Приемник прямого преобразования.

Существует однако, еще один вид приемников, способных вести прием сигнала во всех диапазонах и любой модуляции - без детектора.
Речь идет о приемниках прямого преобразования - гетеродинных или синхродинов, как их еще называют. Схема синхродина содержит в себе смеситель, гетеродин и усилитель звуковой частоты. Прием осуществляется следующим образом - полезный сигнал попадает из антенны на смеситель, куда постоянно подаются высокочастотные колебания от гетеродина (его частоту можно менять).

Как только частоты полезного сигнала и гетеродина совпадают - на выходе смесителя возникают биения с частотой модуляции, - т. е. низкочастотная информативная составляющая. Полученный сигнал можно возпроизвести, после достаточного усиления. Несмотря на свою простоту и эффективность, схема прямого преобразования получила лишь ограниченное распостранение - из-за недостаточно высокого качества передачи музыки и речи.

Radio Data System (англ. Radio Data System, RDS) — многоцелевой стандарт, предназначенный для передачи информационных сообщений по каналам ЧМ-радиовещания в диапазоне УКВ. Нашел наиболее широкое применение в автомобильных магнитолах/радиоприёмниках, для отображения на их дисплеях сопутствующей радиопередачам информации, передаваемой радиостанциями.

На рисунке представлен спектр комплексного стереосигнала, в состав которого входит стереофонический сигнал основной программы и сигнал дополнительной информации RDS, передаваемый с использованием поднесущей 57 кГц. Поднесущая частота модулирована по амплитуде предварительно профильтрованным бифазным кодированным сигналом данных. Поднесущая частота подавляется.

Основные параметры стандарта RDS:

1) Частота поднесущей - RDS 57 кГц

2) Частота пилот-тона (pilot-tone) - 19 кГц ± 2 кГц

3) Допустимое отклонение частоты поднесущей RDS - ± 6 Гц

4) Номинальная девиация несущей RDS- ± 1,2 кГц

5) Скорость передачи данных - 1187,5 ± 0,125 бит/с

В настоящее время большинство HI-FI приемников и автомагнитол оборудованы блоками для приема данных в системе RDS.

Большинство радиоприемных устройств поддерживают всего несколько, обычно не более пяти, из большого числа функцией RDS. Для полного мониторинга и детального анализа информации, передаваемой в сигнале RDS, одного такого приемного устройства недостаточно из-за ограниченного набора его функций. Расширить диапазон их возможностей, повысить наглядность и удобство работы можно с использованием программно реализуемого на ПК декодера с дополнительными функциями по обработке и анализу информации. В этом случае с помощью приемника происходит выбор станции, передающей RDS сигнал, и его демодуляция, декодирование же осуществляется в персональном компьютере.

Блок-схема RDS УКВ ЧМ радиопиемника

Через вещательные станции с использованием стандарта RDS передаются различные виды дополнительной информации:

1) вспомогательная информация для настройки приемных устройств;

2) сигналы автоматического управления радиоприемником;

3) радиотекст (RT) - информация в текстовой форме для представления на дисплее, например, название музыкального произведения, имя исполнителя, изменения в программе и т.п.;

4) сигналы времени (CT);

5) сигналы персонального радиовызова.

Это позволяет облегчить пользователю работу с приемником, так как он может видеть на экране дисплея информацию о принимаемой программе и радиостанции, например ее название. Кроме того, с использованием дополнительной информации можно реализовать различные режимы функционирования приемника. Например, приемник может просканировать весь диапазон, останавливаясь на заданное время только на тех станциях, которые передают в данный момент новостные программы.

В настоящее время в системе RDS предусмотрена возможность реализации большого количества функций, однако, как правило, в RDS-радиоприемниках используются только пять основных, так называемых базисных, функций:

1. Идентификация программ PI (Programme Identification) - отображение на табло приемника названия принимаемой программы (радиостанции) и номинал ее рабочей частоты;

2. Список альтернативных частот AF (Alternative Frequencies list) - возможность автоматизированной перестройки радиоприемника, например в случае ухудшения приема сигналов на данной частоте, на другие частоты, на которых также осуществляется передача сигналов данной программы;

3. Служебное название программы PS (Programme Service name) - информирует о названии программ, передаваемых радиостанцией;

4. Идентификация программ дорожных сообщений TP (Traffic Programme identification) - содержит информацию о порядке организации движения на трассе;

5. Сообщение о дорожном движении TA (Traffic announcement identification) - содержит срочную информацию об изменениях обстановки на дороге.

