CN1143467C - 基于具有选定的相关性质的基于正交哈达玛德(Hadamard)的序列的通信方法和设备 - Google Patents

Abstract

用于同步发射机和接收机的方法和设备是基于具有最佳化相关性质的正交序列的。发射机可以产生S-HADAMARD序列的加符号的形式，这些形式是通过利用具有恒定幅度的复数元素的特定序列对WALSH-HADAMARD序列集进行按位置加扰而得到的。

Description

基于具有选定的相关性质的 基于正交哈达玛德(Hadamard)的 序列的通信方法和设备

技术领域

本发明总的涉及电通信，更具体地涉及对不同用户的收发信机进行同步，以及甚至更具体地，涉及根据具有最佳化的相关性质的正交序列来进行同步的方法和设备。

背景技术

现代通信系统，诸如蜂窝和卫星无线系统，利用各种运行模式(模拟、数字、和混合)和接入技术(诸如频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA))，以及这些技术的组合。

数字蜂窝通信系统已扩展功能，以使系统容量最佳化和支持分级小区结构，即宏小区、微小区、微微小区等结构。术语“宏小区”总的是指具有与传统的蜂窝电话系统中的小区的尺寸可比较的尺寸的小区(例如，至少约1公里的半径)，以及术语“微小区”和“微微小区”总的是指逐级减小的小区。例如，微小区可覆盖公共的室内或室外区域，例如会议中心或繁忙的街道，以及微微小区可覆盖办公室走廊或高层建筑的一层。从无线覆盖看来，宏小区、微小区、和微微小区可以互相不同的，或可以互相重叠，以便处理不同的业务模式或无线环境。

图1显示示例性分级的、或多层的蜂窝系统。用六边形表示的伞状宏小区10组成重叠的蜂窝结构。每个伞状小区可以包含一个基础的微小区结构。伞状小区10包括由被包围在点线内的区域表示的微小区20和由被包围在虚线内相应于沿着城市街道的区域的区域表示的微小区30，以及覆盖建筑物的各个楼层的微微小区40、50、和60。由微小区20和30覆盖的两条城市街道的交截部分可以是密集的交通集中地区，因此可以代表一个热闹地点。

图2是示例性蜂窝移动无线电话系统的方框图，包括示例的基站(BS)110和移动台(MS)120。BS包括控制和处理单元130，它被连接到移动交换中心(MSC)140，后者又被连接到公共交换电话网(PSTN)(未示出)。这样的蜂窝无线电话系统的总的方面在技术上是熟知的。BS 110通过话音信道收发信机150处理多个话音信道，该收发信机150由控制和处理单元130控制。另外，每个BS包括控制信道收发信机160，它能够处理一个以上的控制信道。控制信道收发信机160由控制和处理单元130控制。控制信道收发信机160在BS或小区的控制信道上广播控制信息给被锁定到该控制信道上的MS。将会看到，收发信机150和160可被实施为单个装置的形式，如话音与控制收发信机，以便利用可共用同一个射频载波的控制和业务信道。

MS 120在它的话音与控制信道收发信机170中接收在控制信道上广播的信息。然后，处理单元180估值接收的控制信道信息(其中包括MS要锁定到的候选小区的特性)，以及确定MS应当锁定到哪个小区。有利地，接收的控制信道信息不单包括有关它联系的小区的绝对信息，也包含有关与控制信道相联系的小区相邻的其它小区的相对信息，例如在授权给Raith等的、题目为“Method and Apparatus for CommunicationControl in a Radiotelephone System(无线电话系统中用于通信控制的方法和设备)”的美国专利No.5,353,332中描述的那样。

在北美地区，使用TDMA的数字蜂窝无线电话系统被称为数字高级移动电话业务(D-AMPS)，它的某些特性在由电信工业协会和电子工业协会(TIA/EIA)公布的TIA/EIA/IS-136标准中被规定。使用直接序列CDMA(DS-CDMA)的另一个数字通信系统由TIA/EIA/IS-95标准规定，以及跳频CDMA通信系统由EIA SP 3389标准(PCS 1900)规定。PCS 1900标准是GSM系统的实施方案，它是在北美以外地区通用的，已被引入用于个人通信业务(PCS)系统。

用于下一代数字蜂窝通信系统的几个建议当前处在各个标准设定组织的讨论阶段，这些组织包括国际电信联盟(ITU)欧洲电信标准局(ETSI)，和日本无线电工业和商业协会(ARIB)。除了发送话音信息以外，下一代系统可以预期载送分组数据和与分组数据网进行交互工作，这些网络通常也是根据工业范围的数据标准被设计的，这些标准诸如公开的系统接口(OSI)模型或传输控制协议/互联网协议(TCP/IP)堆栈。这些标准已被开发许多年，无论形式上或实际上，使用这些协议的应用是可容易提供的。基于标准的网络的主要目的是达到与其它网络的互联性。互联网是这样的基于标准的分组数据网为了追求整个目标的、今天的最显著的例子。

在大多数这样的数字通信系统中，通信信道是由频率调制的射频载波信号实现的，这些射频载波信号具有大约为800MHz，900MHz，1800MHz，和1900MHz的频率。在TDMA系统和甚至在CDMA系统的各种变化范围内，每个射频信道被分成一系列时隙，每个时隙包含来自用户的信息块。时隙被编组为接连的帧，每个帧具有预定的持续时间，以及接连的帧可被编组为一系列通常所谓的超帧。通信系统所使用的这种接入技术(例如，TDMA或CDMA)影响到如何在时隙和帧中表示用户信息，但当前的接入技术都使用时隙/帧结构。

被分配给同一个用户的时隙(它们不一定是在射频载波上的接连的时隙)可被考虑为分配给用户的逻辑信道。在每个时隙期间，预定数量的数字比特按照系统所使用的特定的接入技术(例如，CDMA)被发送。除了用于话音或数据业务的逻辑信道以外，蜂窝无线通信系统也提供用于控制消息的逻辑信道，诸如用于由BS和MS交换的呼叫建立消息的寻呼/接入信道，和供MS和其它远端终端使用以便把它们的收发信机同步到BS的帧/时隙/比特结构的广播消息的同步信道。一般地，这些不同的信道的传输比特速率不需要一致，以及不同信道中时隙的长度不需要是均匀的。而且，在欧洲和日本正在考虑的第三代蜂窝通信系统是异步的，这意味着一个BS的结构不是暂时涉及到另一个BS的结构，以及MS并不提前知道结构的任何内容。

