Reg на магнитоле что это?

Функция RDS в магнитоле что это такое и как ее включить

  1. Что это такое
  2. Функции RDS
  3. Базовые
  4. Дополнительные
  5. Как включить RDS на магнитоле
  6. Минусы RDS

Головное акустическое оборудование в автомобилях используется не только для воспроизведения музыкальных композиций. Разработчики предусматривают дополнительные функции, позволяющие вести телефонный разговор без поднятия трубки или коммутировать камеры кругового или заднего обзора. Еще одной служебной функцией является RDS, но что это в магнитоле и как параметр помогает водителю ориентироваться в дорожной ситуации? Ответы на эти вопросы автовладелец найдет ниже.

Что это такое

При покупке или ознакомлении с техническим описанием или инструкцией по эксплуатации, прилагаемым к головным аудиоустройствам, владельцы задают вопрос: что такое RDS в магнитоле и как управлять этой функцией? Система RDS передает сообщение о дорожной ситуации параллельно с трансляцией радиопередач в диапазоне ультракоротких волн. При отправке информации используется специальный цифровой код, который расшифровывается встроенным в головное устройство процессором со специализированным программным обеспечением.

Услуга появилась в конце 70-х годов в Европе, а с 90-х система присутствует и в России.

Передача сигнала осуществляется отдельной поднесущей частотой. Для получения информации магнитолой требуется активный режим стерео, при слабом сигнале наблюдается пропадание сигнала или снижение периодичности обновления.

Функции RDS

Применение функции приема коротких радиосообщений через автомагнитолу позволяет получать информацию о названии транслируемой передачи или о заторах. Трансляция производится в автоматическом режиме, не отвлекая водителя от управления автомобилем. Для приема информационных сообщений требуется активировать режим RDS на магнитоле. Все функции системы разделены на общие (или базовые) и вспомогательные (список услуг зависит от страны, на территории которой расположена радиостанция).

Базовые

Стандартные функции, поддерживаемые RDS:

  • Параметр PI, позволяющий идентифицировать и отобразить на экране головного устройства рабочую частоту трансляции и обозначение радиостанции. Каждой радиостанции УКВ присвоен индивидуальный 4-значный код, представленный в восьмеричном или десятичном зашифрованном виде.
  • При снижении качества принимаемого сигнала возможно автоматическое переключение на ближайшую радиостанцию, транслирующую аналогичную информацию. Функция имеет обозначение AF, или поиск альтернативных частот вещания. Для работы кода требуется наличие активного режима PI, который позволяет определять страну или регион, в котором производится трансляция служебной информации.
  • Режим PS предназначен для передачи названия программы, транслируемой на выбранной радиочастоте. Допускается передача различной информации, состоящей из слов или аббревиатур длиной до 8 символов.
  • Для передачи информации о пробках и других дорожных событиях используется параметр TP. Дополнительные сообщения транслируются через режим TA. Информирование ведется текстовой строкой или озвучиванием, при этом воспроизведение радио или компакт-диска автоматически приостанавливается. При помощи кодов TP и TA возможен поиск радиостанций, транслирующих сообщения о дорожной обстановке.

Дополнительные

  • Автоматический поиск программ с заданным жанром осуществляется с помощью параметра PTY. Стандарт RDS предусматривает 32 различных варианта идентификации радиостанций. Имеется дополнительный код ALARM, предназначенный для передачи экстренной информации. На дисплее появляется предупредительная надпись, воспроизведение текущей композиции временно прерывается.
  • Режим EON автоматически переключает частоту при обнаружении проблем с трансляцией сообщений о дорожной обстановке.
  • Для корректировки времени и даты используется информация, подаваемая по каналу CT. Точность синхронизации времени составляет 1 минуту, имеется корректировка летнего и зимнего режима.
  • Специальный код программы PIN передается при старте трансляции, а затем через запрограммированные интервалы времени.
  • Для корректировки громкости и тембра трансляции музыки или речевых передач используется режим MS.
  • Через канал DI передается служебный сигнал, позволяющий определить режим трансляции моно или стерео. Полученные данные используются встроенным в магнитолу декодером, обеспечивая повышение качества звука.
  • Для передачи телетекстом информационного сообщения размером не более 64 символов используется волна RT. Также имеется дополнительный пейджинговый канал RP, позволяющий принимать текстовые сообщения, состоящие из букв или цифр.
  • Информация о возникших чрезвычайных ситуациях на дороге передается через поток EWS, который принимается и декодируется только специальным оборудованием.
  • Особые информационные сообщения передаются на волне IH, расшифровка содержимого производится оператором.
  • Для корректировки навигационных параметров GPS используется канал DGPS.
  • Код TMC предназначен для передачи расписания трансляций передач.

