CN1993914A - 通过加扰来最小化同信道干扰的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

公开了一种被提供用于在通信系统中最小化同信道干扰的方法。根据各个不同的扰频序列来加扰经由所述通信系统发送的帧的非首部部分。上述配置特别适合于数字卫星广播和交互式系统。

Description

通过加扰来最小化同信道干扰的方法和设备
相关申请的交叉参考
本申请要求2004年6月28日申请的、序列号为60/583,410、标题为“Scrabling of Physical Layer Header and Pilot Symbol inDVB-S2 to Reduce Co-Channel Interference”的美国临时申请以及2004年7月6日申请的、序列号为60/585,654、标题为“Scramblingof Physical Layer Header and Pilot Symbol in DVB-S2 to ReduceCo-Channel Interference”的美国临时申请的较早申请日的优先权；其全部内容通过引用合并于此。
技术领域
本发明涉及通信系统，更具体地，涉及抗击信号干扰。
背景技术
广播系统已经包含了对数字技术使其成为可能的高质量传输的需求。数字革命已经改变了包括音频和视频编程以及数据传输的宽带服务的传送。卫星通信系统已经作为用于支持这种宽带服务的可行方案出现了。这样，功率和带宽有效调制和编码对于卫星通信系统非常有利，以便通过噪声通信信道提供可靠通信。接收机性能受到同信道干扰的消极影响。在频率的频谱分配有限且昂贵时，这种干扰主要由于频率重用而发生。在实际应用中，同信道干扰可能来源于其他系统运营商的传输，运行在相邻的轨道位置中的卫星，或者在点波束卫星系统中的其他点波束。
传统上，通过重新设计频率分配或者改变(通过升级)传输设施以便限制信号的扩展，已经最小化了同信道干扰的负面效应。这些方法需要极大的工程投资(假设技术方案是可能的)；这必然需要极大的成本。
因此，存在对最小化同信道干扰而不需要重大的系统重新设计的通信系统的需要。
发明内容
这些和其他需要由本发明来解决，其中提供了一种用于在数字广播和交互式系统中最小化同信道干扰的方法。已经认识到：同信道帧之间的互相关在本质上是周期性的。这些帧的每一个包括用于同步载波相位和载波频率的首部和导频序列。根据各个不同的扰频序列来加扰帧的非首部部分，以便最小化同信道之间的干扰。根据本发明的一个实施例，将不同的初始化种子提供给用于每一个同信道的Gold序列发生器，以便产生不同的扰频序列。上述安排有利地减少了同信道干扰的影响，从而提高了接收机性能。
根据本发明的实施例的一个方面，公开了一种用于在通信系统中最小化同信道干扰的方法。该方法包括：给第一同信道分配第一扰频序列，所述第一扰频序列与第一帧的首部或导频序列相关。该方法还包括：给与第一同信道相邻的第二同信道分配第二扰频序列，所述第二扰频序列与第二帧的首部或导频序列相关。根据各个不同的扰频序列来加扰帧的非首部部分。
根据本发明的实施例的另一个方面，公开了一种用于在通信系统中最小化同信道干扰的设备。该设备包括扰频器，其被配置成给第一同信道分配第一扰频序列，所述第一扰频序列与第一帧的首部或导频序列相关。所述扰频器给与第一同信道相邻的第二同信道分配第二扰频序列，所述第二扰频序列与第二帧的首部或导频序列相关。根据各个扰频序列来加扰帧的非首部部分。
根据本发明的实施例的另一个方面，公开了一种用于在无线通信系统中进行通信的方法。该方法包括：经由建立在该无线通信系统上的不同通信信道上发送多个帧。所述通信信道是相邻的同信道。每一个帧包括用于同步载波相位和载波频率的首部和导频序列，并且根据各个不同的扰频序列来加扰帧的非首部部分，以便最小化同信道之间的干扰。
根据本发明的实施例的另一个方面，公开了一种用于在无线通信系统中进行通信的设备。该设备包括发射机，其被配置成经由建立在该无线通信系统上的不同通信信道上发送多个帧，其中所述通信信道是相邻的同信道。每一个帧包括用于同步载波相位和载波频率的首部和导频序列，并且根据各个不同的扰频序列来加扰帧的非首部部分，以便最小化同信道之间的干扰。
根据本发明的实施例的另一个方面，公开了一种用于在无线通信系统中进行通信的方法。该方法包括：经由建立在该无线通信系统上的不同通信信道上接收多个帧。所述通信信道是相邻的同信道。每一个帧包括用于同步载波相位和载波频率的首部和导频序列，并且根据各个不同的扰频序列来加扰帧的非首部部分，以便最小化同信道之间的干扰。
根据本发明的实施例的再一个方面，公开了一种用于在无线通信系统中进行通信的设备。该设备包括接收机，其被配置成经由建立在该无线通信系统上的不同通信信道上接收多个帧，其中所述通信信道是相邻的同信道。每一个帧包括用于同步载波相位和载波频率的首部和导频序列，并且根据各个不同的扰频序列来加扰帧的非首部部分，以便最小化同信道之间的干扰。