在这样的数字通信系统中，接收终端必须在发生任何信息传送以前找出发射终端的时序参考。对于使用DS-CDMA的通信系统，找出时序就相当于找出下行链路(例如，BS到MS)码片、码元、和帧的边界。有时把这些分别称为下行链路码片-，码元-，和帧-同步。在这方面，一个帧只是一个可以独立地被检测和译码的数据块。今天的系统中的帧长度典型地是在10毫秒到20毫秒的范围内。BS时序的这种搜索可被称为“信元(cell)搜索”，以及它包括BS特定的下行链路加扰码的识别，这些加扰码是当前的DS-CDMA通信系统的特性。

MS或其它的远端终端典型地接收一个是由BS发送的信号的衰减的、衰落的、和扰动的形式的叠加的信号。在接收信号中时隙和帧的边界对于MS来说是不知道何时开始的，因为它们是任意的BS特定的加扰码。MS的目标是在类似噪声的(对于DS-CDMA而言)接收信号中检测和识别一个或多个BS，以及识别所使用的加扰码。

为了帮助把远端终端同步到BS和识别BS特定的加扰码，某些通信系统规定每个BS信号包括未扰码的部分(它可被称为MS可锁定到其上以及执行小区搜索的同步信道SCH)。本申请人的发明在性能和MS复杂性方面改进这样的同步信道。

发明内容

在本中请人的发明的一个方面，提供了一种确定用于数字通信系统中的接收信号的加扰码组的方法。通信系统中的信号由各个加扰码进行扰码；加扰码被分配给各个加扰码组；以及加扰码组的识别符在信号中用作为S-Hadamard序列的加符号的码字各个周期地不同的序列进行编码。该方法包括以下步骤，对接收信号与多个码字中的每个码字进行相关，其中该码字是S-HADAMARD序列；按照多个加符号的序列中的每一个的循环偏移来对该相关值进行相干组合，所述符号序列与加符号的码字的序列相关联，每一个所述符号指示分配给每个序列中的每个码字的相位；以及确定最大相干组合的相关值，以便识别用于接收信号的加扰码组。

在本申请人的发明的另一个方面，提供了一种确定用于数字通信系统中的接收信号的加扰码组的方法，在其中信号由各个加扰码进行扰码，加扰码被分配给各个加扰码组，加扰码组的识别符在信号中用各个周期地不同的码字序列进行编码。该方法包括以下步骤，对接收信号与多个作为S-Hadamard序列的码字序列中的每一个的循环偏移进行相关；组合多个码字序列中的每一个的相关值；以及确定最大的组合相关值，以便识别用于接收信号的加扰码组。

在本申请人的发明的另一个方面，具有至少一个发射机和至少一个接收机的数字无线传输系统在发射机中包括一个用于产生包括S-Hadamard序列的加符号的形式的同步信号的装置。该S-Hadamard序列是通过利用具有恒定的幅度的复数元素的特定的序列来按位置扰码Walsh-Hadamard序列而得到的。在接收机中也包括一个用于估值同步信号的接收形式的时间位置和序列识别符的装置。

在本申请人的发明的另一个方面，提供了用于确定接收信号的时间位置和识别被包括在接收信号中的、被编码为S-Hadamard序列的Walsh-Hadamard序列的方法。该S-Hadamard序列是Walsh-Hadamard序列与具有恒定幅度的复数元素的特定的序列的乘积，该Walsh-Hadamard序列是第一Walsh-Hadamard序列集的一个组成部分。该方法包括以下步骤：形成接收信号与特定的序列的乘积；以及对乘积与多个Walsh-Hadamard序列中的每一个进行相关，以便识别在接收信号中被编码的Walsh-Hadamard序列。

附图说明

通过结合附图阅读本说明，将明白本申请人的发明，其中

图1显示示例性分级的或多层的蜂窝通信系统；

图2是示例性蜂窝移动无线电话系统的方框图；

图3显示射频帧/时隙/码片结构以及具有主同步码和副同步码的同步信道；

图4是按照本申请人发明的方法的流程图；

图5是按照本申请人发明的用于确定加扰码的方法的流程图；

图6是按照本申请人发明的用于确定加扰码的另一个方法的流程图；

图7是用于确定被包括在接收信号中的、被编码为S-Hadamard序列的Walsh-Hadamard序列的方法的流程图；

图8是按照本申请人发明的通信系统发射机的一部分的方框图；

图9A，9B，9C是按照本申请人发明的接收机的一部分的方框图；以及

图10显示高阶S-Hadamard序列的应用。

具体实施方式

本专利申请是在蜂窝无线DS-CDMA通信系统的小区搜索的环境下描述本发明。将会看到，这只是一个例子，以及本发明可被应用于许多其它方面。

图3显示一个10毫秒长的无线帧，它包括在16个时隙之间划分出的40960复数(同相和正交)码元。因此每个时隙包括2560个码片，它代表256个码片码元。这样的帧/时隙/码片结构是ETSI考虑中的第三代宽带CDMA通信系统的一个特征。在这样的通信系统中由BS发送的无线信号是扩频和扰码的数据与控制比特以及未扰码的同步信道SCH的总和。数据与控制比特典型地通过用正交序列(例如Walsh-Hadamard序列)进行的按比特或按块地替换而被扩展。(有时把它称为m进制正交键控。)然后，扩展的结果通常通过伪随机(PN)扰码序列的按比特的模2加法被扰码。

SCH包括两部分：主同步码(PCS)和副同步码(SSC)，二者都是每个时隙发送一次。在图3上，PSC和SSC被显示为同时被发送，但这并不是必须的；SSC可以在时隙的另一个部分被发送。在WCDMA系统的一种形式中，所有的BS使用同一个PSC，它对于所有的BS在相同的时隙具有固定的相对位置。图3所示的例子把PSC放置在时隙的开头。SSC的位置也是固定的(例如，如3图所示的，在时隙的开头)，但SSC数值可以随各个BS而变化。事实上，不同的SSC数值可以由同一个BS在不同的时隙被发送。无论如何，长度为16(有可能不同)的SSC序列数值在由每个BS发送的顺序的帧中周期地重复。