Как включить RDS на магнитоле

Для активации функции RDS в головном устройстве используется отдельная кнопка, расположенная на фронтальной панели. Также возможно управление режимом через меню настройки, информация об особенностях активации имеется в инструкции по настройке. При активации функции следует учитывать, что на территории России задействованы не все каналы передачи информации, радиостанции также не транслируют информацию в эфир.

Минусы RDS

Если пользователь решил включить RDS на магнитоле, то есть риск появления проблемы, связанной с автоматическим сканированием частотного эфира. При этом трансляция выбранной станции прекращается. Причиной является ошибка в алгоритме функционирования, головное устройство воспринимает принимаемую радиостанцию как идентичный сигнал, транслируемый на различных частотах. Из-за этого активируется режим поиска частоты с наиболее мощным и устойчивым сигналом. Для прерывания поиска требуется нажать отдельную кнопку или выключить режим RDS.

Штатные головные устройства автомобилей, предназначенных для европейского рынка, плохо принимают сигнал радиостанций в России. Причиной является активация встроенного усилителя сигналов, который пытается распознать информацию RDS. При этом автоматически усиливаются и помехи, которые заглушают радиосигнал. Рекомендуется отключение службы дорожной информации или корректировка региона приема, которая осуществляется через меню.

Разбираемся в автомагнитоле подробней

Содержание

Содержание

Основная функция магнитолы — обеспечение качественного звука, прием радио, воспроизведение музыки и видео. Но есть и дополнительные возможности.

  • Подключите навигатор для отслеживания своего местоположения на картах.
  • Подключайте к магнитоле вывод изображения с камер заднего вида, регистратора.
  • Сделайте удобный вывод микрофона для комфортного общения по телефону «без рук».
  • Установите управление магнитолой при помощи дополнительного комплекта рулевых кнопок.

Рассмотрим подключение автомобильной магнитолы и самые частые вопросы при установке.

Словарь аббревиатур по магнитолам

DIN — это принятый в 1984 году стандарт по размерам автомобильных магнитол. Расшифровывается как Deutsches Institut für Normung. За стандарт принята ширина магнитолы 178 см. Этот параметр не меняется. Высота 1 DIN 50 мм, 2 DIN 100 мм.

Формат 2 DIN позволяет водителю больше — разместить экран покрупнее, вывести визуальную информацию, изображения с камер, навигатора, посмотреть фильм или клип в ожидании пассажира.

Глубина автомагнитолы не стандартизирована. Глубина магнитол с DVD и функцией чтения дисков составляет не менее 16 см.

ISO — стандартизированный прямоугольный разъем, позволяющий подключить магнитолу к электросети автомобиля и к выводам звука на колонки примерно за 2 секунды.

Разъем выполнен в едином корпусе, но штекеров с защелками может быть два — для подключения к электрическим цепям автомобиля и для подключения динамиков.

В каждом штекере 8 контактов, всего 16. Разъем получается почти квадратным.

Не обязательно все контакты разъема ISO должны быть задействованы. Например, если в машине всего 2 динамика, бессмысленно подключать все 8 выводов аудио. Достаточно подключить левый и правый динамик для объемного звука.

Схема подключения и разводка контактов в каждом конкретном случае входит в техническую документацию магнитолы.

Электрическая часть ISO включает в себя также и питание устройства, контакты с зажиганием, питание внешней антенны.

  • ANT — питание выдвижной внешней антенны 12 Вт. Можно использовать для подключения питания регистратора, GPS навигатора или ТВ тюнера.
  • GND — масса, минусовой порт от аккумулятора.
  • Порт зажигания — позволяет магнитоле реагировать на поворот ключа в замке и включаться в автоматическом режиме.
  • REMOTE — подключение питания для дополнительных динамиков 12 Вт.
  • Порт ILL — отвечает за управление освещенностью экрана в зависимости от скорости движения, включения габаритов или других действий, прописанных в драйверах магнитолы.
  • MUTE — приглушение или отключение воспроизведения при входящем звонке или парковке. Также на этот контакт традиционно подключается автоматическое воспроизведение видео с камеры заднего вида при движении задним ходом.
Читайте также  Предохранитель эур приора где находится?

