专利名称：识别同频道干扰的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信系统，更具体地说，涉及使信号干扰最小化的方法和设备。
技术背景
图IA和IB图解说明现有技术的典型的基于卫星的广播系统。
图IA表示借助卫星发射和接收音频、视频和数据信号的通信系统，尤其是电视广 播系统20。尽管在基于卫星的电视广播系统的情况下说明本发明，不过这里描述的技术同 样适用于其它节目内容分发方法，比如地面无线广播系统，有线系统和因特网。此外，尽管 将主要关于电视内容(即，音频和视频内容)说明本发明，不过也可用各种各样的节目内容 材料，包括视频内容、音频内容、与音视频相关联的内容(例如，电视观看频道)或数据内容 实践本发明。
电视广播系统20包括发射站26、上行链路天线30、至少一颗卫星32和接收站 34A-34C(集体称为接收站34)。发射站沈包括多个输入端22用于接收各种信号，比如模 拟电视信号、数字电视信号、录像带信号、原始节目信号和计算机产生的包含HTML内容的 信号。另外，输入端22接收来自具有硬盘或其它数字存储介质的数字视频服务器的信号。 发射站沈还包括多个定时输入端M，定时输入端M提供与各个电视频道的时间安排和内 容，比如在报纸和电视指南中包含的电视时间表中见到的电视频道的时间安排和内容有关 的电子时间表信息。发射站26把来自定时输入端M的数据转换成节目指南数据。也可在 发射站沈的现场人工输入节目指南数据。节目指南数据包括多个“对象”。节目指南数据 对象包括用于构成最终显示在用户电视机上的电子节目指南的数据。
发射站沈接收和处理在输入端22和定时输入端M接收的各种输入信号，把接收 的信号转换成标准形式，把标准信号组合成单一的输出数据流观，和持续把输出数据流观 发给上行链路天线30。输出数据流观是一般利用MPEG2编码压缩的数字数据流，不过也可 使用其它压缩方案。
输出数据流观中的数字数据被分成多个分组，每个这样的分组用业务频道标识 (SCID)号标记。SCID随后被接收器64 (示于图IB中)用于识别对应于每个电视频道的分 组。纠错数据也包括在输出数据流观中。
输出数据流观是由发射站沈利用标准频率和极化调制技术调制的多路复用信 号。输出数据流观优选地包括16个频带，每个频带被左极化或者被右极化。作为替代地， 可以使用垂直极化和水平极化。
上行链路天线30持续接收来自发射站2的输出数据流观，放大所接收的信号，并 把信号31发射给至少一颗卫星32。尽管图1中表示了一个上行链路天线和一颗卫星，不过 优选地使用多个天线和多颗卫星，以提供额外的带宽，并帮助确保信号的连续分发。
卫星32在对地同步轨道中围绕地球旋转。每颗卫星32包括多个发射机应答器， 所述发射机应答器接收由上行链路天线30发射的信号31，放大所接收的信号31，把接收的 信号31频移到较低的频带，随后把放大和频移后的信号33发射回接收站34。
接收站34接收和处理由卫星32发射的信号33。下面关于图IB更详细地说明接 收站34。
图IB是其中一个接收站34的方框图，所述接收站34接收和解码音频、视频和数 据信号。一般来说，接收站34是通常位于家中或者多住宅单元中的“机顶盒”，也称为综合 接收解码器(IRD)，用于接收卫星广播的电视信号。接收器天线60可以是室外单元(ODU)， 它通常是安装在家中或多住宅单元中的较小的抛物面天线。不过，如果需要，接收器天线60 也可以是较大的地面安装的天线碟。
接收站34包括接收器天线60、备用内容源62、接收器64、监视器66、记录装置68、 遥控器86和接入卡88。接收器64包括调谐器70/解调器/前向纠错(FEC)解码器71、 数-模(D/A)转换器72、CPU74、时钟76、存储器78、逻辑电路80、接口 82、红外(IR)接收 器84和接入卡接口 90。接收器天线60接收卫星32发送的信号33，放大信号33，并把信号 33传递给调谐器70。调谐器70和解调器/FEC解码器71在CPU 74的控制下工作。
