CN103391145A - 一种基于rds的调频紧急广播实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于RDS的调频紧急广播实现方法，该方法包括：步骤一，发射台站将基本调谐和开关信息帧、紧急广播数据帧和广播文本帧组成数据包定期发出；步骤二，接收终端接收到发射台站发出的数据包时，根据基本调谐和开关信息帧识别出发射台站是否支持紧急广播且正在进行紧急广播，若是则执行步骤三，否则等待接收处理下一个数据包；步骤三，接收终端根据紧急广播数据帧判断出自身是匹配接收终端时，对紧急广播数据进行接收并播放。本发明利用RDS技术传送调频紧急广播数据信息，节省频率资源，信号抗干扰能力强，能够保证用户及时接收紧急广播消息。

Description

一种基于RDS的调频紧急广播实现方法

技术领域

本发明涉及RDS（Radio Data System，广播数据系统）技术领域，尤其涉及一种基于RDS的调频紧急广播实现方法。

背景技术

广播数据系统RDS是一种在进行调频广播的同时，利用调频基带的空余频谱，通过调频副载波向公众传输文本、数据等业务信息的系统，具有投资省、节约频谱等特点。

当发生自然灾害、事故灾难、公共卫生和社会安全等突发事件时，造成或者可能造成重大人员伤亡、财产损失、生态环境破坏和严重社会危害，危及公共安全。

现有的调频紧急广播技术在信号抗干扰能力，覆盖范围，传输性能等方面都存在需改进和完善的地方，影响了用户及时有效的接收紧急广播消息。

下面简要介绍一下调频紧急广播数据系统RDS中所涉及到的一些基本概念和名词：

当调频广播前端即发射台站发送紧急广播消息时，接收终端应能按照消息类别执行相应指令，并能根据紧急事件的级别和类型采取相应的展示方式。

紧急广播（emergency broadcasting），一种利用广播通信系统向公众通告紧急事件的方式。

节目识别码（Program Identification，简称PI码），是一个使接收终端区别出发射同一个节目的不同国家和地区的代码消息。其重要应用是当接收终端调谐到的节目接收不好时，利用此消息能使接收机自动搜索一个替换频率。

节目业务名称（Program Service name，简称PS)，是一个不超过4个双字节或8个单字节字符的文本，接收终端可显示正在收听的电台的节目业务名。

节目类型码（Program Type，简称PTY），是一个节目类型识别码，伴随着每一个节目栏目而发射，指明正在播出的节目类型。接收终端按此识别码接收、录制这一类型节目。

交通节目识别码（Traffic-Program identification，简称TP），是一个开关信号，通过接收终端上的相应指示灯，指明正在收听的节目业务是否为播送交通公告的节目。

交通公告识别码（Traffic-Announcement identification，简称TA），是一个切换信号，指明是否正在播送交通公告。接收终端利用此信号自动切换到有交通公告的节目上，交通公告播完后回到原来的工作状态。

替换频率表（list of Alternative Frequencies，简称AF），AF表给出在同一个或相邻接收区内播送同一节目的各发射台站的信息，接收终端存储此AF表以便减少搜索替换频率的时间。这对于移动接收特别有用。

解码器识别码（Decoder Identification，简称DI），是一个切换信号，它指明广播节目使用的工作模式。

音乐/语言切换码（Music/Speech switch，简称M/S），是一个双状态信号，指明正在广播的是音乐还是语言节目。听众根据此信号调整接收终端音量以达到最佳效果。

广播文本（Radio text，简称RT），是按国内通用代码表GB 8565.2-1988和我国信息交换用汉字编码字符集的基本集GB2312-1988编码的字符串，可在装有显示屏的接收终端上显示。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种基于RDS的调频紧急广播实现方法，实现在紧急情况下迅速快捷的信息通告及预警。

本发明采用的技术方案是，所述基于RDS的调频紧急广播实现方法，包括：

步骤一，发射台站将基本调谐和开关信息帧、紧急广播数据帧和广播文本帧组成数据包定期发出；

步骤二，接收终端接收到发射台站发出的数据包时，根据基本调谐和开关信息帧识别出发射台站是否支持紧急广播且正在进行紧急广播，若是则执行步骤三，否则等待接收处理下一个数据包；