2 контакта остаются свободными. 3, если считать контакт дополнительного питания динамиков.

Контакты ISO аудио включают в себя разводку звука по каналам и динамикам. Стандартные выводы предусматривают штатное подключение 4 динамиков по 2 провода с + и — на каждый.

У разных производителей отличаются цвета проводов и схема разводки. Как правило, динамики подключаются парами «верхний/нижний» контакт на каждый динамик.

Распиновка в каждом случае включена в техдокументацию магнитолы. Некоторые производители перестраховываются и наклеивают схему разводки и подключений на верхнюю крышку устройства.

Если автомобиль не оснащен стандартным ISO разъемом, придется искать магнитолу с фирменным разъемом или купить переходник.

Еще вариант — соединять провода по старинке, при помощи паяльника или скруток. Переходник обеспечивает нормальный полноценный контакт и хорошее качество соединения. Если звук для вас важен — выбирайте фабричный вариант соединения.

Контакт SWC — управление магнитолой при помощи кнопок на руле. Комплект кнопок не входит в поставку магнитолы и докупается отдельно. Место установки может отличаться, самым удобным считается размещение кнопок под большой палец левой руки. Водителю не придется тянуться к магнитоле, чтобы переключить канал, выбрать новый трек, отрегулировать громкость, отключить звук, переключить динамик на входящий звонок — все эти действия выполняются с кнопочного пульта.

RGB и NAVI — порты для подключения внешних навигаторов и GPS — систем. Далеко не все магнитолы оснащены собственным GPS. Удобно подключить навигацию на постоянной основе и отслеживать маршрут на экране устройства. К порту подключается DATA кабель. Питание и антенна подключается в 12 Вт разъему ISO.

RDS. Radio Data System — дисплей магнитолы с такой функцией может показывать текстовую информацию, например, название радиостанции и какая песня играет, новости бегущей строкой, информация о пробках, корректировка точного времени, переключение на другую радиостанцию при снижении качества сигнала и так далее.

Насколько это удобно — спорный вопрос, поскольку чтение отвлекает от вождения. Информацию о пробках за рулем удобнее получать в аудиоформате. Тем не менее, такой вид передачи имеется, его можно отключить при желании.

AUX (или CD In в старых версиях) — это входной канал для звука. Позволяет воспроизводить аудио с внешних источников, подключать микрофоны, проигрыватели дисков, MP3 — плееры, смартфоны и так далее. AUX IN — порт для считывания информации. Рядом иногда размещен порт AUX OUT — для вывода звука и подключения наушников или динамиков.

Вывод порта обычно выполняется на фронтальную панель магнитолы для удобства пользователя.

Вывод AUX на заднюю панель предназначен для постоянного подключения дополнительных устройств — микрофона, DVD плеера.

Дополнительный AUX-Bluetooth-адаптер существенно расширит диапазон возможностей порта AUX. «Bluetooth-свисток» позволяет подключить смартфон и другие устройства к магнитоле без лишних проводов.

Очень полезно бывает посмотреть, какие именно возможности Bluetooth реализованы в магнитоле. Не станем вдаваться в дебри и перечислять все возможные протоколы — их реально сотни.

  • A2DP отвечает за беспроводной стереозвук в высоком качестве (Advanced Audio Distribution Profile). Стандарт поддерживается любыми смартфонами под Android, iOS и Windows Phone.
  • AVRCP — беспроводное управление навигационными (и другими) устройствами (Remote Control Profile). Формат разработан специально для автомобилей.
  • HSP — беспроводное подключение гарнитуры с динамиками и микрофоном.
  • HFP — профиль для гарнитуры Hands-Free. Звук идет только по одному каналу.

Для чего козе баян в королевстве несмеян?

Зачем нужен Wi-Fi в автомагнитоле? Ответим кратко — нужен. Сегодня почти любой смартфон способен раздавать интернет через Wi-Fi. Хотя в этом случае удобнее установить USB модем и установить полноценную связь с навигатором. Модуль Wi-Fi с антенной превращает магнитолу в роутер с удобным тарифным планом.

Магнитола может питаться от автомобильного аккумулятора довольно долго. Дольше, чем заряжается смартфон. Имеет смысл рассматривать устройство в качестве резерва.