CPU 74在保存在存储器78中，或者保存在CPU 74内的辅助存储器内的操作系统 的控制下工作。CPU 74执行的功能由保存在存储器78中的一个或多个控制程序或应用程 序控制。操作系统和应用程序由指令构成，当被CPU 74读取和执行时，所述指令一般通过 访问和处理保存在存储器78中的数据，执行为实现和/或使用本发明所必须的功能和步 骤。实现这种应用程序的指令包含在计算机可读介质，比如存储器78或接入卡88中。CPU 74还可通过接口 82或接收器天线60与其它装置通信，以接受要保存在存储器78中的命令 或指令，从而产生按照本发明的计算机程序产品或制品。因而，这里使用的术语“制品”、“程 序存储装置”和“计算机程序产品”意图包括CPU 74可从任何计算机可读装置或介质访问 的任何应用。存储器78和接入卡88保存接收器64的各种参数，比如授权接收器64处理 和生成其显示的频道的列表；使用接收器64的地区的邮政编码和区域代码；接收器64的 机型名称或型号；接收器64的序列号；接入卡88的序列号；接收器64的所有者的姓名、地 址和电话号码；和接收器64的制造厂商的名称。
接入卡88可从接收器64中取出(如图IB中所示)。当插入接收器64中时，接入 卡88与接入卡接口 90耦接，接入卡接口 90通过接口 82与客户服务中心(未示出)通信。 接入卡88根据用户的特定账户信息，从客户服务中心获得接入授权信息。另外，接入卡88 和客户服务中心进行关于记账和订购服务的通信。
时钟76向CPU 74提供当前本地时间。接口 82优选地与在接收站34现场的电话 插孔83耦接。接口 82允许接收器64通过电话插孔83与如图IA中所示的发射站沈通信。 接口 82还可用于向比如因特网的网络而传送数据或从其接收数据。
从接收器天线60发给调谐器70的信号是多个调制的射频(RF)信号。调谐器70 随后把想要的RF信号下变频到基带，调谐器70还产生同相和正交(I和Q)信号。这两个 信号随后被传给解调器/FEC专用集成电路(ASIC)71。解调器71 ASIC随后解调该I信号 和Q信号，FEC解码器正确地识别每个发射的符号。正交相移键控(QPSK)或8PSK信号的 接收符号分别携带两个或三个数据比特。纠正后的符号被转化成数据比特，数据比特再被 组装成有效载荷数据字节，最终被组装成数据分组。该数据分组可携带130个数据字节，或 者188个字节(187个数据字节和1个同步字节)。
除了接收器天线60接收的数字卫星信号之外，也可以优选地使用其它电视内容源。例如，备用内容源62向监视器66提供另外的电视内容。备用内容源62与调谐器70耦 接。备用内容源62可以是接收停播的全国电视标准委员会(NTSC)信号的天线，接收先进 电视标准委员会(ATSC)信号的电缆，或者其它内容源。尽管只表示了一个备用内容源62， 不过可以使用多个备用内容源。
起初，当数据进入接收器64时，CPU 74寻找在本行业中通常被称为开机对象 (boot object)的初始化数据。开机对象识别可以找到所有其它节目指南对象的SCID。开 机对象总是和相同的SCID —起发送，从而CPU 74知道它必须寻找标以该SCID的分组。来 自开机对象的信息被CPU 74用于识别节目指南数据的分组，并把所述分组路由给存储器 78。
遥控器86发出红外(IR)信号85，该红外信号85被接收器64中的红外接收器84 接收。作为替代地，可以使用其它种类的数据输入装置，例如但不限于超高频(UHF)遥控 器、接收器64上的键区、远程键盘和远程鼠标。当用户通过按下遥控器86上的“guide”按 钮而请求显示节目指南时，指南请求信号被顶接收器84接收到，并被发送给逻辑电路80。 逻辑电路80把所述指南请求通知给CPU 74。响应该指南请求，CPU 74使存储器78把节目 指南数字图像传递给D/A转换器72。D/A转换器72把节目指南数字图像转换成标准的模 拟电视信号，该标准的模拟电视信号随后被发送给监视器66。监视器66随后显示TV视频 和音频信号。作为替代地，监视器66可以是数字电视机，在这种情况下，在接收器64中不 需要数模转换。