步骤三，接收终端根据紧急广播数据帧判断出自身是匹配接收终端时，对紧急广播数据进行接收并播放。

进一步的，基本调谐和开关信息帧、紧急广播数据帧和广播文本帧中分别包括四个块，每个块由校验字和唯一的偏置字确定。

进一步的，在所述步骤一中，

在非紧急广播状态下，基本调谐和开关信息帧在数据包中的传输比例为30%~50%。

进一步的，所述基本调谐和开关信息帧为RDS 0A组型，且每个基本调谐和开关信息帧的第三块中，选取在AF表中未定义的两个数据位分别用于传输发射台站是否支持紧急广播信息、以及发射台站是否正在进行紧急广播信息。

进一步的，所述紧急广播数据帧为RDS 11A组型，在所述紧急广播数据帧中，由第二块中的地址码唯一确定数据段内容为紧急广播数据或者紧急广播数字鉴权信息；

当所述紧急广播数据帧的数据段内容为紧急广播数据时，所述紧急广播数据包括：高8位接收机地址、低8位接收机地址、紧急广播类型、紧急广播级别和预案消息ID（identification）；

当所述紧急广播数据帧的数据段内容为紧急广播数字鉴权信息时，所述紧急广播数字鉴权信息用于发射台站与接收终端进行数据合法性数字鉴权及校验。

进一步的，所述基本调谐和开关信息帧的PS段中填充节目业务名称；

所述步骤三具体包括：

A1，接收终端根据所述紧急广播数据帧中的接收终端的地址判断自身是否为匹配接收终端，若是，则执行步骤A2，否则不动作，步骤三的流程结束；接收终端的地址包括：16位PI码、高8位接收机地址和低8位接收机地址；

A2，接收终端判断自身是否处于待机状态，若是，则据预案消息ID将接收终端转入开机状态，并跳频到默认设定的紧急广播频率，否则直接跳频到默认设定的紧急广播频率；

A3，接收终端在紧急广播频率接收紧急广播，同时在接收终端的显示屏上显示所述节目业务名称、紧急广播类型、紧急广播级别和预案消息内容。

进一步的，所述步骤A1，具体包括：

A11，接收终端判断本地的PI码是否无效，若是，则通过本地的高8位接收机地址和本地低8位接收机地址判断自身是否为匹配接收终端，否则执行步骤A12；

A12，接收终端判断所述紧急广播数据帧中的PI码与本地的PI码是否相同，若是，则表明自身是匹配接收终端，否则表明自身不是匹配接收终端。

进一步的，所述步骤A11中，通过本地的高8位接收机地址和本地低8位接收机地址判断自身是否为匹配接收终端的方式，包括：

1）当紧急广播数据帧中的高8位接收机地址在0x00～0xf8范围内时，本地高8位接收机地址与此对应的接收终端是匹配接收终端；

2）当紧急广播数据帧中的高8位接收机地址为0xff时，本地高8位接收机地址为0x00～0xf8的接收终端均为匹配接收终端；

3）当紧急广播数据帧中的高8位接收机地址为0xfe时，本地高8位接收机地址为0x00～0xf8的接收终端与本地16位PI码为任意值的接收终端是否为匹配接收终端，还需进一步判断低8位接收机地址的情况：

当紧急广播数据帧中的低8位接收机地址在0x00～0xf8范围内时，本地低8位接收机地址与此对应的接收终端是匹配接收终端；

当紧急广播数据帧中的低8位接收机地址为0xff时，本地低8位接收机地址为0x00～0xf的接收终端是匹配接收终端。

进一步的，所述广播文本帧为RDS 2A组型，所述广播文本帧中的RT段内容为对紧急广播类型、紧急广播级别的具体描述信息；

在所述步骤A3中，接收终端将广播文本帧中对紧急广播类型、紧急广播级别的具体描述信息显示在接收终端的显示屏上。

采用上述技术方案，本发明至少具有以下优点：

本发明所述基于RDS的调频紧急广播实现方法，利用RDS技术传送调频紧急广播数据信息，节省频率资源，信号抗干扰能力强，能够保证用户及时接收紧急广播消息。

附图说明

图1为本发明的基于RDS的调频紧急广播实现方法流程图；

图2为本发明的基本调谐和开关信息帧结构示意图；

图3为本发明的紧急广播数据帧结构示意图；

图4为本发明的广播文本帧结构示意图；

图5为本发明的基于RDS的调频紧急广播实现方法中步骤S103的具体流程图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明的技术方案详细说明如后。