Кроме вышеперечисленных, используется и ряд других функций:

1) Идентификация типа программы PTY (Programme TYpe) - используется для автоматического управления приемником с целью выбора программ заданного типа, всего в стандарте предусмотрена идентификация 32 вариантов типов программ;

2) Переключатель “Музыка/Речь” MS (Music Speech switch) - используется для автоматического переключения уровня громкости или корректирующих частотных фильтров в соответствии с видом принимаемой программы;

3) Текущее время и дата CT (Clock Time and date) - непрерывно обновляемая информация о дате и точном местном времени, которая может использоваться для отображения или автоматической установки и подстройки часов;

4) Идентификация декодера и динамический PTY индикатор DI (Decoder Identification and dynamic PTY indicator) - обозначает тип передаваемого сигнала (моно, стерео, стерео с компрессией) и может использоваться для автоматического переключения режима работы декодера;

5) Взаимодействие с другими сетями EON (Enhanced Other Networks information) - обеспечивает переключение приемника на другой канал (возможно задание до 8 настроек), по которому передается служебная информация, например, о дорожной обстановке, не транслируемая принимаемой в данный момент радиостанцией;

6) Радиотекст RT (RadioText) - передача коротких, до 64 символов, текстовых сообщений, отображаемых на табло приемника;

7) Радиопейджинг RP (Radio Paging) - передача буквенно-цифровых пейджинговых сообщений;

8) Система аварийного оповещения EWS (Emergency Warning System) - предназначена для обеспечения кодирования предупреждающих сообщений. Эти сообщения передаются только в критических ситуациях и определяться только специальными приёмниками;

9) Бытовое применение IH (In House application) - относится к данным, которые нужно декодировать только оператором. Некоторые примеры представляют собой идентификацию источника передачи, с дистанционной коммутацией сетей и вызов персонала. Применение кодирования программ может решаться каждым оператором;

10) Открытые прикладные программы данных ODA (Open Data Applications) - позволяют программам данных, заранее не определенным стандартом, передаваться в числе названных групп при передаче сигнала RDS;

11) “Прозрачные” каналы данных TDC (Transparent Data Channels) - состоят из 32 каналов, которые могут использоваться для передачи любого типа данных;

12) Канал дорожных сообщений TMC (Traffic Message Channel) - предназначен для использования при передаче кодированной информации о дорожных сообщениях. Кодирование TMC отдельно определенно стандартом CEN ENV 12313-1.

13) Услуга дифференциальной коррекции GPS данных DGPS (Differential GPS correction data services) - передача в составе RDS-сигналов величин так называемых дифференциальных поправок для глобальной спутниковой навигационной системы GPS, позволяющих существенно повысить результирующую точность определения координат.

Структура устройства формирования RDS сигнала

Передача информации в системе RDS осуществляется группами. Группа является самым крупным элементом структуры и состоит из 104 бит. В каждой группе имеются четыре блока данных по 26 битов. В каждый блок входят информационные и контрольные слова, состоящие из 16 и 10 бит соответственно. Первый блок каждой группы всегда содержит код идентификации программ PI. Первые четыре бита второго блока каждой группы отводятся для четырехбитного кода, который обуславливает применение группы. Отнесение группы к какому-либо типу от 0 до 15 производится согласно двоичным весовым коэффициентам А3 =8, А2 =4, А1 = 2, А0 = 1. Для каждого типа могут быть определены два варианта кода от 0 до 15. Код типа программы PTY и код опознавания программы о движении ТР занимают фиксированные позиции в блоке 2 каждой группы. Для обнаружения и исправления ошибки используется контрольное слово КС.

Пилот-сигнал (он же Пилот-тон) — сигнал с заранее известными на приёмной стороне параметрами(например, определённой частоты). Пилот-сигналы могут передаваться как вместе с информационнымсигналом, так и в режиме временно́го, кодового, частотного разделения. Пилот-сигналы используются длясинхронизации, оценки параметров канала распространения, адаптации параметров приёма, обработкисигналов телекоммуникационной системой.

Дата добавления: 2015-07-15