用户利用遥控器86与电子节目指南交互。用户交互的例子包括选择特定频道或 者请求另外的指南信息。当用户利用遥控器86选择频道时，顶接收器84把用户的选择中 继给逻辑电路80，逻辑电路80随后把所述选择传给存储器78，CPU 74在存储器78访问所 述选择。CPU 74对从FEC解码器71的接收的音频、视频和其它分组进行MPEG2解码步骤， 并把所选频道的音频和视频信号输出给D/A转换器72。D/A转换器72把数字信号转换成 模拟信号，并把模拟信号输出给监视器66。
这样的通信系统20 (这里举例表示为电视广播系统20)包含对借助数字技术而成 为可能的高质量传输的要求。当从上行链路天线30向接收器64发送分组和其它数据时， 预定给其它接收站34的分组中的符号和比特一般是在相同的频率下，从卫星32下行发送 给接收器64的，因为发射频率受到卫星32的局限性的控制，并且可用发射频率受到对频谱 内特定频率下的发射的政府许可的控制。
此外，数据帧的编码方式可能使得它们相互干扰，而接收器64不能分辨它应该解 码并在监视器66上呈现哪些数据分组。这种干扰被称为“同频道”干扰，其中一个频道的 数据干扰另一个频道的数据的接收和解调。在实际应用中，同频道干扰还可能源于其它系 统运营商、在相邻轨位工作的卫星32，或者点波束卫星广播系统20中的其它点发射波束的 发射。
当通信系统20发射更多的数据，S卩，在监视器66上能够看到的卫星广播系统上的 更多频道的节目时，数据分组之间的干扰会增大，因而，信号接收质量将会更差。
为了最佳地利用可用频谱和分发大量不同频道的节目，频率相同的RF发射可以 针对不同的地理区域。不过，在不同服务区域接壤处的区域中，有可能接收站不但探测到希 望的信号发射，还探测到其它同频率发射。不需要的发射是干扰，并且会严重降低希望的频道接收器的整体性能。传统上，通过重新设计分配给各个发射机应答器或卫星32的频率分配，已把同频 道干扰的负面影响降到极小。不过，超过某种程度，这种方法不再能够减轻该问题。根据上 面所述，显然需要使超过其干扰应被最小化的干扰降至最小。如果能够从背景噪声中识别 干扰信号，那么可使这种干扰的最小化更容易。于是需要一种识别即使很弱的干扰信号的 方法和设备。
发明内容
为了把现有技术的局限性减到最少，以及使当阅读和理解本说明书时变得明显的 其它局限性减到最少，本发明公开识别同频道干扰信号的方法和设备。在一个实施例中，所述方法包括下述步骤(a)解调复合信号，从而产生所需数 据，(b)重新调制所需数据，从而产生重构的所需信号，(C)从至少部分解调的复合信号中 减去重构的所需信号，以产生干扰信号，(d)利用第一扰码至少部分解调干扰信号，从而产 生第一解调干扰信号，(e)计算解调的干扰信号的统计量，(f)重复步骤(d)-(e)，从而产生 解调信号的多个统计量，多个扰码中的每个扰码一个统计量，和(g)按照多个统计量的比 较，识别干扰信号。在一个实施例中，所述设备包括从接收的复合信号中识别干扰信号的系统，所述 复合信号包括具有所需数据的所需信号和包含干扰数据的干扰信号。所述系统包括解调器 以用于解调复合信号以产生所需数据，与解调器耦接的再调制器以用于重新调制所需数据 从而产生重构的所需信号，与再调制器耦接的减法器以用于从至少部分解调的复合信号中 减去重构的所需信号以产生干扰信号，与减法器耦接的定时恢复回路，用于由干扰信号产 生多个至少部分解调的干扰信号，多个至少部分解调的干扰信号中的每一个是用多个相关 联的扰码中的至少一个产生；和与第二解调器耦接的信号分析器，用于计算多个至少部分 解调的干扰信号中的每一个的统计量，并按照多个统计量的比较识别干扰信号。本发明的其它方面、特征和优点为主张和公开的系统和方法所固有，或者根据下 面的详细说明和附图是显而易见的。所述详细说明和附图仅仅举例说明本发明的特定实施 例和实现，不过，本发明也允许其它不同的实施例，可在各个方面修改本发明的个别细节， 均不脱离本发明的精神和范围。因此，所述附图和说明应被看作是说明性的，而不是对本发 明的限制。