如上所述，远端终端(诸如MS)从发射机(诸如BS)接收一个信号，它是由BS实际发送的信号的衰减的、衰落的、和扰动的形式的叠加。对于远端终端，接收信号的时隙和帧的边界以及由发射机使用的加扰码初始地是未知的。远端终端的目标是确定在类似噪声的接收信号的帧/时隙/码片结构以及识别所使用的加扰码。

达到这个目标的一个方法是确定帧时序，然后使用平滑滤波以便通过把接收的帧与所有的加扰码候选者进行相关来识别加扰码。如果候选者数目很大的话，这是非常复杂和费力的程序过程，因为它多半是高容量(小型的小区)通信系统。

达到这个目标的较好的方法是把可能的加扰码集分成组，每个组包括较小数目的代码，以及把组的识别符编码到SSC序列中。因此，通过检测SSC序列(该序列可以在接收的帧中某些或全部时隙上延伸)，远端终端可确立BS加扰码所属于的、所有可能的加扰码的小的子集。然后，远端终端可以对接收信息与该子集中更合理的数目的加扰码候选者中的每个加扰码进行相关，以便确立特定的BS加扰码。在下面所述的方法中，SSC序列被选择为使得可以同时获得加扰码组识别符和帧时序。

在下面描述两个替换的方法中，可被调制的SSC具有长度256，以及是取自长度256的正交金码集。PSC序列也是取自该的正交金码集的。当然，将会看到，这些仅仅是例子，以及也可以使用其它长度和其它类型的正交码。事实上，PCS和SSC一般不需要是正交的，虽然正交性通常是优选的。

对于两个方法的共同的第一步骤(见图4)是时隙和码片同步。在具有同步信道的通信系统中(例如带有非扰码的公共PCS的WCDMA建议中)，远端终端可以把接收信号传送通过与PSC匹配的滤波器(在去除载波以后，等等)。这样的匹配滤波器可以以由远端终端的处理器180执行的软件来实施、或通过适当的抽头延时线或移位寄存器用硬件来实施。其它通信系统可以采用能获得时隙与码片同步的其它装置或方法。

将会看到，通常不需要有同步时隙；接收机可以通过搜索找出已建立仅仅是码片或比特同步的SSC。做到这一点的一个方法是使用与具有少量的已选定延时的候选SSC集对应的匹配滤波器，这是因为接收机还没有时隙同步。无论如何，将会看到，不带有时隙同步的可能的起始位置的数目是一帧内的码片或时隙的数目，而不是时隙的数目。在当前提出的WCDMA系统中，在每个帧和仅16个时隙中有40960个码片。因此，除了便于检测载波信号的存在以外，在一个或多个时隙上发送的未扰码的PSC可以对于通信系统给出明显的优点，因为可能的帧起始位置的数目从一帧的码片数目减小到包含了PSC的时隙的数目。

在图4所示的下一个共同步骤中，接收机确定SSC序列，从而确定帧时序和组识别符。在第三步骤(它也是对两个方法所共同的)，通过使用在由前一个步骤识别的码组中所有的候选者来尝试对接收数据进行解扰。

为了使图4所示的方法的步骤1在WCDMA那样的通信系统很好地执行，PSC序列必须具有良好的非周期相关性质。“良好的”自相关性质在于码字或序列与该码字或序列的偏移的相关值很小，除非是零偏移。非周期性质在码字或序列不是连续地发送(例如当前提出的WCDMA系统，其中PSC序列只是在每个时隙发送的9个码元中的一个码元)的情况下是很重要的。由于寻找PSC的匹配滤波器只受出现在通过滤波器的特定的时隙中的PSC影响，而不受出现在这之前的或以后的时隙中的PSC影响，因此PSC的非周期自相关性质是很重要的。良好的非周期自相关性质可以通过下面所述的、如图5和6所显示的、两种示例性方法中的任一种方法得以确保。

方法1

不失一般性，假定512加扰码被分成32组，每组16个码。对于每组1，在SCH中分配一个码字C₁以用于表示该组，例如，通过一帧中的SSC序列(图5的步骤502)。分配的码字可被传送到远端终端或被提前存储在终端的适当的存储器。如果码字C₁仅仅作为SSC在帧的每个时隙被发送，则接收机对C₁的确定，就确定了加扰码组(以及时隙时序，如果PSC没有在每个时隙中发送的话)，但没有确定帧时序(帧同步)。所以，按照本申请人的发明的一个方面，C₁的加符号的形式在一帧或多帧的某些或所有时隙的每一个中进行发送。对时隙特定的符号进行选择，以使得一帧中的SSC序列包括具有良好的周期自相关性质的长度16的周期地不同的序列。

因此，如果m_i是第i时隙中码字C₁的符号，则对于具有16时隙的帧，一帧中发送的SSC序列将为如下：

      [m₁C₁，m₂C₁，...，m₁₅C₁，m₁₆C₁]

通过对接收的时隙信息与所有可能的码字C₁进行相关(图5的步骤506)和通过按照相应于序列[m₁，m₂，…，m₁₅，m₁₆]的所有的循环偏移的符号序列相干地组合这些相关值(图5的步骤508)，可以确定使得组合的相关值最大的码字C₁和[m₁，m₂，…，m₁₅，m₁₆]的相位(图5的步骤510)。

将会看到，为了相干地组合时隙/码字相关值，信道估值是必须的，这涉及接收机确定通信信道的权函数或冲击响应。对于相干数字幅度调制和在类似WCDMA那样的系统中的、通过衰落信道的传输，这样的信道响应估值可以通过例如把接收的时隙信息与已知的PSC进行相关从而在已知的PSC的基础上进行。在授权给P.Schramm等的、题目为“CoherentDemodulation with Decision-Directed Channel Estimation forDigital Communication(用于数字通信的、通过针对判决的信道估值的相干解调)”的美国专利No.5,768,307中，描述了数字无线通信系统中信道估值方面。