本发明的基于RDS的调频紧急广播实现方法，如图1所示，包括以下具体步骤：

步骤S101，发射台站将基本调谐和开关信息帧、紧急广播数据帧和广播文本帧组成数据包定期发出。

具体的，基本调谐和开关信息帧、紧急广播数据帧和广播文本帧中分别包括四个块，每个块由校验字和唯一的偏置字确定。

在非紧急广播状态下，基本调谐和开关信息帧在数据包中的传输比例为30%~50%，最佳值为40%。基本调谐和开关信息帧在数据包中占有较高的传输比例，能尽量保证一旦有紧急广播，接收终端能够及时从数据包中获得基本调谐和开关信息帧及其中的信息。

下面结合图2对本发明实施例所述基本调谐和开关信息帧的结构进行详细说明。

如图2所示，紧急广播数据帧第2块中的组型码、版型码B₀、TP、PTY、TA、M/S和DI码是RDS标准中规定的现有格式内容。其中，本发明使用的基本调谐和开关信息帧的0A组型由组型码和版型码B₀的数值决定。

基本调谐和开关信息帧的DI码是解码器识别码，共4位：d3、d2、d1、d0，每个基本调谐和开关信息帧只传送1位，由节目业务名称PS段地址中C₁和C₀来确定这些位在DI码中的位置，且高位d₃先发。供显示的PS段内容用4个双字节字符按照《GB8565.2-1980信息处理文本通信用编码字符集》和《GB2312-1980信息交换用汉字编码字符集基本集》规定的字符代码来发送。这些字符在显示节目业务名称中的位置也由第2块中的码位C₁和C₀来确定，显示时字符的地址从左到右递增。每个字符的高字节先发送。

节目业务名称PS和替换频率AF表的定义和传送规则参见《GB/T15770-1995广播数据系统RDS技术规范》。

发射台站紧急广播功能和紧急广播状态信息使用0A组型的基本调谐和开关信息帧的第3块中在AF表中未定义的两个数据位分别用于传输发射台站是否支持紧急广播信息、以及发射台站是否正在进行紧急广播信息。比如：可以选取位1和位0传送，位0～位7使用AF表中未定义序号表示。此时只有位8-位15表示的替换频率有意义。定义说明如下：

紧急广播功能：发射台站是否支持紧急广播，使用基本调谐和开关信息帧的第3块中的位0传送。

表1紧急广播功能支持定义

取值（二进制）	描述
		0	不支持紧急广播
1	支持紧急广播

紧急广播状态信息：发射台是否正在进行紧急广播，使用基本调谐和开关信息帧的第3块中的位1传送。

表2紧急广播状态定义

取值（二进制）	描述
		0	未进行紧急广播
1	正在紧急广播

发送上述信息时，使用AF表中未定义的序号表示，自定义基本调谐和开关信息帧的第3块中的位7～位2取值如下：110101。

例如，某发射台站信息如下：替换频率87.4MHz，支持紧急广播，未进行紧急广播。则此时基本调谐和开关信息帧的第3块的取值为11010001，11010101。

下面结合图3对本发明实施例所述紧急广播数据帧的结构进行详细说明。

如图3所示，紧急广播数据帧第2块中的组型码、版型码B₀、TP、PTY是RDS标准中规定的现有格式内容。其中，本发明使用的紧急广播数据帧的11A组型由组型码和版型码B₀的数值决定。

紧急广播数据帧的数据段定义如下：

表3紧急广播数据帧数据段定义

在所述紧急广播数据帧中，由第二块中的地址码唯一确定数据段内容为紧急广播数据或者紧急广播数字鉴权信息。

比如：在表3中，当所述紧急广播数据帧的第二块中的地址码C₄C₃C₂C₁C₀为00000时，所述紧急广播数据包括：高8位接收机地址、低8位接收机地址、紧急广播类型、紧急广播级别和预案消息ID（identification）；