在附图中作为例子，而不是作为对本发明的限制，图解说明了本发明，在附图中， 相同的附图标记表示相似的元件，其中图IA和IB图解说明现有技术的典型的基于卫星的广播系统；图2A是按照本发明的一个实施例，能够使同频道干扰降至最小的数字广播系统 的示图；图2B是在图2A的系统的数字发射设施中采用的示例性发射器的示图；图3是图2A中的示例性解调器的示图；图4A和4B分别是按照本发明的一个实施例，在图2A的系统中使用的帧结构的示图，和加扰通过相邻同频道发射的相应帧的具有不同唯一字(UW)的帧报头的逻辑的示图；图5是按照本发明的各个实施例，隔离同频道干扰的加扰器的示图；图6是在图5的加扰器中使用的示例性加扰序列发生器的示图；图7是按照本发明的一个实施例，表示同频道帧之间的互相关的周期性质的示 图；图8是按照本发明的一个实施例，产生不同的物理层序列的处理的流程图；图9是按照本发明的一个实施例，产生加扰的物理报头的处理的流程图；图10是按照本发明的一个实施例，发射加扰参数的处理的流程图；图11是表示本发明的管理加扰参数的各个实施例的示图；图12是按照本发明的一个实施例，根据预先指定的多组加扰参数，解扰接收帧的 流程图；图13A和13B是表示可用于发射信息的示意性处理的流程图；图14和15是描述识别同频道干扰的代表性技术，和可用于实现所述技术的设备 的实施例的示图；图16是图解说明关于部分解调的干扰信号的示例性统计量的示图；图17是图解说明可用于实现本发明的各个方面的示例性计算机系统的示图。
具体实施例方式下面说明减小数字广播和交互式系统中的同频道干扰的设备、方法和软件。在下 面的说明中，将参考构成所述说明的一部分的附图，附图中举例说明了本发明的几个实施 例。显然可以利用其它实施例，并且可以做出结构改变，而不脱离本发明的范围。MM在本发明中，借助信号31、卫星32和信号33从发射站26发射的数字数据包含三 个主要分量数据帧的报头部分(称为物理层报头或者说PL报头)和有效载荷数据，以及 可选的另外的插入符号(称为导频符号)，所述插入符号被接收器64用于减轻接收站34中 的退化——主要是相位噪声的有害影响。通过利用PL报头，解调器/FEC解码器71能够快 速获得在每个数据帧开始处的正确相位。对许多8PSK和QPSK传输模式来说，为了更准确 地跟踪相位噪声，还需要导频符号。不过，在一些情况下，当所需信号和干扰的同频道信号 的PL报头在时间上对齐时，干扰大得以致于解调器/FEC解码器71不能以必要的精度确定 与想要的信号相关联的载波频率的相位。这意味当解调器71设法对于所需信号保持锁相 时，不想要的信号呈现相同的报头符号或导频符号，解调器71会因存在不想要的信号而受 到扰乱，于是不能跟踪所需信号的相位。在本领域中，把解调器71中的这种扰乱称为使解 调器71 “拖离(pull-off)”所需信号。如果解调器71从QPSK传输的最佳星座点被拖离 45度，那么解调器将不能正确地识别符号。这会引入误差，并且如果不能被快速纠正，那么 数据误差会被识别为失锁。这又会导致微处理器74命令解调器71重新获得信号，造成数 据丢失，直到重新获得所需信号为止。这种数据丢失会在监视器66上呈现不正确的数据， 并且当观众观看时可能在监视器66上呈现服务中断。同频道干扰会导致观众看到监视器 逐渐变成黑屏，或者看到错乱的图像，或者听到错乱的音频，而不是在特定监视器66上看 到带有运动和对话的想要的电视频道。显然同频道干扰会对电视广播系统20造成有害影
8响。本发明提供将减轻这种同频道干扰的影响的若干因素。第一种方法是向可能受这种同频道干扰影响的那些频道提供不同的帧开始(SOF) 序列和/或扰码。随后当解调器71被要求调谐到数据帧中的一个数据帧或者另一个数据 帧时可以寻找特定的S0F，并且能够分辨出这两个数据帧之间的差异。作为替代地，或者结 合地，用于加扰这种干扰信号的代码可以充分不同，以致这两个数据帧之间的互相关被降 低到解调器71可以锁定到所需传输上，并忽视干扰频道的有害影响的程度。此外，不同的 加扰技术可被用于不同频道上的PL报头，和/或不同的加扰技术或代码可与PL报头的加 扰结合地或者与PL报头分离地应用于有效载荷数据，这将减小或消除拖离影响。减小同频道干扰影响的另一种方法是感测解调器71何时被拉离跟踪给定信号的 特定相位。相位跟踪的这种拉离，或者说“拖离”可指示干扰数据帧的存在，并且解调器71 随后可选择从该PL报头或者导频符号开始不更新相位跟踪。