專利名稱：調(diào)頻副載波交通信息發(fā)布系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種調(diào)頻副載波交通信息發(fā)布系統(tǒng)，屬于通訊技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
采用調(diào)頻副載波進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)难芯靠梢宰匪莸缴蟼€世紀(jì)六十年代，1958年起美國就已開辦了調(diào)頻輔助通信(SCA)業(yè)務(wù)，其中包括調(diào)頻多工數(shù) 據(jù)廣播。七、八十年代，西歐亦興起了開辦數(shù)據(jù)廣播系統(tǒng)(RDS)的熱潮， 并由歐洲廣播(EBU)組織直轄市，形成了統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范(即RDS規(guī)范)。 1990年歐洲電工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)委員會(CENELCE)將其改變成EN50067標(biāo)準(zhǔn)， 于1993年1月美國也制訂了與西歐RDS相應(yīng)的一個標(biāo)準(zhǔn)RBDS標(biāo)準(zhǔn)。 至此，RDS無線數(shù)據(jù)廣播成了世界上第一個形成國際標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)廣播系 統(tǒng)。日本直到1985年才開始研究開發(fā)調(diào)頻多工廣播。1988年，日本廣播 協(xié)會(NHK)的東京調(diào)頻廣播臺正式播出了適宜于固定接收方式的數(shù)據(jù)廣 播，主要用于廣播教學(xué)。隨后，日本NHK又轉(zhuǎn)入研究開發(fā)供車輛接收使 用的調(diào)頻多工廣播方式，調(diào)頻副載波交通數(shù)據(jù)發(fā)布正是出現(xiàn)，并于1995 年經(jīng)國際電信推薦為國際標(biāo)準(zhǔn)Rec.ITU-RBS.1194。目前世界上采用調(diào)頻副載波設(shè)計方式主要有 (一) RDS (RADIO DATA SYSTEM)廣播數(shù)據(jù)系統(tǒng) 技術(shù)規(guī)范為-數(shù)據(jù)傳送速率1187.5bit/s-信號(26， 16)縮短周期編碼-基帶信號差分編碼，雙向PSK信號-副載波頻率57kHz-副載波調(diào)制方式雙邊帶抑制載波調(diào)幅 -頻偏最大土7.5kHz，推薦士2kHz在RDS技術(shù)規(guī)范中，以104bit為一組，每一組有四個26bit組成的塊。 在RDS的使用中，出于商業(yè)的目的，采用較多的比特來標(biāo)識電臺的呼號， 表示節(jié)目的類型，這樣可以方便聽眾收聽喜愛的電臺或某一類型的節(jié)目(如時 事、體育、輕音樂、流行音樂等)。根據(jù)對RDS編碼特性的理解，認(rèn)為RDS 是在歐洲特定的廣播環(huán)境下的產(chǎn)物。由于歐洲的高速公路已經(jīng)成網(wǎng)，交通發(fā)達(dá)， 并且許多國家的廣播節(jié)目業(yè)已成網(wǎng)。采用RDS方式，便于在高速公路或旅途 中不間斷地收聽同一套(不同頻率)喜愛的節(jié)目。另外，由于RDS將碼分成了 十六個不同的組，根據(jù)不同的需要，組合使用，可以利用剩余的碼位進(jìn)行交通 狀況通告的廣播交換，可以用于RDS尋呼，還可以用于電臺的內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸 等等，這樣做，使得電臺除了進(jìn)行自我宣傳以提高知名度外，還可以節(jié)省一定 的費用并可有一些收入(如用于尋呼等)。