 시스템의 존재에 대한 첫 번째 언급은 1년에 출판된 책 [1986]에 포함되어 있습니다. RDS의 속성 및 기능에 대한 정보는 Radio 잡지 [2]에서도 출판되었으며 조금 후에 새로운 정보가 출판되었습니다. 시스템에 대해서는 [3]에 나와 있습니다. 오늘날 RDS 신호 수신기의 회로를 보여주는 문학 자료가 많이 있습니다. 이것은 우선 다권집 "AUDIO. 외국 오디오 기기의 회로도 앨범"입니다. 이 발행물의 2 - 6, 9 - 11호에는 이러한 신호 수신을 허용하는 SONY, GRUNDIG, PIONEER, PANASONIC의 제품 다이어그램이 포함되어 있습니다. 불행하게도 이러한 다이어그램에는 설명이 포함되어 있지 않습니다. 의심할 바 없이 RDS 시스템에 대한 다른 정보 소스가 있지만 [2]를 제외하고는 대부분의 라디오 아마추어가 거의 접근할 수 없습니다. 우리는 기존의 격차를 메우고 이 새로운 라디오 방송 시스템에 대해 더 자세히 이야기하도록 노력하겠습니다. 방송 정보와 동시에 무선 데이터 전송 시스템은 XNUMX년대에 여러 나라의 선도 기업에 의해 개발되었습니다. 테스트 결과 스웨덴에서 개발된 RDS 버전이 최고로 인정받았다. 현재 대부분의 유럽 국가에서 사용되며 이미 언급했듯이 러시아에 왔습니다. RDS 시스템은 다음과 같은 주요 특성에 따라 그룹화된 다양한 영숫자 정보의 대규모 스트림을 라디오 청취자에게 전송할 수 있는 기능을 제공합니다.
라디오 방송국의 예비 주파수 목록인 AF(Alternative Freguence) 기능도 제공되지만 고정식 가정용 라디오 장비에서는 재생되지 않습니다. RDS 기능 목록은 이에 국한되지 않습니다. 시스템은 또한 교통 정보 메시지를 전송할 수 있습니다.
가장 진보된 차량용 무선 장비 모델은 전원이 꺼진 후에도 교통 정보 신호를 수신하며 전송된 정보를 최대 4분 동안 기억합니다. 우리는 아직 교통 메시지 전송에 RDS 신호를 사용하지 않지만 이 격차는 의심할 여지 없이 곧 채워질 것입니다. EON(Enhanced Other Networks)이라는 시스템의 확장 버전이 있습니다. 여기에는 긴급하고 중요한 메시지를 전달하는 다른 채널로 자동 전환하도록 라디오에 명령하는 기능이 포함되어 있습니다. 또한, 이 버전에서는 TA 기능의 가능성이 확장되어 추가 PTY 기능이 도입되었습니다. 첫 번째 기능은 선택한 메인 채널에서 광고나 문자 메시지가 전송되는 경우 수신기를 다른 채널로 자동 전환하는 기능을 제공합니다(원하는 경우). 추가 PTY(Program Type) 기능을 사용하면 원하는 정보 유형(음악, 뉴스, 스포츠)을 선택할 수 있으며 자동으로 채널을 전환하여 선택한 유형의 프로그램을 검색할 수 있습니다. 이것이 현대 수신 장비의 기능입니다. 국내 송신 라디오 방송국의 역량은 아직까지 미약한 수준입니다. 따라서 1998년 'Silver Rain' 라디오 방송국에서는 PI, RT, CT 신호만 전송했습니다. RDS 신호는 알려진 바와 같이 L + R 톤 신호, 2kHz 주파수의 파일럿 신호, LR 신호의 두 측파대를 포함하는 복잡한 스테레오 신호 SAP의 일부로 VHF-19 범위에서만 전송됩니다. 38kHz의 억제된 부반송파를 사용합니다(그림 1). 이 스펙트럼의 RDS 신호는 57kHz 부반송파의 위상 변조를 통해 전송됩니다. 변조 신호는 1187,5bit/s의 반복 속도를 갖는 일련의 이진 펄스입니다. 이 시퀀스는 필요에 따라 104비트 그룹으로 불규칙적으로 전송됩니다. 그룹은 8개의 영숫자 정보의 전자 디스플레이인 다음 40바이트의 데이터와 왜곡으로부터 보호하기 위한 코드를 포함하는 XNUMX비트를 전송합니다.
방송 및 RDS 신호를 수신하는 라디오 수신기의 블록 다이어그램이 그림 2에 나와 있습니다. 2. 간단해요. 튜너, 증폭기 및 FM 복조기로 구성된 수신 부분 자체는 이러한 신호에 공통이며 기존 회로에 따라 구축됩니다. FM 복조기의 출력에서 SAP 신호는 스테레오 디코더에 공급되어 저주파 스테레오 신호 L 및 R을 생성하고 RDS 신호를 복조하는 RDS 블록에 공급되어 간섭으로 인한 오류를 감지 및 수정합니다. . 그림과 같이 XNUMX에는 복조기와 디코더라는 두 개의 장치가 포함됩니다.