本发明的另一种方法是使调制RF信号的传输频率偏移较小的量，例如1MHz，从而 解调器71可以对于给定的数据帧，在不同的频率空间中搜索PL报头的SOF部分。偏移的 数目和偏移的方向(例如就频率来说向上或向下)可以基于将同时存在或者可能造成同频 道干扰的独立RF传输或者卫星32下行链路波束的数目。此外，信号内的数据帧也可以在 时间上偏移的，例如，一个数据帧首先开始，干扰数据帧被延迟一定数目的符号，以致对于 每个数据帧来说，PL报头的SOF部分将在不同的时间出现。这将防止所需信号解调器71因 来自干扰信号的PL报头的同时存在而被拖离。本发明的另一种方法是在每个数据帧内使用不同的移动键控模式。一般来说，与 8PSK传输模式相比，QPSK传输模式更抗同频道干扰影响。系统示2A是按照本发明的一个实施例，能够使同频道干扰降至最小的数字广播系统 100的示图。数字通信系统100包括产生用于通过通信信道103向一个或多个接收器105 广播的信号波形的数字传输设施101。按照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。在图IA和IB中表示了，并且上面 说明了这样的通信系统。例如，交互式服务包括电子节目指南(EPG)、高速因特网接入、互动 广告、电话和电子邮件服务。这些交互式服务还可包括诸如按次计费观看、电视商务、视频 点频、准视频点播和音频点播服务之类的电视服务。在这种环境中，接收器105是卫星接收 器。卫星接收器一般存在于“机顶盒”中，“机顶盒”也称为综合接收器/解码器(IRD)，它 可包括数字录像机(DVR)。在广播应用中，广泛使用连续模式接收器105。就同步(例如，载波相位和载波频 率)来说，在低信噪比(SNR)环境中表现良好的码与这些接收器105不合。物理层报头和 /或导频符号可被用于这种同步。因此，关于系统性能的一个重要考虑是对物理层报头和/ 或导频符号的同频道干扰的考虑。由于物理层报头和/或导频被用于获得和/或跟踪载波 相位和载波频率，因此这种干扰会降低接收器性能。许多数字广播系统100除了使用帧结构中的普通开销比特之外，还需要使用额外 的训练符号用于其同步处理。当信噪比(SNR)较低时尤其需要在开销方面的这种增加；当 结合高阶调制使用高性能FEC码时，这种环境具有代表性。传统上，连续模式接收器利用反馈控制环来获得和跟踪载波频率和相位。这种纯粹基于反馈控制环的方法易于产生强射频 (RF)相位噪声和热噪声，对总的接收器性能造成不可接受的周跳率和误码平台。从而，除了 捕获范围有限和捕获时间较长之外，在针对某些性能目标的训练符号方面的开销增加会加 重这些方法的负担。此外，这些传统的同步技术依赖于特殊的调制方案，从而阻碍了调制方 案的使用灵活性。在系统100中，接收器105通过检查嵌入广播数据帧结构(示于图4A中)的前同 步码、报头和/或唯一的扰码或者说唯一字(UW)，实现载波同步，从而减少为训练目的而专 门指定的额外开销的使用。下面参考图3更充分地说明接收器105。在该离散通信系统100中，传输设施101产生代表媒体内容(例如，音频、视频、文 件信息、数据等)的离散的一组可能消息；每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衰减或者以其它方式被改变。为了对抗广播信道103中的噪声，传输设 施101利用前向纠错码，比如低密度奇偶校验(LDPC)码，或者不同FEC码的级联。传输设施101产生的一个或多个LDPC码或者其它FEC码有利于高速实现，而不会 招致任何性能损失。从传输设备101输出的这些结构化LDPC码避免把少量的校验节点分配 给由于调制方案(例如8PSK)的缘故对信道误差已经很脆弱的比特节点。这样的LDPC码具 有可并行化的解码处理(不同于turbo码)，有利的是，这涉及简单的操作，比如相力卩、比较 和表的查寻。此外，仔细设计的LDPC码不会表现出误码平台的任何迹象，例如，即使信噪比 增大，误码也不会减少。如果将存在误码平台，那么可使用另一种码，比如Bose/Chaudhuri/ Hocquenghem(BCH)码或者其它码来显著抑制这样的误码平台。