简单地通过说明包括为实现本发明而设想的最佳模式的多个具体实施例和实现，从以下详细描述中，本发明的其他方面、特征、和优点更加清楚。本发明还能够有其它和不同的实施例，并且在各种明显的方面能够修改其一些细节，所有这些都不会背离本发明的精神和范围。因此，附图和说明书在本质上被看作为说明性的，而非限制性的。
附图说明
在附图的图中通过示例而非通过限制说明了本发明，其中相同的附图标记指示相同的单元，在附图中：
图1是根据本发明实施例的、能够最小化同信道干扰的数字广播系统的示意图；
图2是在图1的系统的数字传输设备中使用的示例性发射机的示意图；
图3是在图1的系统中的示例性数字调制解调器的示意图；
图4是在图1的系统中使用的示例性帧结构的示意图；
图5A和5B分别是根据本发明的各种实施例的、用于隔离同信道干扰的扰频器的示意图和用于输出用以构造扰码的Gold码的Gold序列发生器的示意图；
图6是示出了根据本发明实施例的、在同信道帧之间的互相关的周期性质的示意图；
图7是在图6的扰频器中使用的示例性Gold序列发生器的示意图；
图8是根据本发明的实施例的、用于产生不同的物理层序列的处理的流程图；
图9是根据本发明的实施例的、用于产生加扰的物理层首部的处理的流程图；
图10和11是示出了用于确定图7的m-发生器的初始化种子的、每对同信道的导频段的最差情况的互相关的表；和
图12是根据本发明的实施例的、可以执行用于隔离同信道干扰的各种处理的硬件平台的示意图。
具体实施方式
描述了一种用于在数字广播和交互式系统中降低同信道干扰的设备、方法和软件。在以下描述中，为了解释，阐述了很多特定细节以便提供对本发明的全面理解。然而，对于本领域技术人员而言，不需要这些特定细节或者使用等同配置可以实践本发明是显而易见的。在其他情况下，以框图的形式示出了公知的结构和设备，以便避免不必要地模糊本发明。
图1是根据本发明实施例的、能够最小化同信道干扰的数字广播系统的示意图。数字通信系统100包括数字传输设施101，用于产生信号波形以便经过通信信道103广播到一个或多个数字调制解调器105。根据本发明的一个实施例，通信系统100是支持例如音频和视频广播服务以及交互式服务的卫星通信系统。交互式服务包括例如电子节目指南(EPG)、高速因特网接入、交互式广告、电话和电子邮件服务。这些交互式服务还可以包括诸如Pay Per View(按场次付费)、TV Commerce(电视商务)、Video On Demand(视频点播)、NearVideo On Demand(近视频点播)以及Audio On Demand(音频点播)服务的电视服务。在此情况下，调制解调器105是卫星调制解调器。
在广播应用中，广泛使用了连续模式调制解调器105。对于同步(例如，载波相位和载波频率)，在低信噪比(SNR)环境中工作良好的码与这些调制解调器相冲突。物理层首部和/或导频符号可以用于这种同步。因此，对于系统性能的重要考虑在于物理层首部和/或导频符号的同信道干扰。由于物理层首部和/或导频用于获取和/或跟踪载波相位、载波频率，所以这种干扰可以降低接收机性能。
传统的数字广播系统(未示出)需要在帧结构中使用除了正常的开销比特之外的额外训练符号用于其同步处理。在信噪比(SNR)低时特别需要开销的增加；当与高阶调制结合使用高性能码时，这种情况是典型的。传统上，连续模式调制解调器使用反馈控制环路来获取和跟踪载波频率和相位。在这种同步处理中，简单地忽略包含已知数据符号的FEC(前向纠错)编码的数据字段，例如块码的前导。完全基于反馈控制环路的这种传统方法易产生强射频(RF)相位噪声和热噪声，从而导致总体接收机性能的高周期滑移速率(slip rates)和错误平层(error floor)。因此，除了受限的获取范围和长的获取时间之外，就用于特定性能目标的训练符号而言，增加的开销加重了这些方法的负担。此外，这些传统的同步技术依赖于具体的调制方案，从而妨碍了调制方案使用方面的灵活性。
在图1的系统100中，调制解调器105通过检查嵌入在广播数据帧结构(图4中所示)中的前导和/或唯一字(unique word，UW)来实现载波同步，从而降低了为了训练目的而专门指定的额外开销的使用。下面参照图3更全面地描述数字调制解调器105。
在该离散通信系统100中，传输设施101产生表示媒体内容(例如，音频、视频、文本信息、数据等)的可能消息的离散集合；每一个可能消息具有对应的信号波形。这些信号波形被通信信道103减弱或者改变。为了抗击噪声信道103，传输设施101使用低密度奇偶校验(LDPC)码。