Кому нужен и в каких случаях используется NFC в автомагнитоле? NFC — технология связи с принципиально малым радиусом действия. Именно поэтому данный протокол используют в платежных системах, для замков, билетов и пропускных систем.

Плюс системы — антенна NFC может быть очень миниатюрной и не требует питания. Активный модуль способен считывать метки и выполнять заранее прописанные действия. Например, при считывании системой чипа вашего смартфона, магнитола может подключаться по беспроводному интерфейсу в автоматическом режиме. Программировать метки NFC для магнитолы — довольно утомительное занятие ввиду ограниченности возможностей процессора устройства. Чисто технически, можно нарезать NFC-чипов с использованных проездных и по каждый прописать скрипт действия. Но гораздо удобнее настроить голосовое управление через смартфон.

Что докупить в комплекте с магнитолой

Беспроводной адаптер AUX Bluetooth — для вывода звука со смартфона без проводов.

Reg на магнитоле что это?

Версия 1.0 (в 2.0 будет больше про RDS)

Содержание:

    1. Введение
    2. ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ О ДИСКАХ
    3. ОСНОВНЫЕ ОПЕРАЦИИ
    4. ПРОСЛУШИВАНИЕ РАДИО
    5. Прослушивание CD (встроенный плеер)
    6. Прослушивание CD (с внешнего ченжера)

1. ВВЕДЕНИЕ

1. Если внутри автомобиля очень холодно, то при нагреве на диске или оптических частях может появиться конденсат. Если конденсат осел на диске — вытрите его мягкой тканью. Если конденсат на оптических деталях плеера, то не используйте плеер около часа, пока конденсат сам не испарится.
2. При езде по ухабистой дороге, возможны пропуски при произведении звука с диска.
3. Это изделие — точный механизм, поэтому не занимайтесь самостоятельным ремонтом при нарушении его работоспособности, а обращайтесь к совему Дилеру.

2. ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ О ДИСКАХ

— обращайтесь с дисками аккуратно, не оставляйте отпечатки пальцев на зеркальной поверхности диска.
— загрязнения на дисках устраняйте мягкой тряпкой движениями от центра к краю.
— некоторые диски могут иметь острые края. Прежде чем слушать такие диски — потрите об эти острые края каким-нибудь предметом для удаления заострений.
— не используйте наклейки или шариковую ручку для маркировки дисков
— не используйте вскую химическую гадость для очистки дисков

3. ОСНОВНЫЕ ОПЕРАЦИИ

Включение-выключение

Управление громкостью

Управление тоном (низкиевысокие частоты), балансом, фейдером

4. ПРОСЛУШИВАНИЕ РАДИО

Выбор приемного диапазона

Нажимайте кнопку [AM/FM] для выбора диапазона радио. Каждое следующее нажатие будет переключать диапазоны радио в цикле:
FM1 — FM2 — AM1 — AM2 — LW

Настройка

Нажимайте кнопки [^] или [v] для автоматического поиска. В зависимости от выбранной кнопки, частоты будут перебираться с уменьшением или увеличением.

Ручная настройка

Используйте крутилку ручной настройки. Поворот крутилки по часовой стрелке увеличивает частоту, а против часовой стрелки — уменьшает.

Установка памяти

1. Настройтесь на станцию.
2. Выберите кнопку из ряда [1-6], на которой вы хотите запомнить радиостанцию и удерживайте ее полторы секунды или больше. Когда прозвучит звук «пип» — это означает, что радиостанция внесена в память в текущем диапазоне (FM1, FM2, AM1, AM2 или LW). Используйте цифровые кнопки для вызова запомненой частоты кратким нажатием (менее полутора секунд).

Автоматическое сохранение станций

Автоматическое сохранение запоминает до 6 последовательных станций. Если 6 станций не будет найдено, то предыдущая запомненая частота не будет стерта и сохранится на своей позиции.
1. Нажимайте кнопку [AM/FM] для выбора диапазона.
2. Нажмите и держите кнопку [A/S].
Максимально может быть сохранено 6 станций в текущем диапазоне в порядке возрастания частот. После выполнения оперции автоматического сохранения станций устройство переходит в режим воспроизведения станции под кнопкой [1].

Режимы настройки RDS

PS (отображение имени)

После настройки на частоту радиостанции, если она работает в режиме RDS, через две секунды появляется название радиостанции на дисплее плеера. Если код RDS будет принят некорректно, на экране будет продолжать отображаться частота, а не имя.