采用RDS，其優(yōu)點是占用帶寬較窄(土2.4kHz)，不影響SCA的使用，在每 塊的26bit中有10bit的檢驗碼和編置字，糾錯檢錯能力較強。其副載波頻率 57kHz恰好為19kHz立體聲導(dǎo)頻的三倍頻，易于鎖定，便于可靠接收，但亦 有其不足，主要是碼率太低，傳送的信息有限，電池壽命短，又因有較多的碼 用于電臺的宣傳和自我服務(wù)，真正可用于傳輸數(shù)據(jù)的位置太少，特別是用作尋 呼時，由于碼率低，可帶用戶數(shù)較少，且接收和等待時間較長。 (二) 美國SCA方式數(shù)據(jù)廣播公司(Data Broadcasting Corporation)于1983年10月開始傳送這種 SCA數(shù)據(jù)，當(dāng)時是傳送數(shù)據(jù)到GTE Spacenet衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)上，使用30英寸的VSAT 接收器接收后進(jìn)行地面的調(diào)頻廣播覆蓋。該系統(tǒng)采用69kHz副載波，速率為9600波特，F(xiàn)SK調(diào)制方式。其接收器
有兩種 一種名為QuoTrek，采用美國惠普(Hewlett Packard)公司的手持式計 算機(jī)接收，可調(diào)諧到調(diào)頻的全波段，其天線在機(jī)器的上方，用于接收較小的數(shù) 據(jù)包，另一種被稱為Signal,是一種桌式的"廣播解調(diào)器",輸出ASCn格式碼 給客戶的個人計算機(jī)。其SCA信號發(fā)生器采用美國BE(Broadcast Electronics)公司的FC-30,副 載波選用69kHz,其原因在于通過對立體聲信號中L-R的頻譜的分析，DBC 公司認(rèn)為69kHz的副載波所受的干擾小于67kHz,而FC-30SCA信號發(fā)生器 其副載波頻率由65kHz至73kHz可調(diào)。在進(jìn)行9600bit / s數(shù)據(jù)的傳輸且使用 69kHz副載波時，其帶寬為53kHz 80kHz。傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的調(diào)制頻偏可由2kHz 5kHz。這種方式的最大特點是SCA 數(shù)據(jù)通路與立體聲廣播信號間的串?dāng)_很小，資料表朋，副信道對主信道的串?dāng)_ 由0 53kHz，參照100%主信道調(diào)制時優(yōu)于60dB。而主信道對于53kHz 99kHz的串?dāng)_，相對于100%主信道調(diào)制時優(yōu)于60dB。 (三)日本的DARC方式日本于1993年通過了一個系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，定名為數(shù)據(jù)廣播信道((Data Radio Channel, DARC)系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有傳輸速率高，抗誤碼能力強等優(yōu)點。該系 統(tǒng)己于1995年經(jīng)過國際電信聯(lián)盟推薦為國際標(biāo)準(zhǔn)。該系統(tǒng)采用的的數(shù)據(jù)調(diào)制 方式和編碼結(jié)構(gòu)既適合固定接收，又適合移動接受，而且傳輸容量大，目前已 被日本的車輛信息系統(tǒng)(VICS， Vehicle Information & Communication System)采用o 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種調(diào)頻副載波交通信息發(fā)布系統(tǒng)，該發(fā)布 系統(tǒng)通過分散采集、按需共享、多級集成、統(tǒng)一發(fā)布，可用在不增加頻率 資源、物質(zhì)資源和人力資源的情況下，利用現(xiàn)有的調(diào)頻廣播電臺，在不影 響正常聲音廣播的情況下，進(jìn)行交通數(shù)據(jù)傳輸。