由传输设施101产生的LDPC码使得能够进行高速实现，而不会导致任何性能损失。从传输设施101输出的这些构造的LDPC码避免了给比特节点分配少量的校验节点，所述比特节点由于调制方案(例如，8PSK)而已经易受信道错误的攻击。这种LDPC码具有可平行化的解码处理(与turbo码不同)，所述解码处理有利地包括简单操作，诸如加、比较和表查找。而且，精心设计的LDPC码没有展现任何错误平层的迹象。
根据本发明的一个实施例，传输设施101使用以下在图2中解释的相对简单的编码技术，基于奇偶校验矩阵(其在解码期间有助于有效的存储器存取)产生LDPC码，以便与卫星调制解调器105通信。
图2是在图1的系统的数字传输设施中使用的示例性发射机的示意图。发射机200装备有LDPC编码器203，用于接受来自信息源201的输入并输出适合于在接收机105处的纠错处理的、具有较高冗余度的编码流。信息源201由离散字母表X产生k个信号。使用奇偶校验矩阵来指定LDPC码。另一方面，编码LDPC码通常需要指定发生器矩阵。即使能够使用高斯消除，根据奇偶校验矩阵获得发生器矩阵，但是所得矩阵不再是稀疏的，并且存储大的发生器矩阵可能是复杂的。
编码器203使用简单编码技术，根据给调制器205的字母表Y产生信号，所述编码技术通过将结构强加到奇偶校验矩阵上而仅使用奇偶校验矩阵。具体地，通过将矩阵的特定部分约束为三角形，而将限制置于奇偶校验矩阵上。这种限制导致了可忽略的性能损失，并且因此，建立了有吸引力的平衡。在2003年7月3日申请的、标题为“Methodand System for Providing Low Density Parity Check(LDPC)Encoding”的同时待审专利申请(代理人卷号为PD-203016；序列号为10/613,823)中更全面地描述了这种奇偶校验矩阵的构造，该同时待审专利申请的全部内容通过引用合并于此。
调制器205将来自编码器203的编码消息映射到发送到发射天线207的信号波形，该发射天线207经由通信信道103发射这些波形。因此，编码消息被调制且被分配给发射天线207。来自发射天线207的传输传播到数字调制解调器，如下所述。在卫星通信系统的情况下，经由卫星中继来自天线207的发射信号。发射机200还包括扰频器209，用于改变用于传输的符号，以便最小化同信道干扰，如以下更全面地描述的。
图3是在图1的系统中的示例性数字调制解调器的示意图。作为调制器/解调器的数字调制解调器300支持来自发射机200的信号的发送和接收。根据本发明的一个实施例，调制器300具有前端模块301，其提供从天线303接收的LDPC编码信号的过滤和符号定时同步；载波同步模块302，其提供从前端模块301输出的信号的频率和相位获取和跟踪。去映射器305执行从载波同步模块302输出的接收信号的去映射。在解调之后，信号被转发到LDPC解码器307，其通过产生消息X’而尝试重建原始源消息。
在发射侧，调制解调器300使用LDPC编码器309来编码输入信号。编码信号随后由调制器311调制，所述调制器311可以使用多种调制方案——例如，二相相移键控(BPSK)、四相相移键控(QPSK)、8PSK、16幅度相移键控(APSK)、32APSK、高阶正交幅度调制(QAM)、或者其它高阶调制方案。
图4是在图1的系统中使用的示例性帧结构的示意图。通过示例，示出了可以支持例如卫星广播和交互式服务的LDPC编码帧400。帧400包括物理层首部(表示为“PLHEADER”)401且占用一个时隙，以及用于数据或其它净荷的其他时隙403。此外，根据本发明的一个实施例，帧400利用了导频块405来辅助同步载波相位和频率。注意的是，导频块405是可选的，并且经由导频插入处理来插入该导频块405。尽管在16个时隙403之后示出了表示唯一字(UW)的导频块(或导频序列)405，但是沿着帧400可以将导频块405插入在任何地方。
在示例性实施例中，每1440个符号导频插入处理插入导频块。在此情境下，导频块包括36个导频符号。例如，在物理层帧400中，因此在PLHEADER之后1440个符号处插入第一道频块，在2880个符号之后插入第二导频块，等等。如果导频块位置与下一PLHEADER的开始重合，则不插入导频块。在标题为“Method and Apparatus forProviding Carrier Synchronization in Digital Broadcast andInteractive Systems”的同时待审申请(2004年5月10日申请；序列号为10/842,325)中进一步详细描述了上述导频插入处理，该同时待审申请全部合并于此。
