1、学士学位论文i 信息电子技术学院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
2、对数据进行接收、解析、显示、存储、语音化等一系列功能。关键词： RDS ，串口通信，数据封装 ，语音化 学士学位论文ii 信息电子技术学院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 requir
3、ement is not high.which improves the frequency 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
4、the class,translate the data into corresponding 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 t
5、he translated text into voice and broadcast 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 realization学士学位论文I 信息电子技
6、术学院目录摘要 .iAbstract.ii第 1 章 绪论 .11.1 研究背景及意义 .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 2010 .93.2 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
7、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 .294.4.1 设置虚拟串口 .294.4.2 运行程序 .31参 考 文 献 .35致 谢 .36学士学位论文信息电子技术学院1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
8、 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( 57kHz2.4kHz)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
9、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
10、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，远不能满足学士学位论文信息电子技术学院2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
11、 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
12、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
13、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。学士学位论文信息电子技术学院3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
14、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 1 章：介绍 RDS 广播数据系统的发展历史及研究现状。第 2 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 3 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 4 章：详细论述了程序设计的各个部分，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。学士学位论文
15、信息电子技术学院4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，group 0B，group 1A，group 1B group 15A
16、，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：学士学位论文信息电子技术学院5图 2.1 RDS 数据帧结构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
17、（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；1 group =104 bitABlock (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0-15 0=A1=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 码学士学位论文信息电子技术学院62. B 块：Group type c
18、ode(4bit)，0-15 共 16 种； B0 (1bit)表示类型版本：0 表示 A 版,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
19、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），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：
20、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），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。
