专利名称：一种副载波编码调制模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种副载波编码调制模块，可以配合信息中心交通信息数 据库使用，属于信息技术领域。
技术背景关于DARC技术，目前在中国还没有相关的DARC编码器生产厂家， 编码器销售的DARC编码器生产厂家，主要是法国的奥德马一阿兹泰克 广播科技公司生产的DARC/RDS多元信号发生仪FMX480和日本的目黑 电波测量器材株式会社生产的DARC编码器MSG2170。FMX480信号综合发射器具有五合一功能声音信号处理器，数字 立体声发生器，RDS编码器，DARC编码器和数字合成裁减器。该仪器 使用数字信号处理器(DSP)技术，内置的网络服务器。使用该仪器需要 编写相应的数据传输程序，该程序需要按照USEP协议对传输数据进行打 包处理后传输给编码器，使用上给国内用户来来很大的不便，由于该仪器 是进口设备，存在价格昂贵，出现故障后修理维护不方便等众多问题。日本的目黑电波测量器材株式会社生产的DARC编码器MSG2170可 以简单的制作编辑打算在FM多重声音广播的接收机上显示的各种文字 图形，经过制作编辑后的数据按照DARC格式化以MSK调制输出，该仪 器是进口设备，同样存在价格昂贵，出现故障后修理维护不方便等众多问 题。发明内容本发明的目的在于提供一种副载波编码调制模块，该编码调制模块 能满足DARC编码需要，有效的抑止多径干扰，具有16Kb/S数据传送速
率，较高的数据纠错能力和较小的误码率。为达到上述目的，本发明的技术方案是本模块包括编码调制模块及 DARC数据编码软件，需要发送的信息由信息编码软件按照DARC协议标准 进行编码，为了保证数据接收的效果，减少连续的数据"l" "0"的个 数，还需要对数据进行加扰处理，数据经过编码加扰后通过串口传输给编 码数据调制发送模块，进行LMSK数据调制，然后再经过调制混合立体声 信号后传输到FM发射机，进行高频发射。编码调制模块，不对电台发射机进行结构上改变，仅仅是在发射机外 部进行改装，将原来接入发射机的音频信号混合数据信号后再接入发射 机。立体声信号是由电台给出，它是一个包括L一R， L+R信号和导频信号 的混合信号，使用立体声解码芯片解调产生左声道(L)、右声道(R)和导 频信号，L和R信号通过一个减法器产生了L-R信号，而导频信号通过一 个放大电路将其放大到CPU可判电平的幅度，作启动调制信号使用。该混合信号通过立体声信号解调芯片后，可分离出左声道信号(U ， 右声道信号(R)和导频信号。调制MSK方面，CPU驱动DDS芯片产生MSK 信号。调制LMSK方面，采用模数转换A/D芯片采样L-R信号，采样值进入 CPU的分析，根据DARC协议，MSK电平是L-R电平的4%_10%左右，并 且根据L一R信号的大小在器件调整，可以减少立体声信号和数据信号之 间的互调干扰，将MSK信号输入可控增益放火器，通过CPU控制数模转 换D/A芯片产生一个控制增益的电压，调节可控增益放大器的放大倍数， 使MSK信号达到我们所需电平，实现了 LMSK调制。L-MSK(电平控制最小移频键控调制)调制部分由C'PU、 A/D、 D/A、 MSK、 AM模块组成，主要是考虑到汽车在移动中接收时，由于汽车运行环境的
改变，在楼群处，极易出现因楼阻挡电波反射而造成的多径干扰，在进行 多工广播时，多径干扰很容易在调频信号中产生互调，降低了立体声自身的信噪比。而立体声信号本身也会在空闲频段(53kHz—100kHz)的几乎全 段范围内，产生严重干扰，使增加的多工数据信号无法正常使用，增加了 误码。多工数字信号的干扰，取决于L-R(23 53kHz)信号的调制电平。在 DARC系统中使用了 LMSK(电平控制最小移频键控调制)技术将立体声信号 和所需传输的数字信号在FM信道上叠加。LMSK(电平控制最小移频键控 调制)根据音频信号的幅度来控制数据流的电压幅度。当数据电压幅度是 立体声信号幅度的4-10%时，DARC系统能有效的减小DARC信号和立体 声信号之间的互相影响。根据世界电信联盟的报告，当DARC的数据信号 是立体声信号的10%时，DARC信号和立体声信号是没有影响的。与其他 系统比较，L-MSK性能较好，传输容量可以为9. 5kbit / s或19kbit / s， 目前该系统的设计方向为传输能力达到16kbit / s。本发明的有益效果与现有技术相比，本编码调制模块结构简单，加 工方便，可以配合上海信息中心交通信息数据库使用，价格只有同类产品 10%,具有一定经济效益。以下结合附图和实施例对本发明作比较详细说明。