根据本发明实施例的载波同步模块302(图3)将PLHEADER 401和/或UW 405用于载波频率和相位同步。如前所述，传统上，在连续模式调制解调器中忽略包含已知数据符号(例如，PLHEADER 401)的FEC编码数据。也就是，PLHEADER 401和/或UW 405用于载波同步，即，用于辅助进行频率获取和跟踪操作，以及相位跟踪环路。这样，PLHEADER 401和UW 405被看作“训练”或“导频”符号，并且单独或共同构成了训练块。
对于8PSK调制，导频序列405是36符号长的段(其中每个符号是(1+j)/_)；也就是36个符号(PSK)。在帧400中，导频序列405可以被插入在数据的1440个符号之后。在此情境下，根据调制、编码和导频配置，PLHEADER 401可以具有64种可能的格式。
为了减轻同信道干扰的影响，给帧400的非首部部分407加扰。参照图5A、5B和8、9进一步解释加扰处理。如在本文中使用的，加扰的导频序列还被表示为帧400的“导频段”。此外，尽管帧400展现了用于8PSK-调制的帧的结构，但是当以长帧模式进行发送(例如，64800数据比特/帧)时，QPSK-调制的帧可以包含22个导频段。
尽管参照支持卫星广播和交互式服务(并且与数字视频广播(DVB)-S2标准兼容)的结构描述了帧400，但是应当认识到：本发明的载波同步技术可以应用于其他帧结构。
图5A是根据本发明实施例的、用于隔离同信道干扰的扰频器的示意图。根据本发明的一个实施例，扰码是可以由Gold码构造的复序列。也就是，扰频器209产生扰频序列Rn(i)。表1定义了扰频序列Rn(i)如何根据图7的扰频器逻辑，使用扰频器209加扰帧。具体地，表1示出了基于扰频器209的输出的、输入符号到输出符号的映射。
  Rn(i)   输入(i)   输出(i)
  0   I+jQ   I+jQ
  1   I+jQ   -Q+jI
  2   I+jQ   -I-jQ
  3   I+jQ   Q-jI
表1
通过将不同种子用于两个m-序列发生器的任一个，可以产生不同的Gold序列。通过将不同种子用于不同服务，可以降低相互干扰。
在广播模式下，对于特定物理信道，90个符号的物理层首部401可以保持不变。Gold序列在每个帧的开始处被重新设置，并且因此，加扰的导频也是周期性的，其周期等于帧长。由于帧中承载数据的信息改变并且看来似乎是随机的，因此同信道干扰是随机的并且降低了工作信噪比。然而，由于物理层首部401和导频块405的时变本质而使得根据用于这种获取和跟踪的这些导频和物理层首部，对于接收机载波和相位估计是有偏差的。除了与随机数据相关的信噪比降低之外，这将降低性能。
扰频器209利用不同的扰频序列(共n个)来进一步隔离同信道干扰。每个扰频序列或导频序列对应于不同的种子n。通过示例，提供了17种可能配置，如下表2所示。在每种配置中，为物理层首部提供一个扰频序列并且为导频提供一个扰频序列。根据Gold序列的不同种子而指定不同的导频。
图5B提供了根据本发明的实施例的、用于输出用来构造扰码的Gold码的Gold序列发生器的示意图。如图所示，Gold序列发生器500使用两个伪噪声(PN)序列发生器501、503来产生序列的“优选对”。“优选对”可以通过“优选多项式”来指定(如图7的扰频器中所见)。这些PN序列发生器501、503的输出被馈送到XOR逻辑505，所述XOR逻辑505对输出序列执行异或函数以产生Gold序列。Gold序列发生器500由展现好的周期性互相关属性的大的序列类而产生Gold序列。使用周期为N＝2n-1的指定对序列u和v来定义Gold序列；这种对被称为“优选对”。如下定义Gold序列的集合G(u，v)：
G(u，v)＝{u，v，u_v，u_Tv，u_T2v，...，u_TN-1v}    等式1
其中，T表示将矢量向左循环移位一个位置的运算符，而_表示模2加法。注意：G(u，v)包含周期为N的N+2个序列。Gold序列具有如下属性：任意两个Gold序列之间的互相关或者其移位版本之间的互相关采取3个值-t(n)、-1、或t(n)-2中的一个，其中：
t ( n ) = 1 + 2 ( n + 1 ) / 2 n even 1 + 2 ( n + 2 ) / 2 n odd 等式2
返回到扰频器209，在操作中，将不同的种子或者物理层序列用于“相邻的同信道”。通过在物理层信令和表示不同Gold序列的不同种子之间逐个地进行相关，扰频器209的加扰机制有利地减少了信令。表2列举了8进制格式的用于物理层首部的扰频序列的选择。