方法2

这个方法是基于形成不同码字C₁的小型集的组成部分的序列，这些码字对于非模糊地识别每个加扰码组(图6的步骤602)是足够的。可以不失一般性地再次假定512个加扰码被分成32组，每组16个码。仅仅作为例子，假定有17个码字C₁和帧，每帧有16个时隙。17个“字母(letter)”或码元的一个“符号”可以形成许多长度16的字母序列，许多这样的序列可被证明为具有相当良好的周期性自相关性和互相关性。这样的序列构建方法在文献“Comma Free Codes for Fast Long CodeAcquisition(用于快速长码捕获的无逗号码)”中被描述，(见：Doc.No.AIF/SWG2-15-6(P)，IMT-2000 Study Committee，Air InterfaceWorking Group，SWG2，它是由Texas Instruments Inc.(德州仪器公司)提供的)。

“良好的”互相关性质在于：码字或序列与任何其它的码字或序列以及与该码字或序列的任何相对偏移的相关值很小。周期性质在码字或序列连续地发送(例如当前提出的WCDMA系统，其中16码元的SSC序列从一个帧到另一个帧重复进行)的情况下是很重要的。虽然SSC只是在每个时隙中发送的10个码元的一个码元以及在这个意义上没有连续地发送，但是有可能建立时隙同步以避免在9/10的帧中搜索SSC，并且因此把SSC当作为连续的来处理。所以，给定任意16个接连的时隙后，接收机可以知道它至少已捕获整个的16码元序列的一个任意的码元上的循环偏移。

在许多可能的长度16的字母序列中，可以根据它们的相关性质选择32个以代表各个SSC序列。如在方法1中，选择的序列可被传送到远端终端，或被提前存储在终端的适当的存储器中。然而，可以指出，按照方法1找到的序列当前被认为比起按照方法2形成的序列具有略好的相关性质。

SSC码字C₁序列是通过从17个码字的“字母”中选择码字而被构建的，从而使得这些序列是在码字上周期地不同的，所以它们具有良好的相互的互相关性质。例如，假设有两个“字母”A和B，它们是类似SSC的、互相正交的长度256的序列，还假设，对这样的“字母”的长度8的序列感兴趣。如果以序列AAAAABBA开始，则该序列的一次循环偏移是AAAAAABB。它是与原先的序列AAAAABBA截然不同的。一个码字上非周期性不同序列是ABABABAB，以及另一个(甚至更明显)是AAAAAAAA。对于后者，将会看到，所有的循环偏移是相同的，以及对于前者，将会看到，某些循环偏移是相同的。当然，将会明白，偏移一个序列的长度(即，移位全部码元数)后，正好又是原先的序列，这并不使得序列是在码字上周期地相同的。

另两个在码字上周期地不同的序列是ABBBBBBB(为方便起见，可以把它称为Seq1)，和ABBAAABB(为方便起见，可以把它称为Seq2)。以下的表显示序列位置的号码，其中原先的序列和每次移位的序列一致，即，具有同一个“字母”。

移位：  0   1   2   3   4   5   6   7

Seq1：  8   6   6   6   6   6   6   6

Seq2：  8   4   2   4   4   4   2   4

从这个表可以看到，Seq2比起Seq1具有“较好的”自相关性质，因为如上所述，“良好的”自相关性质在于码字或序列与该码字或序列的偏移的相关值很小，除非是零偏移。对于不是周期性的在码字上不同的序列，对于至少一次非零偏移，达到一致性的数目将是8(最大)。将会明白，一致的数目涉及到相关值，因为这种相关(或者自相关，或者互相关)通常被规定为：一致的数目小于不一致的数目。

Seq1与Seq2之间的互相关、即在其中Seq1和Seq2具有与Seq1被逐个位置偏移地通过Seq2和被环绕处理时相同的“字母”的情况下的序列位置号码，可由下表给出。

相对移位： 0   1   2   3   4   5   6   7

一致性：   5   3   3   5   5   5   3   3

一个良好的码字集在于，在多数情况不会把一个码字弄错成另一个码字和/或这个码字或另一个码字的偏移。同样地，接收时隙信息与所有可能的码字序列在所有的偏移情况下进行相关(图6的步骤604)。

应当指出，码字C₁没有像方法1中那样加符号，因此，接收时隙与它们的各个码字的相关值的非相干组合是可能的(图6的步骤606)。例如，令C_i＝C(SSC_i，R_i)是第i时隙中的接收信息(R_i)与在假设的SSC序列中的第i个SSC(SSC_i)之间的相关值。然后，在i的范围内取的C_i总和是假设的序列与接收信息之间的相关值，但由于几个R_i受到未知的和不同的衰落或其它传输中断，所以在不存在信道估值时非相干组合是必要的。换句话说，在i的范围内取的C_i的幅度的平方和是一个度量。如果信道估值a_i是可提供的，则相关值可通过取C_i与a_i的复数共轭的乘积在i的范围内的和值而被相干地组合。对于方法1，相干组合是必要的，因为符号m_i必须被保持，但对于方法2，可以使用相干组合或非相干组合。

因此，如果C_i是第时隙中的SSC，则对于具有16个时隙的帧，发送的SSC序列将是如下：

         [C₁，C₂，...，C₁₅，C₁₆]

确定了通过把接收时隙信息与所有可能的SSC序列在所有的偏移上进行相关而获得的最大相关值，就能识别帧时序和用于标识加扰码组的序列[C₁，C₂，...，C₁₅，C₁₆](图6的步骤608)。

如上所述，同步码PSC和SSC可以是长度256的正交金码。这样的同步码被使用于正在由ETSI和ARIB考虑的WCDMA通信系统。当前提出的WCDMA系统中的PSC序列是从长度256的正交金码集中选择的，从而使得选择的序列具有最大品质因子(MF，即merit factor)，它被规定为零滞后非周期自相关值的平方除以非零滞后非周期自相关值的平方和。替换地，品质因数可以是自相关函数的最大非同相峰值幅度。

这样的码以及用于该任务的各种其它类型的码的一个方面在于，正交金码的自相关性质不一定是最佳的。虽然根据这样的准则所选择的金码序列的自相关性质并不坏，但希望找到具有更好的性质的序列。