图1为本发明的副载波编码调制模块系统示意图； 图2为本发明的副载波编码调制模块构成框图； 图3为本发明的DARC数据编码软件数据处理流程图。
具体实施方式
参照图1，这是本发明的副载波编码调制模块系统示意图。 如图所示，由DARC信道编码，编码完成后通过串口传输给发射调制
模块，然后再经过调制混合立体声信号后传输到FM发射机，进行高频发 射。参照图2，这是本发明的副载波编码调制模块系统框图。 如图所示，副载波编码调制模块立体声信号是由电台给出，它是一个 包括L一R， L+R信号和导频信号的混合信号，使用立体声解码芯片解调 产生左声道(U、右声道(R)和导频信号，L和R信号通过一个减法器产生 了L-R信号，而导频信号通过一个放大电路，将其放大到CPU可判电平 的幅度，作启动调制信号使用。该混合信号通过立体声信号解调芯片后，可分离出左声道信号(L)， 右声道信号(R)和导频信号。调制MSK方面，CPU驱动DDS芯片产生MSK 信号。调制LMSK方面，采用模数转换A/D芯片采样L-R信号，采样值进入 CPU的分析，根据DARC协议，MSK电平是L-R电平的4% — 10%左右，并 且根据L一R信号的大小在器件调整，可以减少立体声信号和数据信号之 间的互调干扰，将MSK信号输入可控增益放大器，通过CPU控制数模转 换D/A芯片产生一个控制增益的电压，调节可控增益放大器的放大倍数， 使MSK信号达到我们所需电平，实现了 LMSK调制。上述的虚线框部分，不属于编码调制模块硬件部分。立体声信号是由电台给出，它是一个包括L一R， L+R信号和导频信号 的混合信号，由于制作L-R频带的带通滤波器难度较高，因此使用立体 声解码芯片解调产生左声道(L)、右声道(R)和导频信号，L和R信号通过 一个减法器产生了 L-R信号，而导频信号通过一个放大电路将其放大到 CPU可判电平的幅度，作启动调制信号使用。该混合信号通过立体声信号 解调芯片后，可分离出左声道信号(U，右声道信号(R)和导频信号。所述的MSK信号调制，是通过CPU驱动DDS芯片，利用DDS芯片实
现数据MSK的调制。调制LMSK方面，采用模数转换A/D芯片采样L-R信号，采样值进入 CPU的分析，根据DARC协议，MSK电平是L-R电平的4% — 10%左右，并 且根据L一R信号的大小在器件调整，可以减少立体声信号和数据信号之 间的互调干扰。具体实现上将MSK信号输入可控增益放大器，通过CPU 控制数模转换D/A芯片产生一个控制增益的电压，调节可控增益放大器 的放大倍数，使MSK信号达到我们所需电平，这样就实现了 LMSK调制。L-MSK(电平控制最小移频键控调制)调制部分由CPU、 A/D、 D/A、 MSK、 AM等模块组成，主要是考虑到汽车在移动中接收时，由于汽车运行环境 的改变，在楼群处，极易出现因楼阻挡电波反射而造成的多径干扰，在进 行多工广播时，多径干扰很容易在调频信号中产生互调，降低了立体声自 身的信噪比。而立体声信号本身也会在空闲频段(53kHz一100kHz)的几乎全段范围内，产生严重干扰，使增加的多工数据信号无法正常使用，增加 了误码。通过研究和实际测试，发现对多工数字信号的干扰主要取决于 L-R(23 53kHz)信号的调制电平。在DARC系统中使用了 LMSK(电平控制最小移频键控调制)技术将立体声信号和所需传输的数字信号在FM信道 上叠加。LMSK(电平控制最小移频键控调制)根据音频信号的幅度来控制 数据流的电压幅度。当数据电压幅度是立体声信号幅度的4-10%时，DARC 系统能有效的减小DARC信号和立体声信号之间的互相影响。根据世界电 信联盟的报告，当DARC的数据信号是立体声信号的10%时，DARC信号 和立体声信号是没有影响的。与其他系统比较，L-MSK性能较好，传输容 量可以为9. 5kbit / s或19kbit / s，目前该系统的设计方向为传输能力 达到16kbit / s。参照图3，这是本发明的编码调制模块软件数据处理流程图。 如图所示，步骤为从[信息数据包]到[CRC14]、[水平校验]、[垂