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是該系統(tǒng)包括信息采集發(fā)送系 統(tǒng)、數(shù)據(jù)接收處理系統(tǒng)；所述的信息采集發(fā)送系統(tǒng)，包括交通信息采集模 塊，交通信息編碼處理模塊，編碼數(shù)據(jù)調(diào)制發(fā)送模塊；所述的數(shù)據(jù)接收處 理系統(tǒng)，包括FM解調(diào)模塊、副載波分離解碼解密模塊、信息處理模塊、 與終端的通訊模塊；上述的信息采集發(fā)送系統(tǒng)，由交通信息采集模塊到交通信息編碼處理 模塊再到編碼數(shù)據(jù)調(diào)制發(fā)送模塊；上述的數(shù)據(jù)接收處理系統(tǒng)，由FM解調(diào) 模塊到副載波分離解碼解密模塊到信息處理模塊再到與終端的通訊模塊。所述的信息采集發(fā)送系統(tǒng)，通過網(wǎng)絡(luò)通訊方式將交通信息實時數(shù)據(jù)庫 中的交通信息接收到本系統(tǒng)的通信息編碼處理模塊上，交通信息編碼處理 模塊負(fù)責(zé)將交通信息進(jìn)行交通信息的編碼，對編碼后的交通信息按照無線 通信協(xié)議的要求進(jìn)行通信編碼和加擾，并通過串口發(fā)送至編碼數(shù)據(jù)調(diào)制發(fā) 送模塊，從串口接收上位機(jī)發(fā)送的交通編碼信息，按照技術(shù)要求進(jìn)行 LMSK調(diào)制，數(shù)據(jù)通信速率控制在16kbps，再通過一定的接口接至FM發(fā) 射設(shè)備；所述的數(shù)據(jù)接收處理系統(tǒng)，由FM解調(diào)模塊解調(diào)相應(yīng)發(fā)射頻率的 FM信號，還原出經(jīng)高頻調(diào)制的基帶信號，基帶信號是由立體聲信號和副 載波信號組成的混合信號；副載波分離解碼解密模塊，分離基帶信號中的 副載波信號，解交通信息數(shù)據(jù)的通信編碼，解密經(jīng)過加密的交通編碼數(shù)據(jù)； 信息處理模塊，將經(jīng)過解碼解密的交通信息數(shù)據(jù)進(jìn)行錯誤校驗；終端通訊 模塊，將交通信息數(shù)據(jù)存放入相應(yīng)內(nèi)存單元，通過相應(yīng)的通信協(xié)議與終端 機(jī)交互通訊。本發(fā)明的有益效果采用廣播方式發(fā)布數(shù)字交通信息是交通信息發(fā)布 的一個重要途徑，而調(diào)頻副載波交通信息發(fā)布是一個最好的解決方案，以 中國上海市內(nèi)環(huán)高架道路，每隔400-500米的車道和高架上下匝道均已經(jīng) 鋪設(shè)了感應(yīng)線圈車輛檢測器，交通誘導(dǎo)信息牌的數(shù)量逐漸增加，在內(nèi)環(huán)線 內(nèi)的路網(wǎng)并外延到主要干道上的840個路口，建設(shè)并完善了 SCATS自適 應(yīng)交通控制系統(tǒng)，上海市出租車部分裝置了GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)，可以作為 交通探測器，提供實時的動態(tài)交通信息。所有這些交通信息資源，都為交 通信息服務(wù)體系提供了先決條件，如何將道路交通狀況信息傳達(dá)給出行 者，使之方便地制定出行方案，有效地避開交通擁堵，安全順利地到達(dá)目 的地。由此，可以認(rèn)為調(diào)頻副載波交通信息發(fā)布，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益和 社會效益。以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作比較詳細(xì)地說明。