복조기는 RDS 블록의 첫 번째 링크입니다. 여기에서 RDS 신호는 SAP에서 분리되어 두 개의 병렬 펄스 신호 시퀀스, 즉 데이터 정보가 있는 RDA와 동기화 신호가 있는 RCL로 변환됩니다. RDA 디코딩에는 이 두 시퀀스의 존재가 필요합니다. 복조기의 단순화된 블록 다이어그램이 그림 3에 나와 있습니다. 0,456. 4,332 또는 8MHz의 주파수를 갖는 외부 수정 Z를 가지며, 이를 각각 76 또는 48으로 나눈 다음 57로 나누어 결과적으로 1,1875 및 XNUMXkHz의 주파수를 갖는 펄스 열이 형성됩니다. 첫 번째는 RDS 신호의 부반송파 주파수와 일치하고 두 번째는 변조 주파수와 일치합니다.
수신측 FM 복조기에서 수신된 SAP 신호는 중심 주파수 57kHz의 대역통과 필터를 거쳐 RDS 복조기로 공급됩니다. 이렇게 하면 원치 않는 간섭이 제거됩니다. 그런 다음 특별히 설계된 PLL(위상 고정 루프)을 사용하는 RDS 위상 복조기로 전송됩니다. 결과적으로, RDS 신호는 정보를 전달하는 일련의 RDA 전압 펄스로 변합니다. 1,1875kHz 펄스는 복조기에서 RCL 클록 펄스열로 출력됩니다. RDS 디코더는 RDA 신호의 오류를 감지하고 수정하며 전송된 정보의 코드를 결정할 수 있는 특수 소프트웨어가 포함된 마이크로컨트롤러입니다. 일련의 펄스로 표시되는 신호를 수정하는 것은 물론이고 확인하는 것도 어렵습니다. 따라서 디코더에서 RDA 비트 스트림은 각각 26비트 블록으로 나뉩니다. 블록의 비트는 병렬 코드 형식으로 변환되고 이 형식으로 분석됩니다. 블록의 구성은 다음과 같습니다: 16비트(2바이트)의 데이터 워드와 10비트의 제어 워드. 제어 단어에는 보안 코드가 포함되어 있습니다. 보안 코드의 경우 해당 유형이 사용 가능한 문헌에 보고되지 않습니다. 그러나 제어 단어의 길이로 판단하면 오류를 감지하고 수정하는 능력이 상당히 큽니다. [3]에 따르면 RDS 디코더는 데이터 워드를 구성하는 5비트 중 최대 4비트를 감지하고 최대 16비트를 수정할 수 있습니다. 블록 처리가 완료된 후 다시 직렬 코드 형식으로 변환되지만 해당 목적을 달성했으며 향후 더 이상 사용되지 않으므로 제어 단어가 없습니다. 디코더의 작동 결과는 펄스 스트림 DATA, CLC, START 및 키 신호 TA, TP, M/S 등이 드라이버(디스플레이 작동을 제어하는 마이크로 회로)로 전송되는 것입니다. 드라이버는 또한 다른 수신기 장치의 상태 및 작동 모드에 대한 신호를 마이크로컨트롤러로부터 수신합니다. 이들 모두는 SEGM1 - SEGMn 라인을 통해 드라이버에서 점수판으로 전송됩니다. 외국 회사는 라디오, 스테레오, 자동차 라디오 등 다양한 무선 장치에 RDS 블록을 도입합니다. VHF 라디오 수신기와 함께 이러한 장치는 CD 플레이어에도 설치됩니다. 이에 대한 예로는 SONY MDX-U1RDS 및 PIONEER DEH-605 RDS 장치가 있습니다. RDS 장치 없이는 휴대 가능하고 저렴한 고정식 장비만 사용할 수 있습니다. RDS 블록을 구성하기 위한 특정 옵션을 고려해 보겠습니다. 모든 다양성은 세 가지 주요 계획으로 귀결됩니다. 그림 2에 표시된 구조의 구현 예입니다. 300는 "SONY XR-U4 RDS" 자동차 라디오의 RDS 장치입니다. 이는 그림 4에 단순화된 형태로 제시된 다이어그램을 사용합니다. 7330. [7071]에 전체 내용이 나와 있습니다. 복조기 기능은 TDA755106BD 칩에 의해 수행되고 디코더 기능은 LC123389NM 칩에 의해 수행됩니다. 생성된 DATA 및 CLC 신호(이 디코더는 TA 및 TP 표시 신호를 생성하지 않음)는 UPD9240GF-24164 마이크로컨트롤러에 입력되며, 이 마이크로컨트롤러는 디지털 버스(튜너, 테이프 데크, 이퀄라이저 및 초음파 주파수)를 통해 나머지 무선 장치를 동시에 제어합니다. 마이크로컨트롤러는 디스플레이에 표시할 RDS 블록의 모든 신호를 TC80F 드라이버로 전송하여 이 작업을 구현합니다. 마이크로컨트롤러는 비휘발성 재프로그래밍 가능 EEPROM 메모리 칩 XXNUMXSIC을 사용합니다. 디자인이 복잡하고 고급 소프트웨어와 입력 및 출력 신호용 포트가 많이 있습니다. XNUMX핀 패키지에 장착됩니다.