按照本发明的一个实施例，传输设施101利用如下面在图2中说明的较简单的编 码技术，根据奇偶校验矩阵(奇偶校验矩阵有利于解码期间的高效存储器存取)产生LDPC 码，以与卫星接收器105通信。发射器功能图2B是在图2A的系统100的数字传输设施中采用的示例性发射器的示图。传输 设施101中的发射器200配有LDPC/BCH编码器203，LDPC/BCH编码器203接受来自信息源 201的输入，并输出适合于在接收器105的纠错处理的高冗余编码流。信息源201根据离散 字母表X产生k个信号。借助奇偶校验矩阵指定LDPC码。通常，编码LDPC码要求指定生 成矩阵。包括BCH码以降低系统20的误码平台，这改善了纠错性能。通过把某种结构强加于奇偶校验矩阵，编码器203使用只利用奇偶校验矩阵的简 单编码技术，根据字母表Y产生给调制器205的信号。具体地说，通过把矩阵的某一部分限 制为三角形以用于快速编码和解码，对奇偶校验矩阵施加限制。这种限制导致可忽略的性 能损失，于是，构成有吸引力的折衷。加扰器209按照本发明加扰经FEC编码的符号，以使同频道干扰降至最小，如以下 更充分所述。调制器205把来自加扰器209的加扰消息映射成发送给发射天线207的信号波 形，发射天线207通过通信信道103发出这些波形。来自发射天线207的传输传播到解调 器，如下所述。就卫星通信系统来说，来自天线207的发射信号由卫星转送。解调器图3是图1的系统中的示例性解调器/FEC解码器71的示图。解调器/FEC解码
10器71包括解调器301，载波同步模块/解扰器32，和LDPC/BCH解码器307，并支持通过天线 303接收来自发射器200的信号。按照本发明的一个实施例，解调器301提供从天线303接 收的经LDPC编码的信号的滤波和符号定时同步，载波同步模块302提供从解调器301输出 的信号和频率和相位捕获以及跟踪和解扰。在解调之后，信号被转发给LDPC解码器307， LDPC解码器307设法通过产生消息X'，重构初始源消息。就接收方来说，如果所需载波和干扰载波使用相同的调制和编码结构(或模式)， 那么当帧报头(示于图4A中)在时间上完全一致，而它们的相对频偏较小时，干扰会在解 调器的相位估计中造成相当大的误差。结果，解调器会周期地产生误差。当所讨论的信号 的频率和符号时钟充分接近时会出现这种情形，不过所讨论的信号的频率和符号时钟可能 彼此相对漂移。帧结构图4A是在本发明的系统中使用的示例性帧结构的示图。举例来说，表示了能够支 持卫星广播和交互式服务的经LDPC编码的帧400。帧400包括占用一个时隙的物理层报 头(表示为“PL报头”)401，以及用于数据或其它有效载荷的其它时隙403。另外，按照本 发明的一个实施例，帧400利用在每16个时隙之后的导频块405来帮助载波相位和频率的 同步。注意，导频块405是可选的。尽管被表示在16个时隙403之后，不过，可代表加扰块 的导频块(或者导频序列)405可沿着帧400被插入任意地方。在示例性实施例中，导频插入处理每1440个符号插入导频块。在这种情况下，导 频块包括36个导频符号。例如，在物理层帧400中，第一个导频块从而被插入在位于PL报 头401之后的1440个有效载荷符号的尾部，第二个导频块被插入在2880个有效载荷符号 之后，依次类推。如果导频块位置与下一个PL报头401的开始处重合，那么不插入导频块 405。按照本发明的一个实施例，载波同步模块302 (图3)把PL报头401和/或导频块 405用于载波频率和相位同步。PL报头401和/或导频块405可被用于载波同步，即，用于 帮助频率捕获和跟踪，以及相位跟踪环的操作。因而，PL报头401和导频块405被视为“训 练”或“导频”符号，并单独或共同构成训练块。每个PL报头401 —般包括包含26个符号的帧开始(SOF)部分，和包含64个符号 的物理层信令码(PLS码)字段。一般来说，对在无进一步加扰的情况下发射的所有信号的 所有PL报头401来说，SOF部分相同。对QPSK、8PSK和其它调制来说，导频序列405是长度为36个符号的片段(每个符