  000000000000000000000000000000017441442073372365611356321532265426356443536276670211411740252227554465164204771634274377776172163477102134531155722252723677114643600327625322063065530630226523726003613144773627414501457322433557672435620361436023561273755661226751405141152764667421361462275664347537765716133572231436421733137254475506033002140572621247123361436624712423275014200660305571546402134245534407404410536306306365041101701165512164201315417456000231306236305251032641413260452506362306462000351741
表2
假设数据在同信道中是独立的。因此，同信道干扰仅包括与在信道的导频段之间的互相关相对应的项。一个信道的数据和在其他信道上的导频段也是不相关的。根据重叠的程度，相关可以是完全的或者部分的。在等式3中示出了导频段x(n)和y(n)的相关CXY(n)，其中和基于重叠符号的数量。
C XY ( n ) = 1 36 Σ k x ( k ) y * ( k - n ) 等式3
此外，注意到这些互相关在本质上是周期性的很重要；也就是，它们以帧速率再现。如图6所示，与同信道1相关的帧601、603相对于同信道2的帧605、607简单地移位。
如果同信道使用相同的种子并且完全对准了所述同信道(具有对准的帧边界)，那么其导频段的互相关产生以下关系式：
CXY(O)＝AxAyejφ                              等式4
其中，Ax和Ay分别是矢量x(k)和y(k)的振幅，而φ是矢量x(k)和y(k)之间的相位差。该相关具有旋转所需要的用户信号的效果，从而导致严重的干扰。
图7是在图6的扰频器中使用的示例性Gold序列发生器的示意图。通过将不同的Gold序列用于同信道，即，将不同的初始化种子用于同信道的每一个，可以降低干扰。在本示例中，Gold序列发生器700利用优选多项式1+X7+X18和1+Y5+Y7+Y10+Y18。继续图5的示例，为了维持17个同信道，在本发明的示例性实施例中，表3和4中的种子可以被编程到m-序列发生器701中。如下初始化多项式：X(0)＝1，且X(1)＝X(2)＝...X(17)＝0；并且Y(0)＝Y(1)＝X(2)＝...X(17)＝1。在表3中还列出了与初始化相对应的Gold码序列号“n”。
根据本发明的一个实施例，通过使用次优的搜索算法来产生种子，所述次优的搜索算法最小化了每对同信道导频段之间的最差互相关。
  同信道#           种子X   序列#(n)
十进制 十六进制
  1   1   00001   0
  2   42348   0A56C   189063
  3   55204   0D7A4   153751
  4   57415   0E047   238776
  5   74129   12191   62994
  6   88022   157D6   95552
  7   111487   1B37F   2553
  8   112625   1B7F1   227369
  9   123876   1E3E4   26392
  10   137205   217F5   214455
  11   145515   2386B   51921
  12   151841   25121   208647
  13   166238   2895E   27314
  14   174767   2AAAF   104754
  15   183101   2CB3D   76683
  16   186848   2D9E0   146239
  17   188914   2E1F2   96364
表3
  同信道#          种子X
  十进制   十六进制
  1   13   0000D
  2   53   00035
  3   70   00046
  4   74   0004A
  5   126   0007E
  6   159   0009F
  7   179   000B3
  8   216   000D8
  9   236   000EC
  10   238   000EE
  11   244   000F4
  12   262   00106
  13   278   00116
  14   536   00218
  15   628   00274
  16   737   002E1
  17   771   00303
表4