此外，正交金码的使用增加了接收机的复杂性，因为接收机不得不对于每个时隙信息实时地执行多个256码片相关，以便支持进入的信号。公知的Walsh-Hadamard序列可以利用快速Walsh变换(FWT)有效地进行解相关，从而产生简单的接收机。授权给Dent的、题目为“FastWalsh Transform Processor(快速Walsh变换处理器)”的美国专利No.5,357,454中描述了用于执行FWT的方法和设备，该专利申请直接在此引用，以供参考。Walsh-Hadamard序列具有结构性特性，使得接收的序列与Walsh-Hadamard序列的相关有可能以比平滑滤波相关低得多的复杂性来实现。FWT运行的结果基本上等同于把接收序列与给定长度的所有Walsh-Hadamard序列进行相关的结果。

而且，对于诸如当前提出的WCDMA通信系统的应用，只需要使用Walsh-Hadamard序列族的子集，因此只有FWT的结果的子集是感兴趣的。虽然FWT是有效的，但完整的FWT将进行不必要的操作。如果细心地选择Walsh-Hadamard序列的子集，则可以用比完整的FWT较低阶的FWT完成解相关。因此，从复杂性的观点看，Hadamard序列是适当的。无论如何，Walsh-Hadamard序列具有非常坏的自相关性质，因此对于小区搜索的目的是不适合的。

通常，希望有这样一个正交序列集，其中至少一个序列具有非周期自相关性质，它和上述的金码的自相关性质一样好或比它更好，以及可用作为PSC和SSC序列。也希望能有一个可以在接收机中有效地被解相关的序列族。这些目标可以由一个根据Walsh-Hadamard序列的、但可以具有更好的自相关性质的正交序列集来满足。在本申请中，这些序列被称为S-Hadamard序列。

按照本发明的一个方面，每个Walsh-Hadamard序列被按位置地与具有单位幅度分量的特定的复数序列S相乘。特定的序列被仔细地选择，以使得结果的S-Hadamard序列集的组成部分由于S序列而具有良好的自相关性质和互相关性质。授权给P.Dent等的、题目为“MultipleAccess Coding for Radio Communications(用于无线通信的多接入编码)”的美国专利No.5,353,352和授权给G.Bottomley等的、题目为“Multiple Access Coding Using Bent Sequences for Mobile RadioCommunications(用于移动无线通信的、使用弯曲序列的多接入编码)”的美国专利No.5,550,809中描述了按照它们的相关性质来构建序列。这些专利直接在此引用，以供参考。

令H_M是归一化MxM Walsh-Hadamard矩阵，从而使全1的序列出现在矩阵的顶部的行内。Walsh-Hadamard序列由这个矩阵的M个行给出，在H_M中的项(序列的成分)+1是或-1。按照以下的表示式和用H₁＝[+1]，可以以通常的方式生成矩阵H_M：

$H_M=\left[\begin{array}{cc}{H}_{M/2}& H_{M/2}\\ H_{M/2}& {-H}_{M/2}\end{array}\right],$

这些是所谓的Sylvester型Hadamard矩阵。

通过置换矩阵H_M矩中的行或列或者把任何的行或列乘以-1，仍旧产生Hadamard矩阵。以下描述的用于在各行中选择序列的准则对于Sylvester型矩阵是正确的，并且对于其它类型的Hadamard矩阵可以直截了当地作改变。不失一般性，可在以下的说明使用Sylvester型矩阵作为例子。

令[h_i，0，h_i，2，...，h_i，M-1]是第i个Hadamard序列，以及令S＝[s₀，s₁，...，s_M-1]是具有恒定幅度(在本例中为单位幅度)的复数元素的特定的序列S。然后，第i个S-Hadamard序列，被给出为：

[c_1，0，c_1，1，...，c_i，M-1]＝[s₀h_i，0，s₁h_i，1，...，s_M-1h_1，M-1]

它可被看作为发射机利用序列S对WALSH-HADAMARD码字进行加扰的结果。

第i和第j个S-HADAMARD序列之间的互相关值由下式给出：

[c_i，0，c_i，1，...，c_i，M-1]·[ c_j，0，...， c_j，M-1]^T＝

(h_i，0 h_j，0s₀ s₀+...+h_i，M-1 h_j，M-1s_M-1s_M-1＝(h_i，0 h_j，0+...+h_i，M-1 h_j，M-1)＝(h_i，0h_i，1...h_1，M-1)·( h_j，0 h_j，1... h_j，M-1)^T

在此，如果i＝j，则它等于M，或否则它等于零，因为原先的WALSH-HADAMARD序列是相互正交的。所以，S-HADAMARD序列也是正交的。

可以指出，H中的第一行是全1序列，所以，相应的S-HADAMARD序列是特定的序列S本身，如下所示：

[c_0，0，c_0，1，...，c_0，M-1]＝[s₀，s₁，...，s_M-1]＝S

这样，通过选择S以使得它具有良好的非周期自相关性质，正交的S-HADAMARD序列集具有至少一个也具有这些良好的自相关性质的组成部分。

有几种设计具有至少与金码序列一样好的自相关性质的序列的方法，它们将被使用于当前提出的WCDMA系统。一个简单的方法是选择当前提出的PSC序列为特定的序列S。然后，如上所述，S-HADAMARD序列之一将是特定的序列S，以及也是新的PSC序列，如果全1的WALSH-HADAMARD序列被选择为新的PSC序列的基础的话。

另一个方法是选择在所谓的互补序列对之中的一个序列，这在S.Z.Budisin的“New Complementary Pairs of Sequences(新的互补序列对)”，Electronics Letters，vol.26，No.8，pp.881-883(1990年6月21日)，和S.Z.Budisin的“New Multilevel Complementary Pairsof Sequnces(新的多级互补序列对)”，Electronics Letters，vol.26，No.22，pp.1861-1863(1990年10月25日)中被描述。这两篇个文章直接在此引用，以供参考。这样的序列已知包括具有良好自相关性质的序列。通常，互补序列对S和S’具有这样的性质：它们各自的非周期的自相关函数的和值对于非零滞后是零。然而，对于本申请，只需要互补对的一个组成部分。

正如上述的Budisin的文章中解释的，实数多级互补序列an和bn可以按照下式被生成：

a₁(i)＝δ(i)                 b₁(i)＝δ(i)

a_n+1(i)＝a_n(i)+W_nb_n(i-S_n)    b_n+1(i)＝a_n(i)-W_nb_n(i-S_n)

