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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Récepteur RDS. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / réception radio La fonctionnalité de service des appareils électroniques radio avec l'introduction de méthodes numériques de transmission de messages se développe également dans la radiodiffusion sonore. Demandez au récepteur de syntoniser indépendamment n'importe quelle station de radio locale diffusant des informations sportives, parlez de la situation du trafic local (c'est une information extrêmement importante pour les automobilistes), sélectionnez une fréquence à laquelle la réception du programme d'intérêt est moins sensible aux interférences , à tout moment, découvrez l'heure exacte, les bulletins météorologiques des météorologues - aujourd'hui, ce n'est plus un fantasme. C'est RDS ! Récemment, la station de radio moscovite "Silver Rain" (100,1 MHz) transmet simultanément des informations alphanumériques avec le programme diffusé. Sur le tableau de bord du récepteur avec l'équipement approprié, vous pouvez voir l'heure actuelle, les informations météorologiques d'aujourd'hui, les taux de change, les nouvelles des événements sportifs, les noms de la musique diffusée par cette station de radio et d'autres informations utiles. Ce système est appelé Radio Broadcast Data System - R (B) DS ou, comme il est d'usage dans de nombreux pays, plus simplement - RDS. La première mention de l'existence d'un tel système à l'étranger figurait dans le livre [1], paru en 1986. Des informations sur les propriétés et les capacités du RDS ont également été publiées par le magazine Radio [2], et un peu plus tard, de nouvelles informations sur le système a été donné dans [3]. Aujourd'hui, il existe de nombreuses sources littéraires qui fournissent des circuits pour les récepteurs de signaux RDS. Il s'agit tout d'abord d'une collection en plusieurs volumes "AUDIO. Album of Foreign Audio Circuits". Les numéros 2 à 6, 9 à 11 de cette publication contiennent des schémas de produits SONY, GRUNDIG, PIONEER, PANASONIC qui permettent de recevoir de tels signaux. Malheureusement, ces schémas ne sont pas accompagnés de descriptions. Sans doute existe-t-il d'autres sources d'information sur le système RDS, mais celles-ci, à part [2], sont peu accessibles à la majorité des radioamateurs. Nous allons essayer de combler le vide existant et en dire un peu plus sur ce nouveau système de diffusion. Des systèmes de transmission de données radio simultanément avec des informations diffusées ont été développés dans les années XNUMX par des entreprises leaders dans différents pays. Après des tests, la variante RDS développée en Suède a été reconnue comme la meilleure. Il est maintenant utilisé dans la plupart des pays européens et, comme déjà mentionné, est arrivé en Russie. Le système RDS offre la possibilité de transmettre à l'auditeur de la radio un flux important d'informations alphanumériques diverses, regroupées selon les principales caractéristiques suivantes :
Une autre fonction est fournie - AF (Alternative Freguence) - une liste de fréquences de réserve de la station de radio, mais elle n'est pas reproduite dans les équipements radio domestiques fixes. La liste des fonctionnalités RDS ne se limite pas à cela. Le système est également capable de transmettre des messages d'informations trafic :
Les modèles d'autoradio les plus avancés reçoivent les signaux d'informations routières même après leur extinction et stockent les informations transmises jusqu'à 4 minutes. Nous n'utilisons pas encore les signaux RDS pour la transmission des messages de trafic, mais cette lacune sera sans aucun doute bientôt comblée. Il existe une version étendue du système appelée EON (Enhanced Other Networks). Il comprend une fonction qui est une commande pour basculer automatiquement l'appareil radio sur un autre canal dans lequel un message important urgent est transmis. De plus, dans cette version, la possibilité de la fonction TA a été étendue - une fonction PTY supplémentaire a été introduite. Le premier prévoit (pour ceux qui le souhaitent) le basculement automatique du récepteur sur un autre canal si de la publicité ou des SMS sont diffusés sur le canal principal sélectionné. La fonction supplémentaire PTY (Type de programme) vous permet de sélectionner le type d'informations que vous souhaitez (musique, actualités, sports) et change automatiquement de chaîne pour rechercher les programmes du type sélectionné. Ce sont les capacités des équipements de réception modernes. Les capacités des stations de radio émettrices nationales sont encore modestes. Ainsi, la station de radio "Silver Rain" en 1998 n'a transmis que des signaux PI, RT, CT. Les signaux RDS ne sont transmis que dans la bande VHF-2 dans le cadre d'un signal stéréo SAP complexe, qui, comme on le sait, comprend un signal de tonalité L + R, un signal pilote avec une fréquence de 19 kHz, deux bandes latérales du signal LR avec une sous-porteuse supprimée de 38 kHz (Fig. 1). Les signaux RDS dans ce spectre sont transmis par modulation de phase de la sous-porteuse 57 kHz. Le signal de modulation est une séquence d'impulsions binaires avec un taux de répétition de 1187,5 bit/s. Cette séquence est transmise irrégulièrement, selon les besoins, par groupes de 104 bits. Dans le groupe, les 8 octets de données suivants sont transmis, qui sont un affichage électronique de huit caractères alphanumériques d'informations et 40 bits contenant un code pour le protéger de la distorsion.