当所述紧急广播数据帧的第二块中的地址码C₄C₃C₂C₁C₀为00001时，所述紧急广播数字鉴权信息用于发射台站与接收终端进行数据合法性数字鉴权及校验。

进一步的，接收终端的地址由三个字段构成:16位PI码、高8位接收机地址和低8位接收机地址，接收终端中保存的三个字段地址均符合紧急广播数据帧中接收终端的地址时，该接收终端才是匹配的接收终端，即有效且能够响应紧急广播命令。

具体的，对组成接收终端的地址的上述三个字段设置如下与接收终端的匹配规则：

一、16位PI码

接收终端响应紧急广播数据帧的PI码与本地保存的PI码相同的发射台站播出的紧急广播。

0xc000，为无效地址，当接收终端的16位PI码为该值时，由于PI码无效，是否响应紧急广播仅与本地高、低8位接收机地址有关。

二、高8位接收机地址

0x00～0xf8，即0～249取值，若紧急广播数据帧中的高8位接收机地址在0x00～0xf8范围内，则本地高8位接收机地址为该值的接收终端有效且能够响应紧急广播。

0xff，若紧急广播数据帧中的高8位接收机地址为0xff，则本地高8位接收机地址为0x00～0xf8的接收终端均有效且能够响应紧急广播。

0xfe，若紧急广播数据帧中的高8位接收机地址为0xfe，则本地高8位接收机地址为0x00～0xf8值与本地16位PI码为任意值的接收终端均有效，但是否响应紧急广播仅与低8位地址有关。

0xfa～0fd,预留。

三、低8位接收机地址

0x00～0xf8，即0～249取值，若紧急广播数据帧中的低8位接收机地址在0x00～0xf8范围内，则本地低8位接收机地址为该值的接收终端有效且能够响应紧急广播。

0xff，若紧急广播数据帧中的低8位接收机地址为0xff，则本地低8位接收机地址为0x00～0xf的接收终端均有效且能够响应紧急广播。

0xfa～0fe，预留。

紧急广播类型

7位，当接收到紧急事件类型时，将接收终端中存储的各种类型对应的消息，进行显示或报警。

本字段参照了国务院颁发的《国家突发公共事件总体应急预案》(2006)中的类型定义，见下表4。

表4紧急事件类型

紧急广播级别

2位，取值范围0～3，表示紧急广播的级别，本字段参照了国务院颁发的《国家突发公共事件总体应急预案》(2006)中的级别定义，见表5

表5紧急事件级别

优先级	描述
		0	保留
1	1级（特别重大）
		2	2级（重大）
3	3级（较大）
		4	4级（一般）
5～7	保留

预案消息ID

7位，在发射台站与接收终端可定义不同预案消息，使用预案消息ID表示。当发射台站发送紧急广播消息时，接收终端应能根据预案消息ID内容唤醒休眠状态下或待机状态下得接收终端，强行跳频到默认设置的频道去接收紧急广播消息，并能根据紧急事件的级别和类型采取相应的展示方式。

0x00～0x6f，表示有预案广播消息，接收终端由休眠或待机状态转为开机状态，跳频到默认设置的频道，根据预案消息ID调取本地保存的对应的预案消息内容进行显示及相关操作。

0x70～0x7f，预留。

紧急广播数字鉴权信息

32位，为预留的加密字段，由设备提供商使用，用于RDS发射与接收端数据合法性数字鉴权及校验，提高紧急广播系统的安全性。

步骤S102，接收终端接收到发射台站发出的数据包时，根据基本调谐和开关信息帧识别出发射台站是否支持紧急广播且正在进行紧急广播，若是则执行步骤S103，否则等待接收处理下一个数据包。

具体的，接收终端根据基本调谐和开关信息帧中的紧急广播功能和紧急广播状态信息判断发射台站是否支持紧急广播以及是否正在进行紧急广播。

下面结合图4对本发明实施例所述广播文本帧的结构进行详细说明。

如图4所示，广播文本帧为RDS 2A组型，广播文本帧第2块中的组型码、版型码B₀、TP、文本A/文本B、以及文本段地址码是RDS标准中规定的现有格式内容。其中，本发明使用的广播文本帧的2A组型由组型码和版型码B₀的数值决定。