在图10和11中分别给出了表3和4所列的同信道的任意两个之间的最差情况相关。在图10中可见最大互相关为-2.78dB(用粗体字突出)。对于图11，该最大互相关出现在-2.92dB。可以观察到：尽管Gold序列自身具有良好的互相关属性，但是导频段可展现差的互相关特性。这是由于如下事实：这些段仅为36符号长，并且种子选择过程受到最差互相关约束。
现在进一步解释图8和9中的加扰处理。
图8是根据本发明实施例的、用于产生不同的物理层序列的处理的流程图。在步骤801中，将不同的初始化种子分配给各个同信道。接着，通过步骤803，基于该种子产生Gold序列。然后在步骤805中，由用于每一不同服务的Gold序列构造扰频序列。在步骤807中，由扰频器209(图2)输出物理层序列。
图9是根据本发明实施例的、用于产生加扰的物理层首部的处理的流程图。在步骤901中，(图2的)发射机200接收与物理层首部或导频序列相关的输入符号。在步骤903中，发射机根据由扰频器209产生的扰频序列映射输入符号。然后通过步骤905产生输出符号。其后，发射机输出具有加扰的物理序列和/或加扰的导频序列的帧(步骤907)。
图12说明了在其上可以实现根据本发明的实施例的示例性硬件。计算系统1200包括总线1201或者其他用于传递信息的通信机制，以及用于处理信息的、连接到总线1201的处理器1203。计算系统1200还包括连接到总线1201的主存储器1205，诸如随机存取存储器(RAM)或者其它动态存储设备，用于存储信息和要由处理器1203执行的指令。主存储器1205还可以用于在处理器1203执行指令期间临时存储变量或者其它中间信息。计算系统1200可以还包括连接到总线1201的只读存储器(ROM)1207或者其态静态存储设备，用于存储静态信息和处理器1203的指令。诸如磁盘或光盘的存储设备1209连接到总线1201，用于持久存储信息和指令。
计算系统1200可以经由总线1201连接到用于向用户显示信息的显示器1211，诸如液晶显示器或者有源矩阵显示器。诸如包括文字数字和其他键的键盘的输入设备1213可以连接到用于将信息和命令选择传递给处理器1203的总线1201。输入设备1213可以包括用于将方向信息和命令选择传递到处理器1203以及控制在显示器1211上的光标移动的光标控制，诸如鼠标、跟踪球、或光标方向键。
根据本发明的一个实施例，响应于处理器1203执行在主存储器1205中包含的一组指令，可以由计算系统1200提供图8和9的处理。这种指令可以从诸如存储设备1209的另一计算机可读介质读取到主存储器1205中。包含在主存储器1205中的指令布置的执行使得处理器1203执行在此描述的处理步骤。还可以使用多处理布置中的一个或多个处理器来执行包含在主处理器1205中的指令。在可替换的实施例中，可以替代软件指令或者与软件指令相结合使用硬连线电路来实现本发明的实施例。在另一示例中，可以使用诸如现场可编程门阵列(FPGA)的可重新配置的硬件，其中通常通过编程存储器查找表，其逻辑门的功能和连接布局在运行时是可定制的。因此，本发明的实施例不限于硬件电路和软件的任何特定组合。
计算系统1200还包括至少一个连接到总线1201的通信接口1215。通过连接到网络链路(未示出)，通信接口1215提供了双向数据通信。通信接口1215发送和接收电信号、电磁信号或光信号，这些信号承载表示各种信息的数字数据流。此外，通信接口1215可以包括外围接口设备，诸如通用串行总线(USB)接口、PCMCIA(个人计算机内存卡国际协会)接口等。
处理器1203可以执行经由通信接口1215正被接收的代码，和/或将代码存储在存储设备1209或者其他非易失性存储器中以便以后执行。以此方式，计算系统1200可以以载波的形式获得应用程序代码。
在此使用的术语“计算机可读介质”指的是任何介质，其参与了给处理器1203提供指令以便执行。这种介质可以采用很多形式，包括但不限于非易失性介质、易失性介质、和传输介质。非易失性介质包括例如光或磁盘，诸如存储设备1209。易失性介质包括动态存储器，诸如主存储器1205。传输介质包括同轴电缆、铜线和光纤，其中包括包含总线1201的线路。传输介质还可以采用声、光、或电磁波的形式，诸如在射频(RF)和红外(IR)数据通信期间产生的那些波。计算机可读介质的常见形式包括例如软盘、软磁盘、硬盘、磁带、任何其它磁介质、CD-ROM、CDRW、DVD、任何其它光介质、穿孔卡片、纸带、光标记页、具有孔或者其它光可识别标记的图案的任何其它物理介质、RAM、PROM和EPROM、FLASH-EPROM、任何其它存储芯片或卡盘、载波、或者计算机可以读取的任何其它介质。
