RDS数据广播技术在山洪预警信息发布系统中的应用
徐超秦海鹏
江苏省音频通信工程技术研究中心 徐州超伟电子设备制造有限公司
RDS数据广播技术简介
RDS ( radio data system )技术是利用调频多工技术，在调频广播的富余频带内增加副载波信道， 用以传送数据信息。根据国际无咨委( 传输条件下，中心频率为导频信号频率(
CCIR )组织的用各种副载波和调制方式所作的试验表明：在多径 19kHz)的三倍并与之锁相时，所造成的干扰最小。因此，可以
1所
将所需发送的数据信息对 57kHz的副载波进行抑制副载波的双边带调幅，然后与立体声复合信号一起构 成基带调制信号，再对 VHF主载波调频。带有 RDS信道的调频立体声广播基带调制信号频谱如图 示。
调 制 度 50%
)
图1
在图1中，RDS数据信号占用了 57± 2.4kHz的基带频率，它不会干扰立体声广播，也不会降低其质 量，同时，它也不会受到广播节目的干扰。按照 数据结构。最大的数据单元为一组，每个码组由 1187.5bit/s。RDS数据格式如图2所示。
1963年美国建立了 EAS紧急报警系统
(Emergency Alert System)， 1985 年日本开始建设 EWS 紧急警告系统(Emergency Warning System)， 随着科学技术的进步这两个国家均把广播电视作为 紧急报警信息发布的重要渠道。进入
20世纪90年
代，RDS技术标准的确立使 RDS技术被引入到紧急 报警领域。在报警系统中广播和电视等接收终端采 用RDS技术，使接收终端具有被动唤醒功能，自动 切换到紧急频道，实现报警信息的有效发布。
RDS标准，广播数据信号的发送采用数据块连续重复的 4块组成，分别设为 A、B、C、D;每块有26比特，其
中16个信息比特，10个校验比特。校验比特用作错误识别、修正和数据同步。数据流的传输速率为
1组=4块=104位
块A 块B 块C 块D 1块=26位? Msb 信息位 =16位
Lsb 校验字 +偏置字 =10位
图2
RDS技术在我国山洪预警信息发布系统应用时的要求和特点
2种手段，一种是利用我国的传统调频广播技术实施覆盖，二是利
我国山洪预警信息发布目前主要为
用移动通信网络实施覆盖。利用传统广播技术的优点是现有发射和接收设备技术成熟，便于生产和维护, 但缺点是可靠性教差，不能满足山洪预警要求高可靠性这一基本要素。传统调频广播不适合用于山洪预 警的主要技术原因表现在以下
2个方面:
SCA控制技术，载波控制
1、无数据信息传输专用通道。目前国内广播控制主要采用载波控制技术和
技术的原理为收到发射机载波信号后自动开机，无载波信号时自动关机，这种技术的主要缺点是当受到 同频或邻频的干扰时，接收机同样会自动开机，同时由于没有编码控制功能，只要发射机开启，接收机 即全部开启，不适合大面积分区控制使用；采用
SCA控制技术是通过调频的模拟附加信道中加入控制信 息，
SCA 通道的原设计宗旨是用来传送模拟音频信号，不具有校验和修正功能，致使用来传送数据信号 时误码率高，造
1
成需要开机时无法开机，需要关机时无法有效关机，开关的可靠性大大下降；
2、现有的广播技术无法形成有效的技术规范和标准。现有的调频广播用于日常的音频广播已形成较 为完善的国家标准，但不适合应急预警使用，更不适合山洪预警使用，山洪应急预警需要更先进的数据 广播技术（RDS）或数字广播技术（DAB ）作为平台。目前日本、美国和欧洲很多国家已经形成紧急报 警规范和标准，在规范中规定了紧急报警信息发起方代码、事件类型代码、以及区域代码；确定了紧急 报警系统编码器和解码器的基本要求和主要指标， 美国的 EAS 明确要求在 1998 年1月 1日以后使用数字 解码器和编码器。
由于我国地形复杂、各地信息化资源建设参差不齐，因此山洪预警信息发布系统既要考虑统一性也要 考虑个体的差异性。根据我国的实际情况和部分客户实际应用的情况反馈，采用具有备份接收功能的预 警终端较为理想。此种接收机既可以接收数据调频广播也可以接收移动运营商的通信信号。以上功能符 合我国山洪多发地区的以下实际特点：
1、 山洪、泥石流灾害发生前期经常伴随电力首先中断，移动通信立即处于瘫痪状态，此时，熟悉当地灾 情的村民需
要利用村级的调频发射机（具有蓄电池功能）继续将预警信息发布出去，不至于关键时刻 预警信息不能及时发布；
2、 很多山区群众经济困难， 有时无法及时向移动运营商交纳使用费， 以至于以接收移动运营商的通信信 号为主的
预警终端无法工作，造成意想不到的后果，因此很多地区把接收移动通信作为备份接收； 3、 在山洪泥石流发生时经常伴随着强风雷电等恶劣天气，
预警声音声声入耳。
因此预警接收终端要求具有以下基本功能：
1、 接收终端具有自动接收调频数据广播、手机电话、短信息转语音预警多种接收模式，平时以接收数据 广播为主通
道，并可以根据不同地区需要设置优先级别； 2、 通过广播发布预警信息时具有群呼、组呼、单呼模式；
3、 应急预警信息播放时接收终端具有自动提升 2 倍以上音量功能；
4、 采用太阳能供电系统，在市电中断时，太阳能系统自动供电，并能保证连续阴雨
和稳定性、供电电池剩余能量等；
3 天以上的供电；
5、 接收终端具有 RDS 回传功能将接收终端工作状态自动回传，如喇叭音量是否正常、接收终端接收到 的信号强度
这些声音加上人们紧闭门窗的行为， 使终端接
2-3 倍的音量，增强声音的穿透力，确保
收机的传播距离大打折扣，此时就需要终端接收机自动提升
2
山洪预警信息发布示意图
短信平台预警
7
短信预警平台
广播预警
太阳能供 电系统
室外型无线 室外型无线
接收功放 接收功放
9
高音喇叭
信息回传
广播发射机
室外型高强度报警喇叭
IP 地址：001002 组码 IP:2
冬端手机预警
智能应急广播发布平台
广播简易塔
县级预警发布中心
话筒 蓄电池
村级广播室
冬端手机预警
太阳能供 室外型无线 电系统
接收功放
高音喇叭
室外型高强度报警喇叭
IP 地址：001025 组码 IP:2
3
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