rds数据处理系统大学学位论文.doc
《rds数据处理系统大学学位论文.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《rds数据处理系统大学学位论文.doc(39页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、学士学位论文摘要与传统调频广播系统相比,RDS广播系统具有如交通公告、广播寻呼等额外功能,适合传输对数据率要求不高的实时文字信息,提高了广播通信的频率利用率,该系统可广泛应用于车载移动多媒体中。本课题旨在依据广播数据系统技术规范使用C+编程语言对RDS数据进行类封装,然后定义类对象,通过调用类方法将数据解析成对应的文本信息,使用虚拟串口及MFC中封装好的CFile类实现对RDS数据的接收以及将解析后的文字保存和发送,并利用微软提供的SAPI完成语音化模块,将解析得到的文字信息转换成语音信息进行播放。这样就形成了一套面向RDS数据处理的软件平台,实现对数据进行接收、解析、显示、存储、语音化等一系
2、列功能。关键词: RDS ,串口通信,数据封装 ,语音化 AbstractCompared with the conventional FM radio system,RDS possesses the additional function such as traffic announcement, radio paging and so on.The system is suitable to transmit the real-time text messages whose data rate requirement is not high.which improves the fre
3、quency efficiency of the broadcast communication.The system is widely applied in vehicle mobile multimedia.This design aims at packaging the RDS data according to the The Standard for RDS technique by means of C+ programming language,then define an object for the class,translate the data into corres
4、ponding text information by calling the methods for the class.Make use of the virtual serial port and CFile class in MFC to receive RDS data or store and send the text,and finish the phonic realization part through the SAPI supported by the Microsoft,convert the translated text into voice and broadc
5、ast them.In this way a software platform for RDS data processing system developed,which realizes those functions as data receiving,analyzing,showing,storing and phonic realizing.Keywords: RDS;serial communication;data packaging;phonic realizationii信息电子技术学院学士学位论文I信息电子技术学院目录摘要iAbstractii第1章 绪论11.1 研究背
6、景及意义11.2 国内外研究现状21.3 发展趋势及展望21.4 本文主要内容及章节安排2第2章 RDS数据42.1 RDS数据内容及帧结构42.2 RDS数据信息7第3章 软件介绍93.1 Microsoft Visual Studio 201093.2 串口调试助手93.3 VSPM虚拟串口10第4章 系统程序设计114.1 系统概述114.2 RDS数据类定义124.2.1 定义基类124.2.2 定义各组数据类124.3 模块设计134.3.1 接收模块134.3.2 解析模块154.3.3 显示模块204.3.4 存储模块264.3.5 语音模块274.4 程序调试及运行结果294.
7、4.1 设置虚拟串口294.4.2 运行程序31参 考 文 献35致 谢36第1章 绪论当代社会信息技术高速发展,广播作为一种传输信息的手段为人们广泛接受和使用。然而提到“广播”二字,人们想到的都是音频信息,实际上并非如此,在传输声音的同时还可以利用很小的一段频率资源来传送文字等信息,这样就提高了频率利用率,也丰富了通信内容,这种技术的发展造就了RDS广播数据系统。1.1 研究背景及意义广播数据系统(Radio Data System ,RDS)是在现有调频广播系统的基础上进行了一定的改造, 在频率范围为87.5MHz至108MHz的单声道广播信号或调频立体声基带频谱的上边界( 57kHz2.