在将指令提供给处理器以便执行的过程中可能涉及各种形式的计算机可读介质。例如，可以将用于执行至少部分本发明的指令初始承载在远程计算机的磁盘上。在此情境下，远程计算机将指令加载到主存储器中，并且使用调制解调器经由电话线发送该指令。本地系统的调制解调器接收电话线上的数据，并且使用红外发射机将数据转换成红外信号，且将该红外信号发送到便携式计算设备，诸如个人数字助理(PDA)或者膝上电脑。便携式计算设备上的红外检测器接收由红外信号承载的信息和指令并将数据放置在总线上。总线将数据传送到主存储器，其中处理器从该主存储器检索该指令并执行。可选地，在处理器执行之前或之后将由主存储器接收的指令存储在存储设备上。
因此，本发明的各种实施例提供了一种用于在数字广播和交互式系统中最小化同信道干扰的方法。应当认识到：同信道帧之间的互相关在本质上是周期性的。这些帧的每一个包括用于同步载波相位和载波频率的首部和导频序列。根据各个不同的扰频序列加扰帧的非首部部分以便最小化同信道之间的干扰。根据本发明的一个实施例，将不同的初始化种子提供给用于每个同信道的Gold序列发生器以便产生不同的扰频序列。上述布置有利地降低了同信道干扰的影响，从而提高了接收机性能。
虽然已经结合多个实施例和实现描述了本发明，但是本发明不限于此，而是覆盖了属于所附权利要求的范围的各种明显修改和等同布置。

Claims (29)

1、一种用于在通信系统中最小化同信道干扰的方法，所述方法包括步骤：
给第一同信道分配第一扰频序列，所述第一扰频序列与第一帧的首部或导频序列相关；
给与所述第一同信道相邻的第二同信道分配第二扰频序列，所述第二扰频序列与第二帧的首部或导频序列相关；
其中根据各个不同的扰频序列来加扰所述帧的非首部部分。
2、根据权利要求1的方法，其中这些扰频序列是基于具有相应不同的种子的Gold序列。
3、根据权利要求2的方法，其中所述同信道是17个同信道中的同信道，与所述17个同信道相对应的种子由表A或表B指定：   同信道#          种子X   十进制   十六进制   1   1   00001   2   42348   0A56C   3   55204   0D7A4   4   57415   0E047   5   74129   12191   6   88022   157D6   7   111487   1B37F   8   112625   1B7F1   9   123876   1E3E4   10   137205   217F5   11   145515   2386B   12   151841   25121   13   166238   2895E   14   174767   2AAAF   15   183101   2CB3D   16   186848   2D9E0   17   188914   2E1F2
表A
  同信道#       种子X 十进制 十六进制   1   13   0000D   2   53   00035   3   70   00046   4   74   0004A   5   126   0007E   6   159   0009F   7   179   000B3   8   216   000D8   9   236   000EC   10   238   000EE   11   244   000F4   12   262   00106   13   278   00116   14   536   00218   15   628   00274   16   737   002E1   17   771   00303
表B。
4、根据权利要求2的方法，还包括步骤：
确定所述种子以便最小化最差互相关条件。
5、根据权利要求1的方法，其中所述通信系统包括支持数字广播和交互式应用的卫星。
6、根据权利要求1的方法，其中所述首部或所述导频序列用于获取或跟踪载波相位和载波频率。
7、根据权利要求1的方法，其中所述首部和所述导频序列用于获取或跟踪载波相位和载波频率。
8、根据权利要求1的方法，还包括步骤：
根据调制方案来发送所述帧，所述调制方案包括二相相移键控(BPSK)、四相相移键控(QPSK)、8PSK、16幅度相移键控(APSK)、32APSK、或高阶正交幅度调制(QAM)。
9、根据权利要求1的方法，还包括步骤：
根据不同的调制方案调制所述帧。
10、根据权利要求1的方法，其中每个所述帧包括根据低密度奇偶校验(LDPC)编码而编码的信息。
11、一种计算机可读介质，其承载用于在通信系统中最小化同信道干扰的指令，所述指令在执行时被安排来使一个或多个处理器执行权利要求1的方法。
12、一种用于在通信系统中最小化同信道干扰的设备，包括：
扰频器，其被配置成给第一同信道分配第一扰频序列，所述第一扰频序列与第一帧的首部或导频序列相关，
其中所述扰频器给与所述第一同信道相邻的第二同信道分配第二扰频序列，所述第二扰频序列与第二帧的首部或导频序列相关，
其中根据各个扰频序列来加扰所述帧的非首部部分。
13、根据权利要求12的设备，其中所述扰频序列是基于具有不同种子的Gold序列。
