专利名称：调频副载波交通信息发布系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种调频副载波交通信息发布系统，属于通讯技术领域。
背景技术：
采用调频副载波进行数据传输的研究可以追溯到上个世纪六十年代，1958年起美国就已开办了调频辅助通信(SCA)业务，其中包括调频多工数 据广播。七、八十年代，西欧亦兴起了开办数据广播系统(RDS)的热潮， 并由欧洲广播(EBU)组织直辖市，形成了统一的技术规范(即RDS规范)。 1990年欧洲电工技术标准委员会(CENELCE)将其改变成EN50067标准， 于1993年1月美国也制订了与西欧RDS相应的一个标准RBDS标准。 至此，RDS无线数据广播成了世界上第一个形成国际标准的数据广播系 统。日本直到1985年才开始研究开发调频多工广播。1988年，日本广播 协会(NHK)的东京调频广播台正式播出了适宜于固定接收方式的数据广 播，主要用于广播教学。随后，日本NHK又转入研究开发供车辆接收使 用的调频多工广播方式，调频副载波交通数据发布正是出现，并于1995 年经国际电信推荐为国际标准Rec.ITU-RBS.1194。目前世界上采用调频副载波设计方式主要有 (一) RDS (RADIO DATA SYSTEM)广播数据系统 技术规范为-数据传送速率1187.5bit/s-信号(26， 16)縮短周期编码-基带信号差分编码，双向PSK信号-副载波频率57kHz-副载波调制方式双边带抑制载波调幅 -频偏最大土7.5kHz，推荐士2kHz在RDS技术规范中，以104bit为一组，每一组有四个26bit组成的块。 在RDS的使用中，出于商业的目的，采用较多的比特来标识电台的呼号， 表示节目的类型，这样可以方便听众收听喜爱的电台或某一类型的节目(如时 事、体育、轻音乐、流行音乐等)。根据对RDS编码特性的理解，认为RDS 是在欧洲特定的广播环境下的产物。由于欧洲的高速公路已经成网，交通发达， 并且许多国家的广播节目业已成网。采用RDS方式，便于在高速公路或旅途 中不间断地收听同一套(不同频率)喜爱的节目。另外，由于RDS将码分成了 十六个不同的组，根据不同的需要，组合使用，可以利用剩余的码位进行交通 状况通告的广播交换，可以用于RDS寻呼，还可以用于电台的内部数据传输 等等，这样做，使得电台除了进行自我宣传以提高知名度外，还可以节省一定 的费用并可有一些收入(如用于寻呼等)。采用RDS，其优点是占用带宽较窄(土2.4kHz)，不影响SCA的使用，在每 块的26bit中有10bit的检验码和编置字，纠错检错能力较强。其副载波频率 57kHz恰好为19kHz立体声导频的三倍频，易于锁定，便于可靠接收，但亦 有其不足，主要是码率太低，传送的信息有限，电池寿命短，又因有较多的码 用于电台的宣传和自我服务，真正可用于传输数据的位置太少，特别是用作寻 呼时，由于码率低，可带用户数较少，且接收和等待时间较长。 (二) 美国SCA方式数据广播公司(Data Broadcasting Corporation)于1983年10月开始传送这种 SCA数据，当时是传送数据到GTE Spacenet卫星网络上，使用30英寸的VSAT 接收器接收后进行地面的调频广播覆盖。该系统采用69kHz副载波，速率为9600波特，FSK调制方式。其接收器