8、4kHz)外增添一个副载波信道,传输速率为1187.5bps,因此十分适合传输对数据率要求不高的实时文字信息【1-4】。也就是说,在使用了RDS技术的调频广播中,除了传送一套立体声节目外,也可以同时传送听不见的广播数据,包括符号、数字和文字等内容,为广大静止的和移动的听众提供多种服务。因此,与传统的调频广播系统相比,RDS广播系统拥有如:台名显示,标准时间、交通公告、天气预告、节目类型、交通信息广播等附加功能【3】。目前,社会不断进步,信息技术更是时刻都在迅猛发展,人们对传播媒体的要求也越来越高,对通信业务的需求量也越来越大,人们希望在听到声音的同时还能看到相应的信息,这样看来,传统的调频广播
9、已经无法满足这些需求,无线广播频谱资源也就显得弥足珍贵。因此,研究如何高效地利用有限的频谱资源为用户提供更多的服务具有非常重要的现实意义。RDS技术的使用正是体现了高效利用频谱资源这一大特点。通过对RDS数据信息进行相应处理,可以将数据信息反映在显示屏上,使得用户对一些重要信息一目了然,这样就弥补了传统调频广播只有音频信号这一缺陷,并且这种技术不需建造众多的转发站,是一种高效的信息传送手段,具有节省频率资源、时效性高、投资省、覆盖范围大等突出优点,并且具有明显的社会经济效益。 1.2 国内外研究现状20世纪70年代初期,联邦德国开发了一种为汽车驾驶人员服务的广播信息服务(ARI),ARI附加在
10、调频广播中,能够帮助识别各米波调频广播,解决了在驾车行程中由于调频发射机服务区比较小而经常需要重调收音机的问题。由于功能有限,远不能满足需要。不久,欧洲广播联盟组织成立,开发了广播数据系统(RDS),并于1984年公布了首份RDS系统的技术规范。经过20多年的发展,RDS技术已经逐渐成熟, 其在美国和欧洲被人们广泛地运用于手机终端、家庭影院和车载收音机等设备中,然而我国的信息化建设尚未达到十分健全,RDS还没有得到在应用上的推广【6,7】。RDS具有很大的技术优势和商业价值,我国的相关技术人员也针对无线广播的现状进行了一定研究,随着各专家学者研究工作的不断深入,无线广播的各种价值和潜能也不断得
11、到了开发和应用。我国信息化建设正在不断发展,信息化网络也正在不断完善,今后,融入多媒体信息技术,发挥娱乐性、方便性、商业性、经济性等优势,是无线数据广播的趋势和目标。 目前,在我国高速公路广播中,希望利用RDS功能来增加终端用户需要的实用信息和功能,帮助用户收听各类节目以及对正在收听的节目提供补充信息,此外还能提供一些针对突发事件的临时播报功能。1.3 发展趋势及展望RDS技术可以广泛应用于车载移动多媒体中,近年来,车载移动多媒体系统逐渐成为全球范围内一种新型的高技术产业,车载信息系统包括汽车电脑、智能导航仪、行车记录仪、车载多媒体等。RDS主要用于信息公告、交通管制、自动调频和导航等功能。通
12、过软件编程设计一套RDS数据处理系统,实现对RDS数据的接收、翻译、显示、音频转化等功能模块,并且各个功能模块可以独立封装,这样便于系统移植,对于将来想要在任何地方使用RDS的设备来说将是十分方便儿经济的【8】。1.4 本文主要内容及章节安排本设计旨在开发一套面向RDS数据处理的软件平台,在充分理解并且掌握RDS数据的基础上实现对RDS数据的接收、解析、存储、封装、语音化等功能,最终尝试配合相关硬件实现RDS数据完整的处理链, RDS数据处理系统功能如图1.1所示,设计所使用的软件开发平台为Microsoft Visual Studio 2010,设计的核心内容即充分利用C+语言编程的最大特点
13、面向对象设计方法,也就是定义一些数据类,将其封装,并利用MFC中封装好的一些类及其方法对数据进行处理。从虚拟串口或硬件接收机接收RDS数据将二进制数据解析成相应文字或控制信息显示文字信息控制相应功能播放文本信息存储查看图1.1 RDS数据处理系统功能图论文章节安排如下:第一章 :介绍RDS广播数据系统的发展历史及研究现状。第二章 :介绍RDS数据,包括每种组数据的帧结构、各个信息位的定义以及对应文字信息代表的内容。第三章 :对系统设计所使用的软件开发环境Microsoft Visual Studio 2010及辅助测试软件(VSPM、串口调试助手)介绍。第四章 :详细论述了程序设计的各个部分,
14、首先对RDS数据进行类定义,包括变量及方法,然后对数据处理的各个功能模块进行设计并完成界面设计,最后进行系统功能测试并对结果进行分析。第2章 RDS数据RDS数据系统的设计即围绕RDS数据展开,1984年,欧洲广播联盟公布了首份RDS技术规范,其中定义了RDS数据。我国的RDS相应规范为GB/T15770-1995广播数据系统(RDS)技术规范。 2.1 RDS数据内容及帧结构要完成RDS数据处理系统的设计首先需要将RDS数据定义为一种类,用C+语言定义这种数据类就要充分理解和掌握RDS数据的帧结构和数据内容。RDS数据发送的基本单元称为组,RDS数据共有16种类型:group 0A,grou
15、p 0B,group 1A,group 1B group 15A,group 15B,共32种组。每一个组(group)由4个块(block)组成:A块、B块、C块和D块 ,每块有26位,其中前16位为有效位,后10位为校验位和偏移位,为消息提供误码校验和块、组同步【9,10】,因而一帧RDS数据共有106位,数据帧结构如图2.1所示:图2.1 RDS数据帧结构 1 group =104 bit ABlock (26bit)BBlock(26bit)CBlock(26bit)DBlock(26bit)组类型其它(5bit) 组行码(4Bit)节目类型 PTY(5bit)交通节目码0-150=A