号为(1+j ) /V2 ) ；BP, 36个符号(PSK)。在帧400中，导频序列405可被插入在1440个
符号的数据之后。在这种情况下，PL报头401可具有64种可能的格式，取决于调制、编码 和导频配置。当干扰载波和所需载波(即，同频道)的PL报头401在时间上对齐时，来自干扰 PL报头401的相干影响会引入相当大的相位误差，导致不可接受的性能恶化。同样地，如 果两个同频道都使用导频符号(都把相同的Gold码序列用于导频块405)，那么导频块405 将按照完全相同的方式被加扰，以致干扰载波(或者同频道)中的导频块的相干影响仍然 是成问题的。为了减轻同频道干扰的影响，以导频模式加扰帧400。通常，在这种模式下，用发射
11器独有的Gold码序列加扰非报头部分407。比较这种模式和其中利用通用代码加扰整个帧 400，包括导频块405的数字视频广播S2标准(DVB-S2)的广播模式；例如，所有接收器105 被提供相同的Gold序列。关于图4B、5、6、8和9进一步解释所述加扰处理。这里使用的加 扰的导频序列也被表示成帧400的“导频段”。I和 Q交换按照本发明可以使用的另一种方法是交换一个信号的同相(I)部分和正交相位 (Q)部分，同时使同频道相位保持完整。这种相位交换会破坏同频道数据帧400中的相位相 干性，这将把同频道中的两个数据帧400之间的干扰降至最小，或者避免所述干扰。对PL报头应用不同的扰码如图4B中所示，为了降低同频道干扰的影响，长度与PL报头401相同的几种不同 的唯一字(UW)模式可被用于各个同频道，以加扰PL报头401。例如，对所需载波和干扰载 波(即，同频道)可以进行不同的UW模式411、413与PL报头401的异或运算(借助XOR 逻辑409)。按照这种方法，与干扰载波的PL报头401相关联的功率不再相干地加入所需载 波的PL报头401中。尽管关于支持卫星广播和交互式服务(并且遵守DVB-S2标准)的结构说明了帧 400，不过应认识到，本发明的载波同步技术可应用于其它帧结构。此外，可在把各个PL报头401附到帧400上之前，对PL报头401加扰，并可在不 加扰其它PL报头401的情况下，对各个PL报头401加扰。本发明预想根据两个数据帧400 之间的预期同频道干扰，选择扰码(或者产生扰码的种子)，或者作为替代地，不选择扰码。 PL报头可作为如图5中所示的数据帧400加扰的一部分再次被加扰，或者利用加密方案加密。用于加扰PL报头401的码411和413是这里所述的Gold码，其它种子化码，或者 其它编码方案不脱离本发明的范围。这种码，或者这种码的种子可以选自有限数目的码或 种子，并且这种码或种子可被发给接收器64，供解扰数据帧400从而解调和解扰帧400之 用。可根据多种因素，包括卫星32的颗数，或者通信系统100中的预期同频道干扰的数目， 选择所述有限数目的码或种子。同频道加扰图5是按照本发明的一个实施例，隔离同频道干扰的序列加扰器的示图。按照本 发明的一个实施例，扰码是可由Gold码构成的复序列。即，加扰器209产生加扰序列Rn(i)。 表1按照图6的加扰序列器发生器，定义加扰序列Rn(i)如何利用加扰器209对帧加扰。特 别地，表1表示根据加扰器209的输出，输入符号到输出符号的映射。
权利要求
1.一种在接收复合信号的系统中识别干扰信号的方法，所述复合信号包括具有所需数 据的所需信号和具有干扰数据的干扰信号，所述方法包括下述步骤(a)解调所述复合信号，从而产生所述所需数据；(b)重新调制所述所需数据，从而产生重构的所需信号；(c)从至少部分解调的复合信号中减去重构的所需信号，以产生所述干扰信号；(d)利用第一扰码至少部分解调干扰信号，从而产生第一解调干扰信号；(e)计算解调的干扰信号的统计量；(f)重复步骤(d)-(e)，从而产生解调信号的多个统计量，多个扰码中的每个扰码一个 统计量；和(g)按照该多个统计量的比较，识别所述干扰信号。
2.按照权利要求1所述的方法，其中统计量是同步统计量。
3.按照权利要求2所述的方法，其中利用第一扰码至少部分解调干扰信号，从而产生第一解调信号的步骤包括恢复干扰信 号的定时的步骤；和干扰数据包括多个帧，统计量是帧同步统计量。