SONY XR-5 RDS 및 SONY XR-5600 RDS 차량용 라디오의 RDS 블록은 회로 설계가 더 간단합니다(그림 5601). 또한 TDA7330BD 복조기와 TC9240F 드라이버를 사용합니다. 그러나 무선 장치 제어와 함께 RDS 디코더의 기능은 적절한 소프트웨어를 사용하여 mPD17006GF 마이크로 컨트롤러에 의해 수행됩니다. 이 회로를 사용하는 다른 SONY 모델에는 SAF7579T 복조기와 MN18824175NU1 마이크로 컨트롤러가 설치됩니다.
그림의 다이어그램에 따르면. 5 자동차 라디오 "PHILIPS CCR520"도 제작되었으며, 간략한 설명은 [3]에서 확인할 수 있습니다. SAA65797 복조기, PCF83 메모리 칩이 있는 P528C8582 마이크로컨트롤러 및 PCF8576 드라이버를 사용합니다. "PANASONIC CQRD50" 자동차 라디오의 RDS 블록은 YEAMLA233OM 복조기, YEAM17006518 마이크로 컨트롤러, YEAMHD44780A 드라이버, YEAM3517L15 메모리 및 YEXDCM1025 디스플레이를 사용하여 유사한 방식으로 조립됩니다. 이 회사의 다른 모델에는 핀 수가 78014517개로 줄어든 YEAM78014532 또는 YEAM64 마이크로 컨트롤러와 YEAMPCF8576T 드라이버가 포함됩니다. 이러한 장치의 개략도는 [4]에 나와 있습니다. TECHNICS 뮤직 센터의 "TECHNICS ST-CH 530EG" 튜너에는 약간 다른 회로가 사용됩니다(그림 6). 그 특징은 튜너 마이크로컨트롤러가 점수판 드라이버의 기능을 동시에 수행한다는 것입니다. 이 튜너의 RDS 블록의 개략도가 그림 5에 나와 있습니다. [6]의 5와 XNUMX.
이 모든 미세 회로에는 국내 유사품이 없습니다. 가장 일반적인 것은 다양한 인덱스를 갖춘 TDA7330, LC7071 및 LC7073입니다. 이를 사용하면 이미 언급한 "SONY XR-U300 RDS" 자동차 라디오에 사용된 방식에 따라 RDS 장치를 조립할 수 있습니다. 이 장치의 회로도([68]의 69, 4페이지에 전체 내용이 표시되어 있음)의 해당 부분이 그림 7에 나와 있습니다. 7330. 블록은 TDA7071BD의 복조기와 LC7073NM 칩의 디코더로 구성됩니다(완전한 아날로그 LCXNUMXMTLM으로 대체 가능).
SAP 신호는 VHF 라디오 수신기의 FM 변조기 출력에서 DD1 마이크로 회로의 핀 1에 공급됩니다. 전원이 켜지면 트랜지스터 VT1은 RESET 신호를 생성하여 DD2 칩을 원래 상태로 설정합니다. DD14의 핀 16-2에서 출력 신호 DATA, CLC, START를 가져와 수신기 마이크로 컨트롤러 또는 드라이버로 직접 전송합니다. 그림에 표시되지 않은 터미널 DD1 및 DD2 7개는 무료로 남아 있습니다. 회로는 그림 4에 표시된 회로를 발전시킨 것입니다. XNUMX, 별도의 설명이 필요하지 않습니다. 요약하자면, 우리나라의 RDS 시스템은 이제 막 생명의 조짐을 보이기 시작했다고 말할 수 있습니다. 시장에 제공되는 구성 요소의 범위는 아직 충분하지 않으므로 RDS 장치용 아마추어 무선 설계를 만들 시기는 아직 오지 않은 것 같습니다. 이러한 상황은 매우 짧은 시간에 극적으로 변할 수 있습니다. 많은 유럽 국가에서 RDS 시스템의 서비스 기능은 라디오 방송 수신 기술에서 눈에 띄는 현상이 되었습니다. 문학
저자: I.Meleshko, Reutov, 모스크바 지역
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