基于GNURadio和USRP软件无线电平台的FM-Stereo/RDS系统的实现

摘要

在当今这个信息时代，无线通信技术不断发展，传统的只能传输音频信号的广播已不能满足当代人信息获取渠道多样化的要求。为了克服广播信息传播形式的单一化，急需要一种既能传输音频信号又能传输文字、字符、数字等数据信息的广播新技术。而RDS（Radio Data System，无线数据广播系统）是利用立体声广播基带信号中的空余频谱部分来传送数字信号的广播技术，不占用额外的带宽资源。它不但能传输音频信号，还能显示节目名称、日期时间等文字信息。所以，RDS对于更有效地利用有限的频谱资源和为用户提供更多的广播服务类型有着很重要的现实意义。
　　本论文的主要工作是基于GNU Radio和USRP软件无线电平台设计了FM-Stereo/RDS系统。该系统既能利用调频立体声传输音频信号，又能通过RDS传输文字信息，而且这两者互不影响。
　　本文主要的研究内容如下:
　　1阐述了RDS数据广播技术的研究背景、国内外的历史发展及现状，在此基础上总结出本文的研究意义和主要工作。
　　2介绍了GN URadio和USRP软件无线电平台的基本概念，为接下来的系统设计打下基础。
　　3在GUNRadio软件无线电平台上实现了FM-Stereo调制系统的设计，结合USRP和FM数字广播收音机等硬件，验证传输立体声信号的准确性。
　　4根据RDS协议和FM-Stereo/RDS信号的频谱分配，在GUNRadio平台上设计了传输广播义本的RDS编码调制系统，并将RDS编码调制系统与FM-Stereo调制系统结合，形成整体的FM-Stereo/RDS系统，最终通过具有RDS功能的FM收音机进行了验证。
　　FM-Stereo/RDS是国内广泛应用于FM广播的一个发展方向，由于该系统的实现较为复杂，而本文提供了一种较为简单方便的FM-Stereo/RDS系统的实现方案，相信本文的研究对于高效率低成本开发FM-Stereo/RDS系统具有一定的参考价值。

目录

声明

致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 RDS数据广播技术的研究背景

1．2 RDS的历史发展

1．2．1 RDS在国际的历史发展

1．2．2 RDS在国内的历史发展

1．3 RDS的发展现状及本文的研究意义

1．4 论文的主要工作

1．5 本章小结

第二章 GNURadio和USRP软件无线电平台

2．1 软件无线电平台概述

2．2 平台软件环境GNURadio

2．2．1 GNURadio的安装配置

2．2．2 GNURadio的软件架构

2．2．3 GNURadio的图形化界面GRC及其模块

2．2．4 GNURadio的特点

2．3 平台硬件环境USRP

2．4 本章小结

第三章 FM-Stereo调制系统的设计

3．1 FM-Stereo调制原理

3．2 FM-Stereo调制系统模块

3．3 FM-Stereo调制系统设计

3．4 实验结果及波形观测

3．4．1 波形观测

3．4．2 实验结果

3．5 本章小结

第四章 RDS编码调制系统的设计

4．1 RDS编码调制系统

4．2 RDS编码调制系统模块

4．3 RDS编码调制系统设计实验

4．3．1 实验目的

4．3．2 实验步骤

4．3．3 实验结果及波形观测

4．4 本章小结

第五章 FM-Stereo／RDS系统的设计

5．1 实验原理

5．2 信道的技术参数

5．3 FM-Stereo／RDS系统设计

5．4 实验设备

5．5 实验结果及波形观测

5．6 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 论文工作总结

6．2 未来工作展望

参考文献

附录

攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况