调频多工数据广播接收技术的研究

论文摘要

在信息技术飞速发展的今天,传统的、只能传送声音信号的调频广播已经不能满足人们的需求。调频多工数据广播不仅能够传送声音信号,而且还可以传输数据信号。它不占用新的频率资源和发射网络设备,利用了现有已高度普及的调频广播网的附加信道频点,被认为是一种最为经济的无线数据传输手段。广播数据系统（RDS）适用于VHF/FM广播,是利用广播调频波段（87.0MHz-108.0MHz）,将数据加载到每个电台波段的57kHz副载波上,随同音频一起进行广播发射的一种调频多工系统。其使用的副载波频点较低,占用的带宽较窄,所以只需要在调频广播接收装置上做相对较少的修改就可以实现,而且抗干扰能力较强,具有极大的价格优势。带RDS功能的数字广播接收机,不但能够接收FM调频立体声广播,还能显示节目业务名称,实现自动调谐等功能。论文首先阐述了调频多工数据广播技术的研究背景,综述了国内外广播数据系统（RDS）技术的发展历史和现状。其次,介绍了RDS的技术规范,从物理层,数据链路层以及会话和表示层分别研究了RDS基带信号的传输波形、差错校验和同步、编解码、RDS信息的数据帧类型以及业务应用等内容。接下来,从硬件设计和软件编程的角度分别论述了RDS接收系统的设计方案及制作过程,分析器件选型,提出了一套切实可行的接收方案。最后,对基于单片机的循环冗余校验（CRC）的计算方法进行了研究,分析了各种CRC校验字计算方法的性能优劣,提出了针对单片机的切实可行的实施方案。最后对论文工作进行了总结,并就今后课题的研究方向做了进一步展望。

论文目录

• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 RDS数据广播技术的研究背景
• 1.2 RDS的产生和发展历史及现状
• 1.3 RDS的发展趋势及本文研究的意义
• 1.4 论文的主要工作
• 2 广播数据系统（RDS）技术规范
• 2.1 调频广播及数据广播的基本知识
• 2.1.1 调频立体声广播的基本原理
• 2.1.2 关于广播数据系统（RDS）技术规范
• 2.2 RDS数据信道的调制特性（物理层）
• 2.2.1 RDS数据信号的发射与接收
• 2.2.2 RDS信道基本技术参数
• 2.2.3 RDS数据信号的调制与解调
• 2.2.4 基带信号的差分编码
• 2.2.5 基带信号的双相编码
• 2.2.6 RDS数据信道频谱成形
• 2.3 RDS的基带编码（数据链路层）
• 2.3.1 编码基本结构
• 2.3.2 RDS基带信号的误码校验
• 2.3.3 RDS基带信号的组块同步
• 2.3.4 修正的校验位的编解码过程
• 2.3.5 RDS接收机的块组同步与失步检测
• 2.4 RDS的消息格式（会话和表示层）
• 2.4.1 基本术语
• 2.4.2 基本特性
• 2.4.3 主要组型
• 3 RDS接收机的硬件设计
• 3.1 RDS接收机的整体方案
• 3.2 主要功能芯片的选型
• 3.2.1 单片机的选择
• 3.2.2 FM广播接收组件的设计
• 3.2.3 RDS信号的分离解码电路设计
• 3.3 RDS接收系统的硬件电路设计
• 3.3.1 调谐器电路
• 3.3.2 音量控制电路
• 3.3.3 单片机外围电路
• 3.3.4 电源电路
• 3.4 RDS接收机的制作
• 3.4.1 PCB的制作
• 3.4.2 器件选择
• 3.4.3 RDS接收机实物图
• 4 RDS接收机的软件设计
• 4.1 收音功能软件设计
• 4.1.1 主程序
• 4.1.2 按键检测子程序
• 4.1.3 调谐子程序
• 4.1.4 显示子程序
• 4.2 接收RDS信息的软件设计
• 4.2.1 RDS数据同步与校验的软件设计
• 4.2.2 RDS数据组的同步及丢失的检测
• 4.2.3 RDS数据信息的处理
• 5 改进缩短循环码的快速算法
• 5.1 CRC基本原理
• 5.2 缩短循环码的快速算法
• 5.2.1 多字节序列运算规律
• 5.2.2 三字节序列计算
• 5.2.3 单片机上的查表方法
• 6 测试结果及结论
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集