Un schéma fonctionnel d'un récepteur radio qui reçoit des signaux de diffusion et RDS est illustré à la fig. 2. Elle est simple. La partie réception elle-même, constituée d'un tuner, d'un démodulateur IF et d'un démodulateur FM, est commune à ces signaux et est construite selon des schémas classiques. À partir de la sortie du démodulateur FM, le signal SAP est envoyé au décodeur stéréo pour former des signaux stéréo basse fréquence L et R, ainsi qu'au bloc RDS, qui démodule les signaux RDS, détecte et corrige les erreurs causées par ingérence. Comme le montre la fig. 2, il comprend deux dispositifs : un démodulateur et un décodeur.
Le démodulateur est le premier lien du bloc RDS. Dans celui-ci, les signaux RDS sont extraits de SAP et convertis en deux séquences parallèles de signaux d'impulsion : RDA - avec des données d'information et RCL - avec des signaux de synchronisation. La présence de ces deux séquences est nécessaire au décodage RDA. Un schéma fonctionnel simplifié du démodulateur est illustré à la fig. 3. Il possède un résonateur à cristal Z externe avec une fréquence de 0,456 ou 4,332 MHz, qui est ensuite divisée respectivement par 8 ou 76, puis par un autre 48. En conséquence, des séquences d'impulsions avec des fréquences de 57 et 1,1875 kHz sont formées. La première coïncide avec la fréquence de la sous-porteuse des signaux RDS, la seconde avec sa fréquence de modulation.
Le signal SAP reçu du démodulateur FM de la partie réception est appliqué au démodulateur RDS pour un filtre passe-bande avec une fréquence centrale de 57 kHz. Cela élimine les interférences indésirables. Il est ensuite transmis à un démodulateur de phase RDS, qui est une PLL spécialement conçue. En conséquence, le signal RDS est converti en une séquence d'impulsions de tension RDA transportant des informations. Les impulsions de 1,1875 kHz sont émises par le démodulateur sous la forme d'un train d'impulsions d'horloge RCL. Le décodeur RDS est un microcontrôleur avec un logiciel spécialisé (logiciel) qui vous permet de détecter les erreurs dans les signaux RDA et de les corriger, de déterminer le code des informations transmises. Il est difficile de vérifier et encore plus de corriger le signal représenté par une suite d'impulsions. Par conséquent, dans le décodeur, le flux binaire RDA est divisé en blocs de 26 bits chacun. Les bits du bloc sont traduits sous la forme d'un code parallèle, et sous cette forme ils sont analysés. La composition du bloc est la suivante : un mot de données de 16 bits (2 octets) et un mot de contrôle de 10 bits. Le mot de contrôle contient le code de sécurité. Quant au code de protection, son type n'est pas rapporté dans la littérature disponible. Mais à en juger par la longueur du mot de contrôle, sa capacité à détecter et à corriger les erreurs est assez importante. Selon [3], les décodeurs RDS peuvent détecter jusqu'à 5 et corriger jusqu'à 4 bits sur 16 qui composent un mot de données. A la fin du traitement du bloc, celui-ci est à nouveau converti sous la forme d'un code série, mais sans le mot de contrôle, puisqu'il a rempli sa fonction et n'est plus utilisé dans le futur. Le résultat du travail du décodeur est les flux d'impulsions DATA, CLC, START et les signaux clés TA, TP, M/S, etc., transmis au conducteur - un microcircuit qui contrôle le fonctionnement du tableau de bord. Le pilote reçoit également des signaux du microcontrôleur concernant l'état et les modes de fonctionnement des autres unités réceptrices. Tous sont transmis du conducteur au tableau de bord via les lignes SEGM1 - SEGMn. Les entreprises étrangères introduisent des blocs RDS dans une grande variété d'appareils radio : radios, chaînes stéréo, autoradios. De tels blocs, ainsi que des radios VHF, sont même installés dans les lecteurs de CD. Les appareils "SONY MDX-U1RDS" et "PIONEER DEH-605 RDS" en sont un exemple. Seuls les équipements fixes portables et bon marché se passent de dispositifs RDS. Envisagez des options spécifiques pour créer des blocs RDS. Toute leur diversité se résume à trois schémas principaux. Un exemple de la mise en œuvre de la structure illustrée à la fig. 2 est l'unité RDS de l'autoradio "SONY XR-U300 RDS". Il utilise le circuit représenté sous une forme simplifiée à la Fig. 4. Il est donné en entier dans [4]. Les fonctions du démodulateur sont assurées par la puce TDA7330BD, le décodeur - par le LC7071NM. Les signaux DATA et CLC générés par eux (ce décodeur ne génère pas de signaux d'indication TA et TP) entrent dans le microcontrôleur UPD755106GF-123389, qui contrôle simultanément le reste de l'unité radio via le bus numérique: tuner, magnétophone, égaliseur, UZCH. Tous les signaux provenant d'eux et du bloc RDS à afficher sur l'écran sont transmis par le microcontrôleur au pilote TC9240F, qui met en œuvre cette opération. Le microcontrôleur utilise une puce de mémoire reprogrammable non volatile EEPROM Х24164SIC. Il est de conception complexe, dispose d'un logiciel avancé (SW) et d'un grand nombre de ports pour les signaux d'entrée et de sortie ; monté dans un boîtier à 80 broches.