圖1為本發(fā)明的包括信息源、FM發(fā)射中繼設(shè)備和終端顯示的大系統(tǒng) 示意圖；圖2為本發(fā)明的交通信息采集發(fā)送系統(tǒng)框圖； 圖3為本發(fā)明的數(shù)據(jù)接收處理系統(tǒng)框圖。
具體實施方式
參照圖1，這是本發(fā)明的包括信息源、FM發(fā)射中繼設(shè)備和終端顯示 的大系統(tǒng)示意圖。如圖所示，大系統(tǒng)包括1)信息源2)數(shù)據(jù)采集發(fā)送系統(tǒng)3) FM發(fā)射 中繼設(shè)備4)接收終端。所述的信息源，由交通信息統(tǒng)一發(fā)布平臺所提供的。將為上述每個部 門提供統(tǒng)一的接口 (網(wǎng)絡(luò))，使各方數(shù)據(jù)可以暢通無阻，形成一方面獲取、 一方面發(fā)布的雙向共享體制。除了依托原有平臺，中心還聯(lián)合中心區(qū)地面 道路交通信息采集系統(tǒng)、中心區(qū)快速路交通信息采集系統(tǒng)和中心區(qū)道路交 通信息存儲和共享平臺，共同開發(fā)了中國上海市中心區(qū)道路交通信息采集 系統(tǒng)。所述的信息采集發(fā)送系統(tǒng)，信息源通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給數(shù)據(jù)采集發(fā)送系 統(tǒng)，由該系統(tǒng)對交通信息進(jìn)行交通編碼、通信編碼、調(diào)制等操作，使之符合DARC規(guī)范，然后通過一定的接口將編碼調(diào)制后的數(shù)據(jù)傳送至發(fā)射機(jī)， 由發(fā)射機(jī)進(jìn)行發(fā)射。FM發(fā)射中繼設(shè)備，F(xiàn)M發(fā)射和中繼設(shè)備由電臺提供，它通過大功率的 調(diào)頻發(fā)射臺將交通信息高頻發(fā)射，有些地區(qū)需要一些中繼設(shè)備接力續(xù)傳， 由它將交通信息發(fā)送用戶終端。所述的接收終端，接收終端是將副載波信號進(jìn)行解調(diào)和解碼的設(shè)備， 我們研制的接收模塊就能對包含有交通信息的FM信號進(jìn)行解調(diào)和解碼， 最終還原為原始信號，車載導(dǎo)航儀識別并處理這些原始信號，最終顯示在 導(dǎo)航儀顯示屏上供用戶使用。車載用戶看到終端顯示后可以避開擁堵路 段，從而實現(xiàn)交通誘導(dǎo)。所述的數(shù)據(jù)接收處理系統(tǒng)，對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。所述的數(shù)據(jù)接收處理系統(tǒng)，數(shù)據(jù)處理模塊與導(dǎo)航儀之間有通訊方式。參照圖2，這是本發(fā)明的信息采集發(fā)送系統(tǒng)框圖。如圖所示，交通信息采集發(fā)送系統(tǒng)包括交通信息采集模塊、交通信息 編碼處理模塊、編碼數(shù)據(jù)調(diào)制發(fā)送模塊；所述的交通信息采集發(fā)送系統(tǒng)，交通信息采集模塊通過網(wǎng)絡(luò)通訊方式 將交通信息實時數(shù)據(jù)庫中采集的交通信息傳輸?shù)较到y(tǒng)的交通信息編碼處 理模塊上，交通信息編碼處理模塊負(fù)責(zé)將交通信息進(jìn)行交通信息的編碼， 對編碼后的交通信息按照無線通信協(xié)議的要求進(jìn)行通信編碼、加擾、加密， 并通過串口發(fā)送至編碼數(shù)據(jù)調(diào)制發(fā)送模塊，編碼數(shù)據(jù)調(diào)制發(fā)送模塊從串口 接收到交通信息編碼處理模塊發(fā)送的交通編碼信息，按照技術(shù)要求進(jìn)行 LMSK調(diào)制，數(shù)據(jù)通信速率控制在16kbps，再通過一定的接口接至FM發(fā) 射設(shè)備。參照圖3，這是本發(fā)明的數(shù)據(jù)接收處理系統(tǒng)框圖。