当基本调谐和开关信息帧的第3块中的位1等于1时，广播文本帧中的RT段传送的广播文本为紧急广播文本，包括：紧急广播类型、紧急广播级别的具体描述信息。传送方式和机制符合标准RDS文本传送规范。在紧急广播状态下，建议只播出紧急广播数据帧和广播文本帧。

步骤S103，接收终端根据紧急广播数据帧判断出自身是匹配接收终端时，对紧急广播数据进行接收并播放。

具体的，如图5所示，步骤S103包括：

A1，接收终端根据所述紧急广播数据帧中的接收终端的地址判断自身是否为匹配接收终端，若是，则执行步骤A2，否则不动作，步骤S103的流程结束；接收终端的地址包括：16位PI码、高8位接收机地址和低8位接收机地址；

具体的，接收终端需要将紧急广播数据帧中的接收终端的地址与本地保存的接收终端的地址，按照匹配规则进行比较以确定自身是否为匹配的接收终端。

A2，接收终端判断自身是否处于待机状态，若是，则据预案消息ID将接收终端转入开机状态，并跳频到默认设定的紧急广播频率，否则直接跳频到默认设定的紧急广播频率；

A3，接收终端在紧急广播频率接收紧急广播，同时在接收终端的显示屏上显示所述节目业务名称、紧急广播类型、紧急广播级别和预案消息内容。所述预案消息存储在接收终端本地，且与预案消息ID一一对应。优选的，在所述步骤A3中，接收终端将广播文本帧中对紧急广播类型、紧急广播级别的具体描述信息显示在接收终端的显示屏上。

进一步的，所述步骤A1，具体包括：

A11，接收终端判断本地的PI码是否无效，若是，则通过本地的高8位接收机地址和本地低8位接收机地址判断自身是否为匹配接收终端，否则执行步骤A12；

A12，接收终端判断所述紧急广播数据帧中的PI码与本地的PI码是否相同，若是，则表明自身是匹配接收终端，否则表明自身不是匹配接收终端；

更进一步的，所述步骤A11中，通过本地的高8位接收机地址和本地低8位接收机地址判断自身是否为匹配接收终端的方式，包括：

1）当紧急广播数据帧中的高8位接收机地址在0x00～0xf8范围内时，本地高8位接收机地址与该地址对应的接收终端是匹配接收终端；

2）当紧急广播数据帧中的高8位接收机地址为0xff时，本地高8位接收机地址为0x00～0xf8的接收终端均为匹配接收终端；

3）当紧急广播数据帧中的高8位接收机地址为0xfe时，本地高8位接收机地址为0x00～0xf8的接收终端与本地16位PI码为任意值的接收终端是否为匹配接收终端，还需进一步判断低8位地址的情况：

当紧急广播数据帧中的低8位接收机地址为0x00～0xf8时，本地低8位接收机地址与该地址对应的接收终端是匹配接收终端；

当紧急广播数据帧中的低8位接收机地址为0xff时，本地低8位接收机地址为0x00～0xf的接收终端是匹配接收终端。

综上所述，本发明实施例提供了一种基于RDS的调频紧急广播实现方法，其基本调谐和开关信息帧、紧急广播数据帧和广播文本帧分别使用了RDS系统的0A组型、11A组型、2A组型，并考虑到RDS数据通过调频副载波传输，具有投资省、节约频谱等特点，可以推广为调频紧急广播产业化应用。

通过具体实施方式的说明，应当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图示仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

Claims (9)

1.一种基于RDS的调频紧急广播实现方法，其特征在于，包括：

步骤一，发射台站将基本调谐和开关信息帧、紧急广播数据帧和广播文本帧组成数据包定期发出；

步骤二，接收终端接收到发射台站发出的数据包时，根据基本调谐和开关信息帧识别出发射台站是否支持紧急广播且正在进行紧急广播，若是则执行步骤三，否则等待接收处理下一个数据包；

步骤三，接收终端根据紧急广播数据帧判断出自身是匹配接收终端时，对紧急广播数据进行接收并播放。

2.根据权利要求1所述的基于RDS的调频紧急广播实现方法，其特征在于，基本调谐和开关信息帧、紧急广播数据帧和广播文本帧中分别包括四个块，每个块由校验字和唯一的偏置字确定。