其中δ(i)是Kroneckerδ函数；n是迭代数；n∈1，2，...，N-1；W_n是具有+1或-1的数值的系数；S_n是任意正的延时，以及i是表示时间尺度的整数。

实数多级互补序列也可以如Budisin的文章中所描述的那样按照下式被生成：

a₀(i)＝δ(i)                  b₀(i)＝δ(i)

a_n+1(i)＝a_n(i)+A_nb_n(i-S_n)     b_n+1(i)＝A_na_n(i)-b_n(i-S_n)

再次地，其中δ(i)是Kroneckerδ函数；n∈1，2，...，N-1；A_n是实数参量；S_n是任意正的延时，以及i是表示时间尺度的整数。

本申请人估值长度256的二进制元素的序列的所有的互补对，它们是通过上述的Budisin的文章中描述的算法而被产生的。以下的表是对作为正交金码的PSC序列的MF和最大峰值幅度与相对于MF最佳化的互补序列的比较、以及与相对于最大峰值幅度最佳化的互补序列的比较。

  S                     MF              最大峰值幅度正交金码                 2.7                18互补对(最佳MF)           4.5                25互补对(最佳峰值)         3.1                12

从表上可以看到，确实有序列具有比正交金码PSC更好的品质因数(或者MF、或者最大峰值幅度)。

作为适用于当前提出的WCDMA系统的互补对序列的一个特定的例子，在上述的Budisin的文章中描述的算法中可以有利地使用以下的用于S和W的式子：

[S₁，S₂，...，S₈]＝[1，2，8，64，4，128，32，16]

[W₁，W₂，...，W₈]＝[1，1，1，1，1，-1，1，1]

以便得出序列[a_n(i)]，其中n＝8以及i∈0，1，...，255，具有对于这样的序列而找到的最佳MF。

作为适用于当前提出的WCDMA系统的互补对序列的另一个特定的例子，在上述的Budisin的文章中描述的算法中可以有利地利用以下的用于S和W的式子：

[S₁，S₂，...，S₈]＝[32，1，16，2，4，128，8，64]

[W₁，W₂，...，W₈]＝[1，1，-1，1，1，-1，-1，1]

以便得出序列[a_n(i)]，其中n＝8以及i∈0，1，...，255，具有对于这样的序列而找到的最低的最大非零滞后相关峰值。

在互补对序列之中的多个序列具有比金码更好的品质因子或更佳的最大峰值幅度，因此，这样的序列可有利地作为特定的序列S来被使用。互补对序列特别适用于本申请，因为它们的长度与Sylvester型WALSH-HADAMARD序列相匹配，即，它们是2的整数幂次。

通常，可以构建多个具有良好的相关性质的序列，但许多这样的序列具有的长度与WALSH-HADAMARD序列不匹配。因此，这样的序列不作修改(并因此而改变相关性质)是不能使用的。

WALSH-HADAMARD序列和特定的S序列的按位置相乘破坏WALSH-HADAMARD序列的允许由FWT实行有效解相关的结构性质。无论如何，把接收信号表示为接收的复数序列r’，它被给出为：

      r’＝[r’₀，r’₁，...，r’_M-1]

作为第一步骤，接收机把r’与特定的序列S的复数共轭值按位置地相乘，以便形成序列r，它被给出为：

r＝[r₀，r₁，...，r_M-1]＝[r’₀ s₀，r’₁ s₁，...，r’_M-1 s_M-1]

它可被看作为接收机根据序列S解扰频WALSH-HADAMARD序列的结果。序列r然后可以例如通过使用FWT与所讨论的WALSH-HADAMARD序列进行相关，以便找到最可能的候选者。

一个接收的长度M的序列与一组M个长度M的候选者序列进行的相关通常需要M²量级的运算。通过使用S-HADAMARD序列，序列r的相关只需要大约Mlog₂M次运算，这是因为可以利用FWT。当然，会存在这样的环境，其中通过平滑滤波(即，通过只把接收信号与候选的S-HADAMARD序列进行相关)来确定所接收的S-HADAMARD序列是有用的。

如图7概括地所示，一种用于一般地确定WALSH-HADAMARD序列(这些WALSH-HADAMARD序列被编码为包括在接收信号r’内的S-HADAMARD序列r(例如，作为PSC或SSC))的有利的方法该方法包括以下步骤(这些步骤可以在接收机中通过硬件(诸如专用集成电路)或由接收机处理器执行的软件实施)：

1.通过使用特定的序列S对接收序列r’进行解扰，以便得出r(步骤702)；以及

2.通过对r进行M点FWT，以便识别接收的WALSH-HADAMARD码字(步骤704)。当然，如果想要的话，接收的S-HADAMARD序列可按如上所解释地通过乘法得出。特定的序列S或者可以被传送到接收机，作为基于上述的全1的WALSH-HADAMARD序列的S-HADAMARD序列，或者候选者S序列可被存储在接收机或以另一种方式本地产生。

如上所述，当前提出的WCDMA通信系统中的同步信道可以只利用所有可能的长度M的WALSH-HADAMARD序列子集，其中M是与一帧的时隙数目相同。在上述的方法1中，子集的组成部分数目刚好是加扰码组的数目(在本例中是32)。在说明方法2的例子中，需要17个序列。考虑对于要被使用为PSC的序列的需要，一种包括33个(对于方法1)或18个(对于方法2)长度16的序列的子集对于示例的系统是有用的。以下描述具有2的幂次的基数的序列子集和非2的幂次的基数(诸如33和18)的一般情形。

令M是序列的总数和长度，以及N是M个序列所使用的序列的数目.另外，令M和N是2的整数幂次，以及L＝M/M。则令N个使用的序列被规定为：

[s₀h_i·L+k，0，s₁h_1·L+k，1，...， s_M-1h_i·L+k，M-1]，对于i＝0，1...，N-1

对于任意的k＝0，1，...，L-1，这就是说，所选择的WALSH-HADAMARD序列是在矩阵H_M中从行k开始的每第L行取得的。这些选择的序列然后用特定的序列S进行加扰，以便调整它们的自相关性质。WALSH-HADAMARD序列的子集被有利地选择，以使得接收机可以应用N点FWT。