Читайте также  Замена ремней на ниссан альмера н16

AF (Поиск альтернативной частоты)

Если качество приема сигнала ухудшается и задействована функция AF, то приемник перенастроится на другую частоту передающей радиостанции с более уверенным приемом.

Настройка функции AF

1. Нажмите [RDS], выберите AF (изначально AF:вкл)
2. Нажмите [^] для AF:вкл
Нажмите [v] для AF:выкл

REG (региональная программа)

В отличие от AF, REG находит местные радиостанции, которые в зависимости от региона могут иметь различные радиочастоты.

Установка REG

1. Нажмите [RDS] и выберите вункцию REG (изначально REG:OFF).
2. Нажмите [^] для REG:вкл
Нажмите [v] для REG:выкл

REG может быть использован только если включен AF. Если принимаемая станция вызвана цифровой кнопкой и если эта станция передает сигнал REG, то на экране отобразится индикатор REG.

Функция поиска PI

При сохранении станции запоминается не только ее частота, но и ее идентификационный код. Если при вызове этой станции сигнал не очень хороший, то приемник попытается найти станцию с таким же кодом PI. Во время поиска на экране отображается «WAIT» и звук не воспроизводится.

TA — функция поиска станций, передающих информацию о пробках.

PTY — функция поиска станций по типу передачи:

5. Прослушивание CD (встроенный плеер)

6. Прослушивание CD (с внешнего ченжера)

1. Выбор между встроенным приводом и внешним ченжером осуществляется повторным нажатием кнопки [CD]
2. При выбросе магазина из ченжера устройство переходит в режим воспроизведения радио.
3. Выбор диска осуществляется цифровыми кнопками [5 (-DISC)] и [6 (+DISC)]. При загрузке выбранного диска начинается воспроизведение первого трека.
4. Нажимайте кнопки [^] и [v] для выбора треков.
5. Нажимайте и держите кнопки [^] и [v] для быстрого прокручивания текущего трека.
6. Нажимайте кнопку [RPT/RDM] для выбора режима воспроизведения диска: повтор или выбор случайного трека. Каждое нажатие кнопки [RPT/RDM] в цикле переключает режим
Повтор — Случайный — Обычный
При выборе случайного воспроизведения — будут перебираться все треки со всех дисков ченжера.

7. Защита от кражи

Функция безопасности

Для защиты от кражи пользователь может назначить персональный цифровой код PIN. Pin — это число из четырех цифр, отличающееся от «0000». Установите свой код. После того, как этот плеер демонтировался из автомобиля или если аккумулятор на длительный период отключался, код надо ввести для активации устройства. После того, как правильный код будет принят, устройство будет работать нормально. Если код неправильный — появится сообщение об ошибке. Код можно вводить три раза подряд. Повторную попытку ввода кода можно выполнять по прошествии 60 минут включенного зажигания.

Reg на магнитоле что это?

Группа: Пользователи
Сообщений: 12
Регистрация: 3.1.2011
Город: Ярославль
Авто: RAV4 (2) левый руль
Пол: Мужской
Поблагодарили: 0 раз(а)

Моя штатная магнитола Toyota 18302, (она же Toyota 08600-00954, она же Fujitsu Ten 122001-32800151) —
Долгое время не мог понять для чего же нужны кнопки AF REROUTE, TA GUIDANCE, PTY MENU, AST BACK? Честно говоря, и сейчас не совсем понимаю, т.к. информации на данную магнитолу практически нет. Единственное что удалось раскопать это мануал на аналогичные кнопки в магнитоле TOYOTA TAS200.
И вот,
• AF (АЧ)
Функцию AF (поиск альтернативных
частот) используют для поиска
других частот текущей настроенной
радиостанции в одной и той же сети.
Функция автоматически повторно
настраивает приемник на другую частоту
в сети радиовещания с более мощным
сигналом, если имеются проблемы с
приемом текущей настроенной станции,
или на другой частоте возможен
улучшенный прием.
Примечание: Если источником
аудиосигнала является радиостанция
или станция DAB, пользователь
может включить функцию AЧ.