有两种 一种名为QuoTrek，采用美国惠普(Hewlett Packard)公司的手持式计 算机接收，可调谐到调频的全波段，其天线在机器的上方，用于接收较小的数 据包，另一种被称为Signal,是一种桌式的"广播解调器",输出ASCn格式码 给客户的个人计算机。其SCA信号发生器采用美国BE(Broadcast Electronics)公司的FC-30,副 载波选用69kHz,其原因在于通过对立体声信号中L-R的频谱的分析，DBC 公司认为69kHz的副载波所受的干扰小于67kHz,而FC-30SCA信号发生器 其副载波频率由65kHz至73kHz可调。在进行9600bit / s数据的传输且使用 69kHz副载波时，其带宽为53kHz 80kHz。传输的数据的调制频偏可由2kHz 5kHz。这种方式的最大特点是SCA 数据通路与立体声广播信号间的串扰很小，资料表朋，副信道对主信道的串扰 由0 53kHz，参照100%主信道调制时优于60dB。而主信道对于53kHz 99kHz的串扰，相对于100%主信道调制时优于60dB。 (三)日本的DARC方式日本于1993年通过了一个系统标准，定名为数据广播信道((Data Radio Channel, DARC)系统，该系统具有传输速率高，抗误码能力强等优点。该系 统己于1995年经过国际电信联盟推荐为国际标准。该系统采用的的数据调制 方式和编码结构既适合固定接收，又适合移动接受，而且传输容量大，目前已 被日本的车辆信息系统(VICS， Vehicle Information & Communication System)采用o 发明内容本发明的目的在于提供一种调频副载波交通信息发布系统，该发布 系统通过分散采集、按需共享、多级集成、统一发布，可用在不增加频率 资源、物质资源和人力资源的情况下，利用现有的调频广播电台，在不影 响正常声音广播的情况下，进行交通数据传输。
为达到上述目的，本发明的技术方案是该系统包括信息采集发送系 统、数据接收处理系统；所述的信息采集发送系统，包括交通信息采集模 块，交通信息编码处理模块，编码数据调制发送模块；所述的数据接收处 理系统，包括FM解调模块、副载波分离解码解密模块、信息处理模块、 与终端的通讯模块；上述的信息采集发送系统，由交通信息采集模块到交通信息编码处理 模块再到编码数据调制发送模块；上述的数据接收处理系统，由FM解调 模块到副载波分离解码解密模块到信息处理模块再到与终端的通讯模块。所述的信息采集发送系统，通过网络通讯方式将交通信息实时数据库 中的交通信息接收到本系统的通信息编码处理模块上，交通信息编码处理 模块负责将交通信息进行交通信息的编码，对编码后的交通信息按照无线 通信协议的要求进行通信编码和加扰，并通过串口发送至编码数据调制发 送模块，从串口接收上位机发送的交通编码信息，按照技术要求进行 LMSK调制，数据通信速率控制在16kbps，再通过一定的接口接至FM发 射设备；所述的数据接收处理系统，由FM解调模块解调相应发射频率的 FM信号，还原出经高频调制的基带信号，基带信号是由立体声信号和副 载波信号组成的混合信号；副载波分离解码解密模块，分离基带信号中的 副载波信号，解交通信息数据的通信编码，解密经过加密的交通编码数据； 信息处理模块，将经过解码解密的交通信息数据进行错误校验；终端通讯 模块，将交通信息数据存放入相应内存单元，通过相应的通信协议与终端 机交互通讯。本发明的有益效果采用广播方式发布数字交通信息是交通信息发布 的一个重要途径，而调频副载波交通信息发布是一个最好的解决方案，以 中国上海市内环高架道路，每隔400-500米的车道和高架上下匝道均已经 铺设了感应线圈车辆检测器，交通诱导信息牌的数量逐渐增加，在内环线 内的路网并外延到主要干道上的840个路口，建设并完善了 SCATS自适 应交通控制系统，上海市出租车部分装置了GPS卫星定位系统，可以作为 交通探测器，提供实时的动态交通信息。所有这些交通信息资源，都为交 通信息服务体系提供了先决条件，如何将道路交通状况信息传达给出行 者，使之方便地制定出行方案，有效地避开交通拥堵，安全顺利地到达目 的地。由此，可以认为调频副载波交通信息发布，具有一定的经济效益和 社会效益。以下结合附图和实施例对本发明的技术方案作比较详细地说明。