通过更紧密地审选择的WALSH-HADAMARD序列，看出N个长度M的序列的每个序列是长度L的子序列S’的N个加符号的复制品的级联。子序列S’对于所有的WALSH-HADAMARD序列都是相同的，但加符号的型式是不同的，正如从以下可看到的：

[h_l·L+k，0，h_i·L+k，1，...，h_i·L+k，M-1]＝[h’_i，0S’，h’_i，1S’，...，h’_j，n-1S ’]

其中h’i，j是在第i个WALSH-HADAMARD序列中的第j个S’的复制品前面的符号。取决于k，序列S’看上去是不同的。

可以看到，符号矩阵H’N＝[h’i，j]本身是N阶Hadamard矩阵。这提出图7所示的方法的以下的修改，在使用的序列数N和序列长度M是2的整数幂次时它可以在接收机中实施：

1.用特定的序列S对接收的复数序列r’解扰，可以得出序列r(步骤702)；

2.把r的N个长度L的接连的序列与S’进行N个接连的相关，得出长度N的序列r”(步骤704)；以及

3.对r”进行M点FWT，以便识别接收的长度N的WALSH-HADAMARD序列(也是步骤704)。也应当指出，步骤1和2可被组合，从而使图7所示的方法的更简单的修改包括以下步骤：

1.把接收的复数序列r’的N个长度L的接连的序列与短序列S’₁，...，S’_N进行N个接连的相关，以便得出长度N的序列r”(步骤702)；以及

2.对r”进行M点FWT，以便识别接收的长度N的WALSH-HADAMARD序列(步骤704)。

短序列S’对应于S的第i个长度L的子段与S’的逐位置相乘。因此，解扰与生成部分相关是同时进行的。

如果使用的序列数不是如上述的例子中的2的整数幂次，则可以执行32点FWT和一次普通的相关，以便处理具有33个组成部分的子集，以及可以执行16点FWT和两次普通的相关，以便处理具有18个组成部分的子集。所使用的长度32的和长度16的序列应当如上所述地被选择，以及附加的一个或两个序列可以是不被包括在这些32或16个序列中的任何序列。

替换地，对于多个2的非整数幂次的序列，例如48(例如256以外)，接收机可以执行上述的步骤2和3两次：一次用N＝32，以及一次用N＝16。(S’，L，和k也将不同)。这32+16个序列必须按照上述的准则仔细地选择为不一致。这个论证由很容易扩展到任何小于M的序列数，因为任意数是多个2的整数幂次的和值。也可以使用比必须的64点FWT大的、小阶数的FWT，以及不使用结果的相关值的16。

如上所述，有许多种处理N不是2的整数幂次的事例的方法。

图8上显示了按照本申请人的发明的通信系统发射机800。发生器802产生适当的特定序列S，它被提供给产生器804以用于产生一个S-HADAMARD码字集。产生器804可以包括一个用于递归地产生一个长度M的Sylvester型WALSH-HADAMARD序列集或子集的装置，和一个乘法器，它用于形成特定的序列S与长度M的WALSH-HADAMARD序列集或子集的组成部分的乘积。或者，产生器804可以包括一个用于存储长度M的Walsh-Hadamard序列集或子集的组成部分的合适的存储器和一个乘法器。长度M的WALSH-HADAMARD序列集或子集的一些特定的组成部分由选择器806根据由产生器808提供的想要的加扰码组识别符来选择，该产生器可以是存储预定的组识别符的存储器。选择的S-HADAMARD码字的序列(它们可以是如上所述的PSC或SSC)被提供给调制器/组合器810，以用于产生最后发送的信号，例如，要被提供给控制信道收发信机160的信号(见图2)。调制器/组合器810也可以接收相应于其它通信信道的信号、或与选择的S-HADAMARD码字序列相组合的信息。

将会看到，图8所示的大多数装置的功能可以由基站处理单元130实现(见图2)。也将会看到，产生器802、804可以用一个用于存储长度M的S-H码字集或子集的适当的存储器代替。而且，产生器802、804、808和选择器806可以用一个用于存储一个或多个选择的S-H码字的适当的存储器代替。

图9A、9B、9C是按照本申请人的发明的接收机部分的方框图。在图9A所示的接收机中，接收的复数序列r’被提供给去相关器902，由它形成序列r’与由适当的产生器904提供的S-HADAMARD码字集的组成部分的相关值，上面结合图8所述的该产生器可以简单地就是用于存储码字的存储器。解相关器902的输出是适合于像小区搜索那样的任务的一个值或其它参量值，例如接收序列中S-HADAMARD码字的识别符的一个指示。虽然可行，但图9A的情况下的解相关没有利用S-HADAMARD码字的可能的最大效率。

图9B显示了更有效的接收机900’的一部分，在其中接收的序列r’被提供给乘法器910，由它生成序列r’与由适当的产生器912提供的特定序列S的乘积。由乘法器910产生的“解扰的”序列r被提供给解相关器914，它如上所述地把序列r与长度M的WALSH-HADAMARD序列集或子集的组成部分进行相关。WALSH-HADAMARD序列由适当的产生器916提供。它可以是用于递归生成序列的处理器或是用于仅仅恢复这些序列的存储器。将会看到，解相关器914和产生器916可以有利地用FWT处理器代替。正如在图9A那样，解相关器/FWT的输出是适合于像小区搜索那样的任务的一个值或其它参量值，例如接收序列中S-HADAMARD码字的识别符的一个指示。

图9C显示了包括解相关器920和解相关器922的接收机900”的一部分。在接收机900”的一种形式中，解相关器920生成接收的序列r’与多个短序列的接连的部分解相关值，其中这些短序列具有小于M的长度和对应于特定的序列S与长度M的WALSH-HADAMARD序列集的组成部分的子序列的逐位置乘积。该解相关处理过程的结果被提供给另一个去相关器922，后者把接连的部分解相关值与包括该子序列的WALSH-HADAMARD序列集的组成部分进行相关。与上面一样，解相关器922可以用FWT处理器代替，以及其输出是适合于像小区搜索那样的任务的一个值或其它参量值，例如接收序列中S-HADAMARD码字的识别符的一个指示。