• Настройка режима AF (АЧ)
Режим альтернативных частот АЧ
можно настроить с помощью режима
регулировки звука AUDIO CONTROL.
Сведения о том, как отобразить экран
настройки АЧ (AF Setup) приведены
на стр. 15-16. Если пользователь
настроил радиоприемник в диапазоне
FM , то каждый раз при нажатии
многофункционального переключателя
посередине будет
выполнен показанный ниже порядок
переключения:
AF ON/REG OFF → AF ON/REG ON → AF
OFF/REG OFF (АЧ ВКЛ./РЕГ. ВЫКЛ. → АЧ
ВКЛ./РЕГ. ВКЛ. → АЧ ВЫКЛ./РЕГ. ВЫКЛ.)
Если функция включена (ON), будет
гореть соответствующий индикатор.

• Настройка режима AF (АЧ)
Режим альтернативных частот АЧ
можно настроить с помощью режима
регулировки звука AUDIO CONTROL.
Сведения о том, как отобразить экран
настройки АЧ (AF Setup) приведены на
стр. 16. Если пользователь принимает
сигнал DAB, то каждый раз при
нажатии многофунк ционального
перекл ючател я посередине будет
выполняться включение-выключение.
Если функция включена (ON), будет
гореть соответствующий индикатор.

• Кнопка объявлений о дорожном
движении TA

Функция TA (объявлений о дорожном
движении) автоматически передает
объявления о дорожном движении
независимо от источника (тюнера)
прослушиваемой радиостанции.
Функцию TA можно активизировать для
радиостанции TP (т.е. радиостанции,
которая осуществляет вещание
информации о дорожном движении)
или для радиостанции EON TP (т.е.
радиостанции, которая осуществляет
вещание информации о дорожном
движении из сети станций TP с
перекрестными ссылками).
Каждый раз при нажатии кнопки
TA при настройке в диапазоне FM
осуществляется переключение в
следующем порядке:
OFF → TP ON → TA ON (ВЫКЛ. → TP ВКЛ.
→ TA ВКЛ.)
Кроме тюнера режим TA можно включить
(ON) или выключить (OFF). Если режим
TA включен (ON), при приеме данных TP
загорится индикатор TA; если данные TP
не поступают, индикатор TA будет мигать
(загораться и гаснуть).
Если режим TP включен, при приеме
данных TP загорится индикатор TP; если
данные TP не поступают, индикатор TP
будет мигать (загораться и гаснуть). Если
в программе EON (расширенные другие
сети) возникнет перерыв, загорится
индикатор EON.

•Кнопка фиксированных настроек
по наиболее мощным сигналам AST

Если пользователь нажмет эту кнопку,
радиостанции в текущем диапазоне
настройки радиоприемника с наиболее
мощными сигналами будут помещены в
ячейки фиксированной настройки 1-6
по порядку от низких частот настройки к
высоким.

• Важное сообщение PTY
Важное сообщение PTY – это
специальный код PTY для объявлений,
связанных с событиями экстренной
важности, например, с природными
катастрофами. Когда тюнер принимает
радиокод важного сообщения, на
дисплее появляется индикатор ALARM, и
громкость звука настраивается на режим
громкости TA. Когда радиостанция
прекратит вещание сообщения
экстренной важности, система
возвратится к воспроизведению сигнала
от предыдущего источника.

если у кого есть что добавить или я ошибаюсь в значении этих кнопок, милости прошу обсудить эту тему.

RDS, как это работает? Опускаемся на самый нижний уровень модели OSI

С системой RDS (Radio Data System) сталкивался хоть раз каждый, кто видел в автомагнитоле название станции вроде «Дорожное радио». Помимо названия, могут отображаться дополнительные данные — название воспроизводимой песни, температура, частота вещания и т.д.

Но как это работает? Т.к. моим хобби является радио и цифровая обработка сигналов, разобраться было интересно. Как оказалось, полной информации о RDS в рунете практически нет (да и в англоязычном тоже негусто), надеюсь, эта публикация восполнит этот пробел.

Продолжение под катом (осторожно много картинок).

Введение

Радиостанции FM-диапазона существуют и пользуются популярностью довольно-таки давно. Но со временем стало ясно, что помимо звука, не хватает текстовой информации — названия станции, трека, исполнителя песни. Добавить такую возможность можно было только одним способом — помимо звука передавать дополнительный цифровой канал. Причем передавать так, чтобы с одной стороны, данные было несложно декодировать (вычислительные возможности микросхемы в радиоприемнике довольно ограничены), с другой стороны, чтобы не нарушить совместимости с уже имеющимися в продаже приемниками. Задача была решена, так появился стандарт RDS, принятый в 1990м году.