16、1=B0-31A3 A2 A1 A0 B0 TP PT4 PT3 PT2 PT1 PT0 校验码偏置字校验码偏置字校验码偏置字校验码偏置字PI码RDS数据内容包括电台类型、节目类型、交通公告、标准时间、天气预报等,同时提供了开放式数据接口,为特殊要求用户提供数据文本通道。RDS数据各组块内容说明如下:1. A块:PI节目码(16位)以及位校验码和偏移字(10位),是快速寻找RDS数据头的依据,PI码是根据特定地区,由EBU组织进行划分的,包括国家识别码、区域识别码和节目基准号;2. B块:Group type code(4bit),0-15共16种;B0 (1bit)表示类型版本:0表示A版,
17、1表示B版,版本A仅A数据是PI码,版本B中A块和C块数据均为PI码;TP(1bit),标志是否收到交通信息通告;PTY (5bit)表示节目类型;剩余5bit,不同组型内容不尽相同;3. C块和D块的具体内容也随group类型不同具有不同的安排,各组数据内容说明如下:1) 0A组:交通公告识别码TA(1bit),音乐/语言切换M/S(1bit),解码器识别码DI(1bit),DI段地址(2bit),可选频率表AF(16bit),节目业务名称PS(16bit)。2) 0B组:交通公告识别码TA(1bit),音乐/语言切换M/S(1bit),解码器识别码DI(1bit),DI段地址(2bit),
18、节目业务名称PS(16bit)。3) 1A组:广播寻呼吗(5bit),慢标志码(16bit),节目栏信号PIN(16bit),包括日(5bit),小时(5bit),分钟(6bit)。4) 1B组:空闲位(5bit),节目栏信号PIN(16bit),包括日(5bit),小时(5bit),分钟(6bit)。5) 2A组:文本A/B标志(1bit),文本段地址(4bit),两块广播文本RT(16bit)。6) 2B组:文本A/B标志(1bit),文本段地址(4bit),一块广播文本RT(16bit)。7) 4A组:空闲位(3bit),约简儒略日码(17bit),小时码(5bit),分钟码(6bit)
19、,本地时间差(6bit),用于发送本地时间。8) 5A组:地址识别码(5bit),两块透明数据信道TDC(16bit)。9) 5B组:地址识别码(5bit),一块透明数据信道TDC(16bit)。10) 6A组和6B组:内部数据应用。11) 7A组:寻呼类型A/B(1bit),寻呼段地址码(4bit),两块广播寻呼RP(16bit)。12) 8A组:TMC应用。13) 9A组:紧急报警系统EWS(37bit)。14) 10A组:Program Type Name。15) 13A组:网络相关信息和paging traffic。16) 14A和14B:增强的其他相邻网络信息EON。17) 15A组
20、和15B组:包含交通公告的文本信息和交通报警,用于快速调谐和基本开关信息。18) 3A 3B 4B 7B 8B 9B 10B 11B 12A 12B和13B用于开放数据应用,目前在RDS技术规范中没有明确定义。2.2 RDS数据信息接收到的RDS数据均为二进制的形式,依据RDS数据帧结构可以定义出RDS数据类,而要把不同组块中丰富的信息解析成文字及相应的控制信息需要掌握RDS数据信息,RDS数据信息表如表2.1:表2.1 RDS数据信息表RDS数据信息介绍节目识别码PI用于区别不同国家或地区发射同一节目的代码。当接收机调谐到的节目接收状况欠佳时,可利用此消息使接收机自动搜索另一替代频率节目业务
21、名称PS1个双字节或2个单字节字符,用于显示正在收听的广播节目的业务名称节目类型PTY节目类型识别码,指明正在播出的节目类型,接收机按此识别码接收以及录制这一类型的节目交通节目识别码TP一个开关信号,通过接收机上的相应指示灯指明正在收听的节目业务是否是播放交通公告的节目交通公告识别码TA一个切换信号,指明是否正在广播交通公告。收到TA信息时,可利用这个信号从其他工作模式转到广播模式或实现增大音量等相似工作切换频率AFAF表给出同一个或相邻接收区内广播同一节目的各发射机的频率信息,接收机存储此表以减少搜索替换频率的时间解码器识别码DI一个切换信号,指明广播节目处于16种工作模式中的哪一种或是哪几
22、种的合成音乐/语言切换M/S一个双状态信号,指明正在广播的是音乐类还是语言类节目,听众可根据此信号调整收音机音量以达到最佳效果节目栏目号PIN广播电台公布的节目开始时间,接收机利用该信号选定将要收听的节目。节目即使推迟,PIN也保持不变,接收机可以使用这个信号自动接通电源或开始录音广播文本RT根据一定编码规则的字符串,可在装有显示屏的接收机上显示增强的其他网络信息EON此信息用于更新调谐节目业务之外的其他节目业务的PI、PIN、PTY、TA和AF等信息。有EON功能的接收机既可收听调谐节目,也可收听相互参照的其他节目的交通公告透明数据信道TDC有32个子信道的数据信道,用来传送单字节图形字符或
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- rds 数据处理系统 大学 学位 论文
限制150内