如圖所示，數(shù)據(jù)接收處理系統(tǒng)，由FM解調(diào)模塊、副載波分離解碼解 密模塊、信息處理模塊、終端的通訊模塊。所述的FM解調(diào)模塊其功能是解調(diào)FM信號，還原未經(jīng)高頻調(diào)制的 基帶信號(立體聲信號和副載波信號組成的混合信號)；所述的副載波分離解碼解密模塊功能為分離基帶信號中的副載波 信號，解密經(jīng)過加密的交通編碼數(shù)據(jù)；解交通信息數(shù)據(jù)的通信編碼。所述的信息處理模塊功能為將經(jīng)過解碼解密的交通信息數(shù)據(jù)進(jìn)行錯 誤校驗。所述的終端通訊模塊功能為將交通信息數(shù)據(jù)存放入相應(yīng)內(nèi)存單元， 通過相應(yīng)的通信協(xié)議與終端機(jī)交互通訊。。本發(fā)明調(diào)頻副載波交通信息發(fā)布系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單，系統(tǒng)性價比遠(yuǎn)遠(yuǎn) 高于目前市場上同類產(chǎn)品。比目前使用廣泛的RDS—TMC系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸 速率(1.2Kb/S)高10倍以上，并且本系統(tǒng)結(jié)合上海信息平臺，具有良好 的市場前景。
權(quán)利要求
1、一種調(diào)頻副載波交通信息發(fā)布系統(tǒng)，用于進(jìn)行交通信息采集處理發(fā)布與接收處理，其特征在于該系統(tǒng)包括信息采集發(fā)送系統(tǒng)、數(shù)據(jù)接收處理系統(tǒng)；所述的信息采集發(fā)送系統(tǒng)，包括交通信息采集模塊，交通信息編碼處理模塊，編碼數(shù)據(jù)調(diào)制發(fā)送模塊；所述的數(shù)據(jù)接收處理系統(tǒng)，包括FM解調(diào)模塊、副載波分離解碼解密模塊、信息處理模塊、與終端的通訊模塊；上述的信息采集發(fā)送系統(tǒng)，由交通信息采集模塊到交通信息編碼處理模塊再到編碼數(shù)據(jù)調(diào)制發(fā)送模塊；上述的數(shù)據(jù)接收處理系統(tǒng)，由FM解調(diào)模塊到副載波分離解碼解密模塊到信息處理模塊再到與終端的通訊模塊。
2、 如權(quán)利要求1所述的調(diào)頻副載波交通信息發(fā)布系統(tǒng)，其特征在于 所述的交通信息采集發(fā)送系統(tǒng)，交通信息采集模塊通過網(wǎng)絡(luò)通訊方式將交通信息實時數(shù)據(jù)庫中采集的交通信息傳輸?shù)较到y(tǒng)的交通信息編碼處 理模塊上，交通信息編碼處理模塊將交通信息進(jìn)行交通信息的編碼，對編 碼后的交通信息按照無線通信協(xié)議的要求進(jìn)行通信編碼、加擾、加密，并 通過串口發(fā)送至編碼數(shù)據(jù)調(diào)制發(fā)送模塊，編碼數(shù)據(jù)調(diào)制發(fā)送模塊從串口接 收到交通信息編碼處理模塊發(fā)送的交通編碼信息，進(jìn)行LMSK調(diào)制，數(shù)據(jù) 通信速率控制在16kbps，通過接口接至FM發(fā)射設(shè)備。
3、 如權(quán)利要求1所述的調(diào)頻副載波交通信息發(fā)布系統(tǒng)，其特征在于 所述的數(shù)據(jù)接收處理系統(tǒng)，由FM解調(diào)模塊解調(diào)相應(yīng)發(fā)射頻率的FM信號， 還原出經(jīng)高頻調(diào)制的基帶信號，基帶信號是由立體聲信號和副載波信號組 成的混合信號；副載波分離解碼解密模塊，分離基帶信號中的副載波信號， 解交通信息數(shù)據(jù)的通信編碼，解密經(jīng)過加密的交通編碼數(shù)據(jù)；信息處理模 塊，將經(jīng)過解碼解密的交通信息數(shù)據(jù)進(jìn)行錯誤校驗；終端通訊模塊，將交 通信息數(shù)據(jù)存放入相應(yīng)內(nèi)存單元，通過相應(yīng)的通信協(xié)議與終端機(jī)交互通 訊。
