RDS編碼和解碼技術(shù)分析

魏小芳

【摘要】RDS系統(tǒng)是依托于調(diào)頻廣播系統(tǒng)，利用調(diào)頻廣播的副載波信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的傳遞。在歐洲和拉丁美洲等地區(qū)RDS系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化方案早在上個(gè)世紀(jì)的90年代就已經(jīng)出臺(tái)，我國(guó)起步相對(duì)較晚。本文主要對(duì)RDS功能進(jìn)行闡述，并著重對(duì)其信號(hào)編碼和解碼進(jìn)行討論。

【關(guān)鍵詞】RDS;調(diào)頻收音機(jī)

1. RDS系統(tǒng)簡(jiǎn)介

RDS加載于57KHz±1.1875KHz的頻帶內(nèi)，作為廣播系統(tǒng)的一個(gè)擴(kuò)展功能，在不干擾原有的立體聲廣播或降低其質(zhì)量的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字信號(hào)的傳輸，其本身也不會(huì)受到原有信號(hào)的干擾，其主要業(yè)務(wù)為電臺(tái)信息、節(jié)目信息、交通信息、收音機(jī)節(jié)目智能選擇、收音機(jī)自動(dòng)控制、收音機(jī)自動(dòng)校時(shí)等等，其基帶頻譜如圖1所示。

2. RDS信號(hào)編碼

RDS系統(tǒng)中每104比特為一幀，每幀分成4塊，每塊為26比特。在每一塊的26個(gè)比特中前16比特為信息位，后10個(gè)比特為校驗(yàn)位，所采用的的是一種最佳的糾正突發(fā)誤碼的縮短循環(huán)碼，它是由原始長(zhǎng)度為341位的循環(huán)碼縮短315位而得到的（26，16）分組碼。

由生成多項(xiàng)式可以得到其生成矩陣G（x），要獲得G（X）只需將g（x）*x15，g（x）*x14，g（x）*x13...g（x）的系數(shù)按行排列后即可得到一個(gè)16*26的矩陣，通過(guò)進(jìn)一步化簡(jiǎn)可得到[I（x），C（x）]形式的結(jié)果，如下所示。

設(shè)16位信息位對(duì)應(yīng)的序列為M，則相應(yīng)的RDS基帶編碼就可表示為M*G（X），即把16位M序列看做一個(gè)行向量，RDS基帶的對(duì)應(yīng)位的值就是M行向量乘以生成矩陣G（x）中對(duì)應(yīng)位置的列向量。

由于每一幀的信息中都包含了4個(gè)數(shù)據(jù)塊，為了實(shí)現(xiàn)塊同步，還需要給不同的塊加入不同的偏置字。

具體的做法是將由16位信息碼產(chǎn)生的10位校驗(yàn)碼與偏置字進(jìn)行模二加，并與原16位信息位組合成一個(gè)26位的序列。

3. RDS信號(hào)解碼

根據(jù)前面討論的G（x）=[Ik，P]的形式，且GHT=0可以直接得到校驗(yàn)矩陣應(yīng)為H（x）=[PT，In-k]形式，由此可得RDS校驗(yàn)矩陣，? Hs（x）經(jīng)過(guò)進(jìn)一步化簡(jiǎn)后表為H（x）。

為了更好地理解RDS的解碼過(guò)程，先暫時(shí)不考慮偏置字的影響，假設(shè)發(fā)射端發(fā)出的信息為d（x），同時(shí)存在的錯(cuò)誤信息為e（x），則接收端收到的信息應(yīng)為z（x）=c（x）⊕e（x）。假設(shè)e（x）=0，若有用信息為m（x），h（x）為其校驗(yàn)多項(xiàng)式，即沒(méi)有誤碼的情況，則

由此，可以根據(jù)z（x）H（x）T的結(jié)果是否為零來(lái)判斷是否存在誤碼，沒(méi)有誤碼的時(shí)候，應(yīng)有z（x）H（x）T=0，同時(shí)根據(jù)z（x）H（x）T的結(jié)果可以判斷出錯(cuò)的位置，并進(jìn)行糾正。但當(dāng)誤碼太多超出校驗(yàn)碼檢錯(cuò)和糾錯(cuò)能力的時(shí)候，z（x）H（x）T的結(jié)果也可能為零。RDS的基帶編碼可以發(fā)現(xiàn)10位以?xún)?nèi)的錯(cuò)誤，同時(shí)能糾正5位以?xún)?nèi)的錯(cuò)誤。

下面來(lái)看偏置字的作用，事實(shí)上可以把偏置字看作是人為加入的特定的錯(cuò)誤信息，如果系統(tǒng)傳輸過(guò)程中沒(méi)有出現(xiàn)誤碼，那z（x）H（x）T的結(jié)果將得到特定的同步字，根據(jù)不同的同步字，就可以判斷出當(dāng)前傳送的是哪一個(gè)塊。

4. 結(jié)束語(yǔ)

RDS技術(shù)起源于歐洲，在歐美大陸得到了廣泛的應(yīng)用，早已成為歐洲汽車(chē)電子收音機(jī)的重要功能。隨著設(shè)備的普及，該技術(shù)也將在我國(guó)發(fā)揮出巨大的潛能。

參考文獻(xiàn)：

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