Читайте также  Как маркируется всесезонная резина на авто?

Спектр современной FM-станции выглядит так:

На картинке можно видеть (слева-направо) 4 основных компонента.
— Звук в формате «моно» (L+R). Вероятно был оставлен для совместимости со старыми приемниками (интересно наблюдать как в подобных стандартах разные технологии «накладываются» друг на друга для обеспечения обратной совместимости).
— Пилот-тон 19КГц. Используется для декодирования стерео-сигнала, для чего частота пилот-тона умножается на 2, и относительно полученной частоты 38КГц разделяются стерео-каналы.
— Стерео звук, второй канал (L-R), находящийся на картинке симметрично относительно 38КГц.
— Канал RDS, который передается на 3й гармонике пилот-тона, его частота составляет соответственно 19*3 = 57КГц. Им-то мы и займемся.

Модуляция RDS

Для того, чтобы декодировать сигнал, сначала надо понять как он формируется, и здесь довольно-таки много «подводных камней». Основным документом, описывающим RDS, является «EUROPEAN STANDARD EN 50067», eго-то мы и будем изучать.

RDS-кодер, согласно стандарту, выглядит так:
«

Как можно видеть, сигнал в кодере проходит 5 стадий:

1) Исходный битовый поток. Для его получения RDS-сообщения сначала кодируются в 16-битные пакеты, потом к ним дописывается 10-битный блок контрольной суммы с коррекцией ошибок, в итоге получаются 26-битные блоки, которые и посылаются в кодер. Казалось бы, берем и посылаем? Все сложнее.

2) Битовый поток преобразуется с помощью дифференциального кодирования по следующей таблице:

Единицей кодируется изменение бита, отсутствие изменения кодируется нулем. Это нужно для простой цели — полученный код является независимым к инверсии. Мы можем не знать, что считать «0», а что считать «1», данное кодирование устраняет этот пробел.

Рассмотрим простой пример, пусть передаваемое сообщение — 0010100. Кодируем его по данной таблице, получаем 0011000.
Для декодирования используется другая таблица:

Воспользовавшись ей, получаем исходное сообщение 010100. Смысл действия в том, что если исходное сообщение инвертировано (т.е. 1100111), то декодируя его, все равно получаем тот же результат.

Теперь берем сигнал и посылаем? Еще нет, все сложнее.

3) На предыдущем шаге мы получили битовый сигнал, но проблема состоит в том, что этот сигнал вполне может иметь вид вроде 011000000000011. Электромагнитная волна такой «формы» будет плохо как передаваться, так и декодироваться. Надо получить сигнал как можно ближе к «классической» синусоиде нужной частоты. Для этого используется так называемое «бифазное кодирование» (в русскоязычной литературе часто встречается название «манчестерское кодирование»).
Алгоритмически, оно записывается довольно-таки просто:
0 -> 01
1 -> 10
С его помощью, приведенный выше сигнал 011000000000011 будет представлен как 0110100101010101010101011010, как можно видеть, от длинных одинаковых последовательностей мы избавились.

Сигнал, показанный под номером «5» на схеме кодера — это фактически и есть наши биты после манчестерского кодирования, только кодер в стандарте рассматривался аппаратный. Он работает следующим образом:
— Битовый поток превращается в последовательность коротких импульсов (цифра «3» на картинке)
— Манчестерское кодирование выполняется с помощью задержки сигнала на пол периода и сложения его с противоположным знаком (цифра «4»).
— Полученный сигнал в виде «всплесков» положительных и отрицательных импульсов, подается на ФНЧ (фильтр низких частот), который выделяет огибающую, показанную под цифрой «5».

Вот теперь-то сигнал можно передавать? Да можно. Но не сразу. Исходная частота цифрового сигнала RDS составляет 1187.5Гц, что слишком мало. Полученный сигнал умножается на другой сигнал с частотой 57КГц, что переносит его на заданную частоту, вспоминаем школьную формулу умножения косинусов:

Полученный сигнал имеет как раз необходимую нам частоту 57КГц, он суммируется с «основным» (звуковым) сигналом, который и транслируется в эфир. Как можно видеть из верхней картинки, добавление частоты 57КГц не затрагивает каналов звука, соответственно не добавляет никаких искажений даже в не имеющие поддержки RDS-приемники.