4.按照权利要求3所述的方法，其中计算解调的干扰信号的统计量的步骤包括产生解 调的干扰信号的帧同步特性的直方图的步骤。
5.按照权利要求4所述的方法，其中按照多个统计量的比较识别干扰信号的步骤包括 下述步骤把干扰信号识别为与所述多个直方图中具有最小方差的直方图相关联的信号。
6.按照权利要求1所述的方法，其中解调所述复合信号从而产生所需数据的步骤包括解调和解码所述复合信号从而产生 所需数据的步骤；和重新调制所需数据从而产生重构的所需信号的步骤包括重新编码和重新调制所述所 需数据从而产生所述干扰信号的步骤。
7.一种从接收的复合信号中识别干扰信号的系统，所述复合信号包括具有所需数据的 所需信号和包含干扰数据的干扰信号，所述系统包括用于解调接收的复合信号以产生所需数据的装置； 用于重新调制所述所需数据，从而产生重构的所需信号的装置； 用于从至少部分解调的复合信号中减去重构的所需信号，以产生干扰信号的装置； 用于由所述干扰信号产生多个至少部分解调的干扰信号的装置，所述多个至少部分解 调的干扰信号中的每一个是用多个相关联的扰码中的一个产生的；用于计算所述多个至少部分解调的信号中的每一个的统计量的装置；和 用于按照该多个统计量的比较识别干扰信号的装置。
8.按照权利要求7所述的系统，其中用于利用第一扰码至少部分解调干扰信号从而产生第一解调信号的装置包括用于恢 复干扰信号的定时的装置；以及 所述统计量是同步统计量。
9.按照权利要求8所述的系统，其中干扰数据包括多个帧，统计量是帧同步统计量。
10.按照权利要求9所述的系统，其中用于计算解调的干扰信号的统计量的装置包括 用于产生解调的干扰信号的帧同步特性的直方图的装置。
11.按照权利要求10所述的系统，其中用于按照该多个统计量的比较识别干扰信号的 装置包括用于把干扰信号识别为与所述多个直方图中具有最小方差的直方图相关联的信 号的装置。
12.按照权利要求7所述的系统，其中用于解调复合信号从而产生所需数据的装置包括用于解调和解码复合信号从而产生 所需数据的装置；以及重新调制所需数据从而产生重构的所需信号的装置包括重新编码和重新调制所需数 据从而产生干扰信号的装置。
13.一种从接收的复合信号中识别干扰信号的系统，所述复合信号包括具有所需数据 的所需信号和包括干扰数据的干扰信号，所述系统包括解调器，用于解调复合信号以产生所需数据；与解调器耦接的再调制器，用于重新调制所需数据，从而产生重构的所需信号；与再调制器解调器耦接的减法器，所述减法器用于从至少部分解调的复合信号中减去 重构的所需信号，以产生干扰信号；与减法器耦接的定时恢复回路，用于由干扰信号产生多个至少部分解调的干扰信号， 所述多个至少部分解调的干扰信号中的每一个是用多个相关联的扰码中的一个产生的；和与第二解调器耦接的信号分析器，用于计算所述多个至少部分解调的干扰信号中的每 一个的统计量，并按照该多个统计量的比较识别干扰信号。
14.按照权利要求13所述的系统，其中所述统计量是同步统计量。
15.按照权利要求14所述的系统，其中所述干扰数据包括多个帧，统计量是帧同步统 计量。
16.按照权利要求15所述的系统，其中所述信号分析器产生所述多个解调的干扰信号 的中的每个的帧同步特性的直方图。
17.按照权利要求16所述的系统，其中信号分析器通过把干扰信号识别为与所述多个 直方图中具有最小方差的直方图相关联的至少部分解调的干扰信号，来按照多个统计量的 比较识别干扰信号。
18.按照权利要求13所述的系统，还包括耦接在解调器和再调制器之间的解码器；和耦接在解调器和减法器之间的再编码器。
全文摘要
公开了识别通信系统中的同频道干扰信号的方法和设备。示例性的方法包括通过从至少部分解调的复合信号中减去重构的所需信号，产生干扰信号，和利用不同的扰码产生干扰信号的同步统计量。干扰信号被识别为与用于产生具有所需的同步统计量的干扰信号的扰码相关联的信号。
文档编号H04L1/20GK102037673SQ200980118800
公开日2011年4月27日 申请日期2009年4月2日 优先权日2008年4月4日
发明者E·C·陈, J·M·王, J·桑托, 周广财 申请人:直视集团公司