3.根据权利要求1所述的基于RDS的调频紧急广播实现方法，其特征在于，在所述步骤一中，

在非紧急广播状态下，基本调谐和开关信息帧在数据包中的传输比例为30%~50%。

4.根据权利要求2所述的基于RDS的调频紧急广播实现方法，其特征在于，所述基本调谐和开关信息帧为RDS 0A组型，且每个基本调谐和开关信息帧的第三块中，选取在AF表中未定义的两个数据位分别用于传输发射台站是否支持紧急广播信息、以及发射台站是否正在进行紧急广播信息。

5.根据权利要求2所述的基于RDS的调频紧急广播实现方法，其特征在于，所述紧急广播数据帧为RDS 11A组型，在所述紧急广播数据帧中，由第二块中的地址码唯一确定数据段内容为紧急广播数据或者紧急广播数字鉴权信息；

当所述紧急广播数据帧的数据段内容为紧急广播数据时，所述紧急广播数据包括：高8位接收机地址、低8位接收机地址、紧急广播类型、紧急广播级别和预案消息ID；

当所述紧急广播数据帧的数据段内容为紧急广播数字鉴权信息时，所述紧急广播数字鉴权信息用于发射台站与接收终端进行数据合法性数字鉴权及校验。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的基于RDS的调频紧急广播实现方法，其特征在于，所述基本调谐和开关信息帧的PS段中填充节目业务名称；

所述步骤三具体包括：

A1，接收终端根据所述紧急广播数据帧中的接收终端的地址判断自身是否为匹配接收终端，若是，则执行步骤A2，否则不动作，步骤三的流程结束；接收终端的地址包括：16位PI码、高8位接收机地址和低8位接收机地址；

A2，接收终端判断自身是否处于待机状态，若是，则据预案消息ID将接收终端转入开机状态，并跳频到默认设定的紧急广播频率，否则直接跳频到默认设定的紧急广播频率；

A3，接收终端在紧急广播频率接收紧急广播，同时在接收终端的显示屏上显示所述节目业务名称、紧急广播类型、紧急广播级别和预案消息内容。

7.根据权利要求6所述的基于RDS的调频紧急广播实现方法，其特征在于，所述步骤A1，具体包括：

A11，接收终端判断本地的PI码是否无效，若是，则通过本地的高8位接收机地址和本地低8位接收机地址判断自身是否为匹配接收终端，否则执行步骤A12；

A12，接收终端判断所述紧急广播数据帧中的PI码与本地的PI码是否相同，若是，则表明自身是匹配接收终端，否则表明自身不是匹配接收终端。

8.根据权利要求7所述的基于RDS的调频紧急广播实现方法，其特征在于，所述步骤A11中，通过本地的高8位接收机地址和本地低8位接收机地址判断自身是否为匹配接收终端的方式，包括：

1）当紧急广播数据帧中的高8位接收机地址在0x00～0xf8范围内时，本地高8位接收机地址与此对应的接收终端是匹配接收终端；

2）当紧急广播数据帧中的高8位接收机地址为0xff时，本地高8位接收机地址为0x00～0xf8的接收终端均为匹配接收终端；

3）当紧急广播数据帧中的高8位接收机地址为0xfe时，本地高8位接收机地址为0x00～0xf8的接收终端与本地16位PI码为任意值的接收终端是否为匹配接收终端，还需进一步判断低8位接收机地址的情况：

当紧急广播数据帧中的低8位接收机地址在0x00～0xf8范围内时，本地低8位接收机地址与此对应的接收终端是匹配接收终端；

当紧急广播数据帧中的低8位接收机地址为0xff时，本地低8位接收机地址为0x00～0xf的接收终端是匹配接收终端。

9.根据权利要求6所述的基于RDS的调频紧急广播实现方法，其特征在于，所述广播文本帧为RDS 2A组型，所述广播文本帧中的RT段内容为对紧急广播类型、紧急广播级别的具体描述信息；

在所述步骤A3中，接收终端将广播文本帧中对紧急广播类型、紧急广播级别的具体描述信息显示在接收终端的显示屏上。

Images