Une conception de circuit plus simple (Fig. 5) comporte des blocs RDS dans les autoradios « SONY XR-5600 RDS » et « SONY XR-5601 RDS ». Ils utilisent également le démodulateur TDA7330BD et le pilote TC9240F. Mais les fonctions du décodeur RDS, ainsi que le contrôle des unités radio, sont assurées par le microcontrôleur mPD17006GF avec le logiciel approprié. Dans d'autres modèles SONY qui utilisent ce circuit, le démodulateur SAF7579T et le microcontrôleur MN18824175NU1 sont installés.
Selon le schéma de la Fig. 5, l'autoradio "PHILIPS CCR520" a également été fabriqué, une brève description peut être trouvée dans [3]. Il utilise un démodulateur SAA65797, un microcontrôleur P83C528 avec une puce mémoire PCF8582 et un pilote PCF8576. Selon un schéma similaire, le bloc RDS de l'autoradio PANASONIC CQRD50 est assemblé à l'aide du démodulateur YEAMLA233OM, du microcontrôleur YEAM17006518, du pilote YEAMHD44780A, de la mémoire YEAM3517L15 et du tableau de bord YEXDCM1025. Dans d'autres modèles de cette société, les microcontrôleurs YEAM78014517 ou YEAM78014532 sont installés avec le nombre de broches réduit à 64, ainsi que le pilote YEAMPCF8576T. Des schémas de principe de ces dispositifs sont donnés dans [4]. Un schéma légèrement différent est utilisé dans le tuner "TECHNICS ST-CH 530EG" du centre de musique TECHNICS (Fig. 6). Sa particularité réside dans le fait que le microcontrôleur du tuner remplit simultanément les fonctions d'un pilote de tableau de bord. Le schéma de principe du bloc RDS de ce tuner est illustré à la fig. 5 et 6 dans [5].
Tous ces microcircuits n'ont pas d'analogues domestiques. Les plus courants sont TDA7330, LC7071 et LC7073 avec des indices différents. En les utilisant, vous pouvez assembler le bloc RDS selon le schéma utilisé dans l'autoradio "SONY XR-U300 RDS" déjà mentionné. La partie correspondante du schéma de circuit de cet appareil (il est représenté en entier aux pages 68, 69 dans [4]) est représentée sur la Fig. 7. Le bloc se compose d'un démodulateur sur le TDA7330BD et d'un décodeur sur la puce LC7071NM (peut être remplacé par un analogue complet du LC7073MTLM).
À la broche 1 de la puce DD1, le signal SAP est fourni à partir de la sortie du modulateur FM du récepteur radio VHF. Le transistor VT1, à la mise sous tension, génère un signal RESET qui remet la puce DD2 à son état initial. À partir des broches 14-16 DD2, les signaux de sortie DATA, CLC, START sont supprimés, qui sont transmis au microcontrôleur récepteur ou directement au pilote. Les conclusions DD1 et DD2, non représentées sur la fig. 7, reste libre. Le circuit est un développement de celui représenté sur la Fig. 4, et ne nécessite aucune autre explication. En résumé, nous pouvons dire que le système RDS dans notre pays commence tout juste à montrer des signes de vie. La gamme de base élémentaire proposée sur le marché est encore insuffisante, de sorte que le moment de créer des conceptions de radio amateur pour les appareils RDS n'est apparemment pas encore venu. Cette situation peut changer radicalement en très peu de temps - dans de nombreux pays européens, les capacités de service du système RDS sont devenues un phénomène notable dans la technologie de réception de radiodiffusion. littérature
Auteur : I.Meleshko, Reutov, région de Moscou
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