图1为本发明的包括信息源、FM发射中继设备和终端显示的大系统 示意图；图2为本发明的交通信息采集发送系统框图； 图3为本发明的数据接收处理系统框图。
具体实施方式
参照图1，这是本发明的包括信息源、FM发射中继设备和终端显示 的大系统示意图。如图所示，大系统包括1)信息源2)数据采集发送系统3) FM发射 中继设备4)接收终端。所述的信息源，由交通信息统一发布平台所提供的。将为上述每个部 门提供统一的接口 (网络)，使各方数据可以畅通无阻，形成一方面获取、 一方面发布的双向共享体制。除了依托原有平台，中心还联合中心区地面 道路交通信息采集系统、中心区快速路交通信息采集系统和中心区道路交 通信息存储和共享平台，共同开发了中国上海市中心区道路交通信息采集 系统。所述的信息采集发送系统，信息源通过网络发送给数据采集发送系 统，由该系统对交通信息进行交通编码、通信编码、调制等操作，使之符合DARC规范，然后通过一定的接口将编码调制后的数据传送至发射机， 由发射机进行发射。FM发射中继设备，FM发射和中继设备由电台提供，它通过大功率的 调频发射台将交通信息高频发射，有些地区需要一些中继设备接力续传， 由它将交通信息发送用户终端。所述的接收终端，接收终端是将副载波信号进行解调和解码的设备， 我们研制的接收模块就能对包含有交通信息的FM信号进行解调和解码， 最终还原为原始信号，车载导航仪识别并处理这些原始信号，最终显示在 导航仪显示屏上供用户使用。车载用户看到终端显示后可以避开拥堵路 段，从而实现交通诱导。所述的数据接收处理系统，对接收到的数据进行预处理。所述的数据接收处理系统，数据处理模块与导航仪之间有通讯方式。参照图2，这是本发明的信息采集发送系统框图。如图所示，交通信息采集发送系统包括交通信息采集模块、交通信息 编码处理模块、编码数据调制发送模块；所述的交通信息采集发送系统，交通信息采集模块通过网络通讯方式 将交通信息实时数据库中采集的交通信息传输到系统的交通信息编码处 理模块上，交通信息编码处理模块负责将交通信息进行交通信息的编码， 对编码后的交通信息按照无线通信协议的要求进行通信编码、加扰、加密， 并通过串口发送至编码数据调制发送模块，编码数据调制发送模块从串口 接收到交通信息编码处理模块发送的交通编码信息，按照技术要求进行 LMSK调制，数据通信速率控制在16kbps，再通过一定的接口接至FM发 射设备。参照图3，这是本发明的数据接收处理系统框图。
如图所示，数据接收处理系统，由FM解调模块、副载波分离解码解 密模块、信息处理模块、终端的通讯模块。所述的FM解调模块其功能是解调FM信号，还原未经高频调制的 基带信号(立体声信号和副载波信号组成的混合信号)；所述的副载波分离解码解密模块功能为分离基带信号中的副载波 信号，解密经过加密的交通编码数据；解交通信息数据的通信编码。所述的信息处理模块功能为将经过解码解密的交通信息数据进行错 误校验。所述的终端通讯模块功能为将交通信息数据存放入相应内存单元， 通过相应的通信协议与终端机交互通讯。。本发明调频副载波交通信息发布系统，结构简单，系统性价比远远 高于目前市场上同类产品。比目前使用广泛的RDS—TMC系统数据传输 速率(1.2Kb/S)高10倍以上，并且本系统结合上海信息平台，具有良好 的市场前景。
权利要求