直校验]至lj[组帧器]，以下分两路， 一路到[B帧]、[Pnsequence扰码]、 [DARC帧];另一路到[Ao帧]到[Pnsequence扰码]、[DARC帧]。虽然本发明己参照上述的实施例来描述，但是本技术领域中的普通 技术人员，应当认识到以上的实施例仅是用来说明本发明，应理解其中可 作各种变化和修改而在广义上没有脱离本发明，所以并非作为对本发明的 限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述的实施例的变化、变 形都将落入本发明权利要求的保护范围。
权利要求
1、一种副载波编码调制模块，可配合信息中心交通信息数据库使用，其特征在于其包括编码调制模块及DARC数据编码软件；所述的编码调制模块，需要发送的数据由DARC数据编码软件按照DARC协议标准进行编码，编码完成后通过串口传输给编码调制模块，进行LMSK数据调制，然后再经过调制混合立体声信号后传输到FM发射机，进行高频发射；所述的DARC数据编码软件，其包括软件数据处理流程。
2、 如权利要求1所述的副载波编码调制模块，其特征在于所述的 副载波编码调制模块，是在发射机外部进行改装，将原来接入发射机的音 频信号混合数据信号后再接入发射机。
3、 如权利要求1所述的副载波编码调制模块，其特征在于所述的 副载波编码调制模块，其立体声信号包括L一R, L+R信号和导频信号的混 合信号，通过一个立体声解码芯片分离出L-R信号，并由CPU通过A/D芯 片采样来判断L一R信号电平的幅度。
4、 如权利要求1或3所述的副载波编码调制模块，其特征在于所 述的MSK信号调制，是通过CPU驱动DDS芯片，利用DDS芯片实现数据MSK 的调制。
5、 如权利要求1所述的副载波编码调制模块，其特征在于所述的 发L一MSK调制，通过由AD芯片采集的L一R信号经过CPU进行相应的计 算后，输出相应的控制信号控制DA芯片输出相应模拟信号改变可控增益 放大芯片的放大倍数来控制MSK信号，即实现L一MSK调制。
6、 如权利要求1所述的副载波编码调制模块，其特征在于所述的 L-MSK调制部分，由CPU、 A/D、 D/A、 MSK、 AM模块组成，在DARC系统中 将立体声信号和所需传输的数字信号在FM信道上叠加，LMSK根据音频信 号的幅度来控制数据流的电压幅度，当数据电压幅度是立体声信号幅度的 4-10%时，DARC系统能有效的减小DARC信号和立体声信号之间的互相影 响。
7、如权利要求1所述的副载波编码调制模块，其特征在于所述的 DARC数据编码软件，其数据处理流程的步骤是从[信息数据包]到 [CRC14]、[水平校验]、[垂直校验]至U[组帧器]，以下分两路， 一路到[B 帧]、[Pnseq腦ce扰码]、再到[DARC帧];另一路到[Ao帧]到[Pnseq,ce 扰码]、再到[DARC帧]。
全文摘要
本发明涉及副载波编码调制模块，包括编码调制模块及编码软件，需要发送的数据由编码软件编码，完成后通过串口传输给编码调制模块LMSK数据调制，再经过调制混合立体声信号后传输到FM发射机高频发射；立体声信号包括L-R，L+R和导频信号的混合信号，通过立体声解码芯片，分离出L信号和R信号，由减法器产生L-R信号，导频信号到CPU可判电平幅度。调制LMSK采用A/D芯片采样L-R信号，进入CPU分析，MSK电平是L-R电平的4％-10％左右，减少立体声信号和数据信号之间的互调干扰，将MSK信号输入，通过CPU控制数模转换D/A芯片产生一个电压，调节可控增益放大器的放大倍数，使MSK信号达到所需电平，实现了LMSK调制。
文档编号H04H20/34GK101162952SQ20071017064
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, 张东海, 张丽嬿, 鸿 虞, 赵奕阳, 华 陈, 陈红洁 申请人:上海电器科学研究所(集团)有限公司