Демодуляция

Теперь, поняв как получается сигнал, мы можем приступить к демодуляции сигнала с реальной FM-станции. Для этого нужен SDR-приемник, я использовал HackRF, но подойдет и гораздо более дешевый RTL-SDR, купить который можно за 10$ с бесплатной доставкой на eBay.

Шаг 1. WFM-декодер

Т.к. исходный сигнал частотно-модулирован, сначала мы должны получить его в демодулированном виде. Чтобы не писать еще и ЧМ-декодер, воспользуемся пакетом GNU Radio. Запустим GNU Radio Companion и соберем схему, как показано на рисунке.

Мы собираемся принимать FM-станцию на частоте 100.4МГц, для этого мы настраиваем приемник на частоту 99МГц, и программно «сдвигаем» сигнал вверх по частоте на 1.4МГц, домножая его на сигнал с такой частотой. Это сделано потому, что SDR-приемник имеет пик на нулевой частоте относительно центра, и настроиться сразу на станцию мы не можем.

Запускаем «схему», и видим картинку как в учебнике в начале статьи.

Хорошо видны пилот-тон на 19КГц, стерео-сигнал на 38КГц и 2 пика RDS-сигнала вокруг 57КГц.

Шаг 2. Выделение пилот-тона и RDS-сигнала.

Следующим шагом является выделение пилот-тона и сигнала RDS. Для этого используем полосовой фильтр на соответствующие частоты.

Запускаем полученную схему, и видим результат, как в любом «учебнике» по описанию RDS.

Хорошо видны пилот-тон с частотой 19КГц, и 57КГц-сигнал, модулирующий более низкочастотный сигнал с частотой 1187.5Гц.

Шаг 3. Выделение низкочастотного сигнала.

Для получения НЧ-сигнала необходимы 2 шага:
3.1) Получение сигнала 57КГц (3й гармоники пилот-тона).
Мы имеем выделенный фильтром сигнал 19КГц, а как получить из него 57КГц? Для этого вспоминаем школьную математику, формулу куба синуса:

Как нетрудно видеть, куб синуса содержит 2 компоненты: sin(a) и sin(3*a). Т.к. мы работаем с «аналоговыми» блоками, берем в GNU Radio 2 блока — умножитель, и фильтр высоких частот. Убрав sin(a) фильтром на 38КГц, получаем искомые 57КГц.
Готовый результат можно видеть на осцилограмме:

3.2) Обратный перенос частоты
При кодировании сигнал переносился с частоты 1187.5Гц вверх, умножением на 57КГц. Теперь выполняем обратную операцию, переносим сигнал «вниз». Для этого еще раз умножаем его на 57КГц-сигнал. По формуле произведения синусов (школьная программа вещь полезная) получаем 2 компоненты — суммы и разности частоты. Нам нужна именно разность, сумму мы отбрасываем с помощью фильтра низких частот.
Все это делается добавлением блоков в GNU Radio, готовый результат показан на картинке:

Зеленым цветом показан «образцовый» сигнал с частотой 1187.5Гц, чтобы видеть что преобразование выполнено правильно.

Шаг 4. Демодуляция низкочастотного сигнала

Принцип этой части проще всего проиллюстрировать картинкой из стандарта (блок «biphase symbol decoder»).

Демодуляция бифазного сигнала состоит из 2х частей.
— «Переворачивание» сигнала инвертором. Это нужно для возврата от бифазного кодирования, которое рассматривалось выше, к исходному сигналу. Фактически нужно «перевернуть» каждый второй бит, поэтому процесс синхронизирован с тактовым сигналом.
— Суммирование сигналов за период. Положительная сумма соответствует биту «1», отрицательная «0».
Кстати, период 1187.5Гц тоже выбран не случайно — это частота пилот-тона 19КГц, деленная на 16. Все сделано для того, чтобы аппаратная реализация декодера в приемнике была как можно проще и соответственно, дешевле.

После демодуляции сигнал поступает на дифференциальный декодер, который рассматривался выше. Дальше сигнал поступает на модуль коррекции ошибок, но это уже как говорится, другая история, соответствующая второму уровню модели OSI.

Если кому интересно, теоретическую часть можно будет продолжить, и рассмотреть формирование пакетов. Если же кто захочет поэкспериментировать самостоятельно, один из вариантов работающего декодера для RTL-SDR можно найти на github. При желании использовать аппаратный тюнер в своих проектах, можно купить на eBay плату Si4703 FM RDS Tuner, ее цена около 6$.