1、一种调频副载波交通信息发布系统，用于进行交通信息采集处理发布与接收处理，其特征在于该系统包括信息采集发送系统、数据接收处理系统；所述的信息采集发送系统，包括交通信息采集模块，交通信息编码处理模块，编码数据调制发送模块；所述的数据接收处理系统，包括FM解调模块、副载波分离解码解密模块、信息处理模块、与终端的通讯模块；上述的信息采集发送系统，由交通信息采集模块到交通信息编码处理模块再到编码数据调制发送模块；上述的数据接收处理系统，由FM解调模块到副载波分离解码解密模块到信息处理模块再到与终端的通讯模块。
2、 如权利要求1所述的调频副载波交通信息发布系统，其特征在于 所述的交通信息采集发送系统，交通信息采集模块通过网络通讯方式将交通信息实时数据库中采集的交通信息传输到系统的交通信息编码处 理模块上，交通信息编码处理模块将交通信息进行交通信息的编码，对编 码后的交通信息按照无线通信协议的要求进行通信编码、加扰、加密，并 通过串口发送至编码数据调制发送模块，编码数据调制发送模块从串口接 收到交通信息编码处理模块发送的交通编码信息，进行LMSK调制，数据 通信速率控制在16kbps，通过接口接至FM发射设备。
3、 如权利要求1所述的调频副载波交通信息发布系统，其特征在于 所述的数据接收处理系统，由FM解调模块解调相应发射频率的FM信号， 还原出经高频调制的基带信号，基带信号是由立体声信号和副载波信号组 成的混合信号；副载波分离解码解密模块，分离基带信号中的副载波信号， 解交通信息数据的通信编码，解密经过加密的交通编码数据；信息处理模 块，将经过解码解密的交通信息数据进行错误校验；终端通讯模块，将交 通信息数据存放入相应内存单元，通过相应的通信协议与终端机交互通 讯。
4、 如权利要求1所述的调频副载波交通信息发布系统，其特征在于: 所述的信息采集发送系统中的交通信息编码处理模块，根据需要对数据的 编码格式，加密方式进行修改。
5、 如权利要求1所述的调频副载波交通信息发布系统，其特征在于 所述的信息采集发送系统中的编码数据调制发送模块，内部调制速率，调 制实时频率，数据通讯速率通过模块配置的液晶显示屏进行显示。
6、 如权利要求1所述的调频副载波交通信息发布系统，其特征在于 所述的数据接收处理系统中的FM解调模块，接收频率可以调节，调节方 式分为人工手动调节和根据有无副载波信号自动调节两种；接收频率范围 为87—108MHz。
7、 如权利要求1所述的调频副载波交通信息发布系统，其特征在于 所述的数据接收处理系统中的副载波分离解码解密模块，接收效果可以通 过相应的信号指示灯进行显示。
8、 如权利要求1或3所述的调频副载波交通信息发布系统，其特征在于所述的数据接收处理系统，对接收到的数据进行预处理。
9、 如权利要求1或3所述的调频副载波交通信息发布系统，其特征在于所述的数据接收处理系统，数据处理模块与导航仪之间有通讯方式。
全文摘要
本发明涉及调频副载波交通信息发布系统，包括信息采集发送和数据接收处理系统；将交通信息接收到本系统的交通信息编码处理模块上负责编码，通信编码和加扰，发送至编码数据调制发送模块，从串口接收上位机发送的交通编码信息，进行LMSK调制，再接至FM发射设备；数据接收处理系统，包括FM解调模块、副载波分离解码解密模块、信息处理模块、与终端的通讯模块；解调FM信号，还原未经高频调制的基带信号，立体声信号和副载波信号组成的混合信号；副载波分离解码解密模块，分离基带信号中的副载波信号，解交通信息数据的通信编码；对经过解码解密的交通信息进行校验处理、终端通讯模块，将信息编码数据存放入内存器，通过通信协议与终端机通讯。
文档编号H04H20/55GK101162953SQ20071017064
公开日2008年4月16日 申请日期2007年11月20日 优先权日2007年11月20日
发明者骏 单, 周扬华, 张东海, 徐力平, 华 陈, 陈红洁 申请人:上海电器科学研究所(集团)有限公司