14、根据权利要求13的设备，其中所述同信道是17个同信道中的同信道，与所述17个同信道相对应的种子由表A或表B指定：
  同信道#         种子X   十进制   十六进制   1   1   00001   2   42348   0A56C   3   55204   0D7A4   4   57415   0E047   5   74129   12191   6   88022   157D6   7   111487   1B37F   8   112625   1B7F1   9   123876   1E3E4   10   137205   217F5   11   145515   2386B   12   151841   25121   13   166238   2895E   14   174767   2AAAF   15   183101   2CB3D   16   186848   2D9E0   17   188914   2E1F2
表A
  同信道#         种子X   十进制   十六进制   1   13   0000D   2   53   00035   3   70   00046   4   74   0004A   5   126   0007E   6   159   0009F   7   179   000B3   8   216   000D8   9   236   000EC   10   238   000EE   11   244   000F4   12   262   00106   13   278   00116   14   536   00218   15   628   00274   16   737   002E1   17   771   00303
表B。
15、根据权利要求13的设备，还包括：
用于确定所述种子以便最小化最差互相关条件的装置。
16、根据权利要求12的设备，其中所述通信系统包括支持数字广播和交互式应用的卫星。
17、根据权利要求12的设备，其中所述首部或所述导频序列用于获取或跟踪载波相位和载波频率。
18、根据权利要求12的设备，其中所述首部和所述导频序列用于获取或跟踪载波相位和载波频率。
19、根据权利要求12的设备，还包括：
发射机，其被配置成根据调制方案来发送所述帧，所述调制方案包括二相相移键控(BPSK)、四相相移键控(QPSK)、8PSK、16幅度相移键控(APSK)、32APSK、或高阶正交幅度调制(QAM)。
20、根据权利要求12的设备，还包括：
调制器，其被配置成根据不同的调制方案调制所述帧。
21、根据权利要求12的设备，其中每个所述帧包括根据低密度奇偶校验(LDPC)编码而编码的信息。
22、一种用于在无线通信系统中进行通信的方法，所述方法包括步骤：
经由建立在所述无线通信系统上的不同通信信道上发送多个帧，这些通信信道是相邻的同信道，
其中每一个所述帧包括用于同步载波相位和载波频率的首部和导频序列，并且根据各个不同的扰频序列来加扰所述帧的非首部部分，以便最小化所述同信道之间的干扰。
23、根据权利要求22的方法，其中每一个所述帧具有根据数字视频广播(DVB)标准的结构。
24、一种用于在无线通信系统中进行通信的设备，包括：
发射机，其被配置成经由建立在所述无线通信系统上的不同通信信道发送多个帧，其中这些通信信道是相邻的同信道，
其中每一个所述帧包括用于同步载波相位和载波频率的首部和导频序列，并且根据各个不同的扰频序列来加扰所述帧的非首部部分，以便最小化所述同信道之间的干扰。
25、根据权利要求24的设备，其中每一个所述帧具有根据数字视频广播(DVB)标准的结构。
26、一种用于在无线通信系统中进行通信的方法，所述方法包括步骤：
经由建立在所述无线通信系统上的不同通信信道接收多个帧，这些通信信道是相邻的同信道，
其中每一个所述帧包括用于同步载波相位和载波频率的首部和导频序列，并且根据各个不同的扰频序列来加扰所述帧的非首部部分，以便最小化所述同信道之间的干扰。
27、根据权利要求26的方法，其中每一个所述帧具有根据数字视频广播(DVB)标准的结构。
28、一种用于在无线通信系统中进行通信的设备，包括：
接收机，其被配置成经由建立在所述无线通信系统上的不同通信信道接收多个帧，其中这些通信信道是相邻的同信道，
其中每一个所述帧包括用于同步载波相位和载波频率的首部和导频序列，并且根据各个不同的扰频序列来加扰所述帧的非首部部分，以便最小化所述同信道之间的干扰。
29、根据权利要求28的设备，其中每一个所述帧具有根据数字视频广播(DVB)标准的结构。
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