便携式产品的高效能调频功能设计

    RDS提供关于调频广播和交通信息的有用数字数据。使用RDS与TMC信息将为移动电话公司以及便携式媒体播放机和导航装置制造商带来经济好处。但要把RDS调频收音机整合到日益精巧的产品却非易事，厂商必须克服体积限制、众多外部元器件和更高耗电量等各种问题。
 
    调频广播长期以来就是全球听众主要的音频娱乐来源。欧洲、日本和美国的消费者尤其依赖免费播出的调频节目提供音乐、国内与国外新闻和运动比赛信息。便携式装置制造商为了满足这项需求，现正在大约半数的产品设计中增加调频收音机功能。把调频收音机整合到内建喇叭的各种装置或手机也变得日益普遍。
 
    然而为便携式装置增加调频收音机功能却只能满足他们的一半期待。譬如消费者已习惯看到信息显示他们正在收听的节目，但便携式调频收音机过去却未提供该功能。此趋势在便携式媒体播放机或MP3播放机最明显，这类产品会在播放音频或网络广播节目时显示各种信息，例如歌名、演唱者、专集或节目名称、分析师和节目评论。因此装置制造商越来越重视能够将视觉元素加入调频广播经验的整合技术。
 
    无线广播数据系统 (Radio Data System，RDS) 提供一套方法让装置制造商将显示功能加入调频广播产品。RDS是通过调频信号副载波传送的数字数据广播，通常包含收听频道和进行中广播节目的相关信息。这项标准是在1990年代制定，欧洲称为RDS，美国则称为RBDS。这些标准彼此兼容，而且几乎完全相同。
 
    RDS还包含交通信息频道 (TMS)，提供特定地区的道路状况和交通延误情形。TMC通常是由一系列有组织的通报机制将其加载广播网络，包括道路摄影机、急难救助人员、驾驶播电话通知和施工信息。GPS导航装置制造商利用TMC信息找出堵车地区并提供绕路快捷方式，让使用者同时享有实时信息以及内容更新较慢的GPS地图。 
  
    汽车使用RDS调频收音机已经很久，但是直到最近，科技的进步才让RDS解决方案的成本、体积与功能整合度有所突破，使得便携式装置采用RDS变为可行。
 
    传统的模拟芯片组解决方案需要电感和电容等许多外部元器件以及庞大的电路板面积。它们的程序设计也很困难，而且内存容量相当有限，只能在一个RDS数据群的四个RDS数据区块中提供两个。这使得主机处理器须先清除调频收音机的RDS缓冲存储器，才能译码和提供RDS数据群的另一半。主机处理器在此过程必须执行复杂的状态机器程序来询问和分析不断涌入的RDS数据，这会消耗运算资源和电力。
 
    新的数字解决方案通常提供更强大的芯片内建处理能力和更多存储器容量，这能减少主机的介入和处理需求。相较于模拟解决方案，数字解决方案有时将主机软件缩小75%以上，这能释出更多主机内存给应用软件或是降低成本。
 
    现代的数字调频收音机虽有更多存储器和更强大的芯片内建处理能力，它们的体积却越来越小，外部元器件集成度也超过传统的模拟解决方案。最新的模拟解决方案仍需18-20颗外部元器件和40-50平方毫米的电路板面积，这在不断缩小的便携式装置里是很大的负担。另外，模拟解决方案还有许多其它成本，例如它们经常需要高成本的线圈电感才能提供令人满意的RDS广播数据接收性能。 
  

图1：Silicon Laboratories的Si470x
 
    有些数字解决方案不仅集成模拟解决方案所需的多数外部元器件，还可维持强大效能。这些解决方案包括图1所示的Silicon Laboratories Si470x，它提供很小的电路板使用面积、先进的RDS前置处理以简化程序设计以及很低的成本。这款元器件采用3 × 3 × 0.55毫米超小型QFN封装，只需一颗外部元器件和大约10平方毫米的电路板空间，仅相当于其它模拟解决方案的20%。理想的RDS解决方案还支持所有的RDS数据区块错误修正与信息，而且只需很少的主机处理器支持，主机软件的复杂性也大幅降低。
 
    业界不可能忽略具备RDS数据显示能力的装置和市场，调频也仍将是世界应用最广泛的广播媒介。制造商正在寻找体积最小、成本效益最高和效能维持水平的解决方案，这将让他们提供此庞大市场所需的更高功能。