4、 如權(quán)利要求1所述的調(diào)頻副載波交通信息發(fā)布系統(tǒng)，其特征在于: 所述的信息采集發(fā)送系統(tǒng)中的交通信息編碼處理模塊，根據(jù)需要對數(shù)據(jù)的 編碼格式，加密方式進(jìn)行修改。
5、 如權(quán)利要求1所述的調(diào)頻副載波交通信息發(fā)布系統(tǒng)，其特征在于 所述的信息采集發(fā)送系統(tǒng)中的編碼數(shù)據(jù)調(diào)制發(fā)送模塊，內(nèi)部調(diào)制速率，調(diào) 制實時頻率，數(shù)據(jù)通訊速率通過模塊配置的液晶顯示屏進(jìn)行顯示。
6、 如權(quán)利要求1所述的調(diào)頻副載波交通信息發(fā)布系統(tǒng)，其特征在于 所述的數(shù)據(jù)接收處理系統(tǒng)中的FM解調(diào)模塊，接收頻率可以調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)方 式分為人工手動調(diào)節(jié)和根據(jù)有無副載波信號自動調(diào)節(jié)兩種；接收頻率范圍 為87—108MHz。
7、 如權(quán)利要求1所述的調(diào)頻副載波交通信息發(fā)布系統(tǒng)，其特征在于 所述的數(shù)據(jù)接收處理系統(tǒng)中的副載波分離解碼解密模塊，接收效果可以通 過相應(yīng)的信號指示燈進(jìn)行顯示。
8、 如權(quán)利要求1或3所述的調(diào)頻副載波交通信息發(fā)布系統(tǒng)，其特征在于所述的數(shù)據(jù)接收處理系統(tǒng)，對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。
9、 如權(quán)利要求1或3所述的調(diào)頻副載波交通信息發(fā)布系統(tǒng)，其特征在于所述的數(shù)據(jù)接收處理系統(tǒng)，數(shù)據(jù)處理模塊與導(dǎo)航儀之間有通訊方式。
全文摘要
本發(fā)明涉及調(diào)頻副載波交通信息發(fā)布系統(tǒng)，包括信息采集發(fā)送和數(shù)據(jù)接收處理系統(tǒng)；將交通信息接收到本系統(tǒng)的交通信息編碼處理模塊上負(fù)責(zé)編碼，通信編碼和加擾，發(fā)送至編碼數(shù)據(jù)調(diào)制發(fā)送模塊，從串口接收上位機(jī)發(fā)送的交通編碼信息，進(jìn)行LMSK調(diào)制，再接至FM發(fā)射設(shè)備；數(shù)據(jù)接收處理系統(tǒng)，包括FM解調(diào)模塊、副載波分離解碼解密模塊、信息處理模塊、與終端的通訊模塊；解調(diào)FM信號，還原未經(jīng)高頻調(diào)制的基帶信號，立體聲信號和副載波信號組成的混合信號；副載波分離解碼解密模塊，分離基帶信號中的副載波信號，解交通信息數(shù)據(jù)的通信編碼；對經(jīng)過解碼解密的交通信息進(jìn)行校驗處理、終端通訊模塊，將信息編碼數(shù)據(jù)存放入內(nèi)存器，通過通信協(xié)議與終端機(jī)通訊。
文檔編號H04H20/55GK101162953SQ20071017064
公開日2008年4月16日 申請日期2007年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月20日
發(fā)明者駿 單, 周揚華, 張東海, 徐力平, 華 陳, 陳紅潔 申請人:上海電器科學(xué)研究所(集團(tuán))有限公司