在接收机900”的另一个形式中，解相关器920生成“已解扰的”、接收的序列r与长度M的WALSH-HADAMARD序列的子序列的部分的、接连的去相关值。为了清晰起见，用于生成接收的序列r’与特定的序列S的乘积(序列r)的乘法器已从图9C上省略。然后由解相关器922对由解相关器920产生的的结果与包括子序列的WALSH-HADAMARD序列集的组成部分进行相关。与上面一样，解相关器920，922可以用FWT处理器代替，等等。

将会看到，除了在诸如ETSIB描述的、利用同步信道SCH中的PSC和SSC的、WCDMA系统那样的通信系统中以外，本申请人的发明在诸如ARIB描述的、利用掩蔽的码元的WCDMA系统那样的通信系统中也是有用的。(“掩蔽的码元”是未扰码的码元，即，基站的加扰码是对于该码元“被掩蔽的”或阻塞的。)如上所述，在下行链路(基站到远端终端)信号的其它分量(例如用于各种远端终端的业务信息)被组合与被扰码以后，PSC和SSC被附加到该下行链路信号上。在ARIB的当前提出的WCDMA系统中的掩蔽的码元一般对应于ETSI系统中的PSC和SSC，但掩蔽的码元是与下行链路信号的各个分量时分复用的。例如，掩蔽的码元可以随时嵌入业务信道。

作为再一个例子，令矩阵H_k中的每行构成+1/-1项的长度M＝2^k的WALSH-HADAMARD序列。如果只有一个M WALSH-HADAMARD序列子集(例如N个序列)要被发送，则FWT接收机如上所述地计算M-N个不必要的相关值。然而，如果N个序列被选择得很好，则接收机执行较低阶的FWT，以及大大地减小复杂性。具体地，假定N是2的整数幂次，以及令L＝M/N。然后，令N序列被选择为例如从行j开始的、H_k的每第L行。详尽地审视这些序列可以看出：每个序列包括长度L的子序列S’的N个加符号的复制品，它对于所有的N个选择的序列是相同的。矩阵中S’的加符号的复制品构成N阶的Sylvester型WALSH-HADAMARD矩阵。

作为数字上的例子，假定M＝16，N＝4，L＝16/4，和j＝2。于是从WALSH-HADAMARD矩阵H4选择的N＝4序列为如下：

行2＝[1，-1，1，-1，1，-1，1，-1，1，-1，1，-1，1，-1，1，-1]

行6＝[1，-1，1，-1，-1，1，-1，1，1，-1，1，-1，-1，1，-1，1]

行10＝[1，-1，1，-1，1，-1，1，-1，-1，1，-1，1，-1，1，-1，1]

行14＝[1，-1，1，-1，1，1，-1，1，-1，1，-1，1，1，-1，1，-1]

或

行2＝[+S’，+S’，+S’，+S’]

行6＝[+S’，-S’，+S’，-S’]

行10＝[+S’，+S’，-S’，-S’]

行14＝[+S’，-S’，-S’，+S’]

其中子序列S’＝[1，-1，1，-1]。相应的符号矩阵被给出为：

$\left[\begin{array}{cccc}1& 1& 1& 1\\ 1& -1& 1& -1\\ 1& 1& -1& -1\\ 1& -1& -1& 1\end{array}\right]$

应当指出，符号矩阵是阶数4的Sylvester型WALSH-HADAMARD矩阵，即H₂。

以上的结构假定，接收机应当首先执行子序列S’与接收序列的N个接连的长度L的子段的N个相关，然后执行N点FWT。

因此，伴随着仅仅NL+Nlog₂N次复数加法的复杂性，可以得到全部N个相关值。相比之下，如果必须使用普通的相关，则需要NM次运算(这是对于通常的序列集的情况)。

不幸地，这些WALSH-HADAMARD序列具有很差的自相关和互相关性质，无论如何，这些序列可以如上所述地适当地修改，从而得到具有良好的自相关和互相关性质和低的检测器复杂性的代码族。

新的序列可以通过利用固定的长度M的特定序列S来“加扰”(逐位改变符号)WALSH-HADAMARD序列而得出。所最后得到的序列集保持WALSH-HADAMARD序列的正交性质，而不管S的选择如何，只要元素都具有单位幅度。另外，接收机可以通过首先“解扰”接收的序列(为此，要进行与S的相乘)然后执行FWT，从而利用FWT结构(例如，见图9B)。

因此，在发射机中可以通过选择WALSH-HADAMARD矩阵的N行得出基本的WALSH-HADAMARD序列、以及用特定的序列S来加扰每个选择的序列，从而构建代码。最后得到的序列包括一个在同步信道SCH中可使用的正交码集。

接收机可以通过乘以特定的序列S而解扰接收的序列、执行对已解扰频序列的长度L的接连的子段与序列S’的N个相关、以及执行N点FWT，从而得出最后的结果。因此，所需要的运算的次数约为M+NL+Nlog₂N次复数加法。而且，注意到接收机中的前两个步骤可被组合，则只需要NL+Nlog₂N次复数加法。

作为对应于使用17个正交金码的数字例子，假定N＝32，虽然知道本申请人的方法将传送15个将不使用的数值。在阶数-256WALSH-HADAMARD矩阵H₈中选择每第八个WALSH-HADAMARD序列。对于本申请人的方法，需要256+256+32×5＝672次复数加法；对于不使用快速Walsh变换结构的通常的序列集，将需要17×256＝4352次复数加法。如果接收机的头两个步骤被组合，只需要256+32×5＝416次运算，从而获得大于10倍的节省。因此，对于小于两个长度256的相关的复杂性，得到全部17个相关值(以及15个不用的相关值)。

如上所述，不需要明显地生成或存储需要在接收机中对其进行相关的序列(除了S和S’以外)，因为码结构被嵌入在FWT程序过程中。对于通常的序列集或对于不使用FWT的接收机，在实际相关以前也必须考虑对于生成/存储N序列的额外复杂性/存储器需求。

方法1和2在上面是结合整个S-HADAMARD序列被使用的情形描述的，例如，每个PSC和/或SSC是完整S-HADAMARD序列。将会看到，这是不必要的。事实上，有利的是把高阶S-HADAMARD序列分成片段，以上述的整体序列的方式发送片段，在片段之间有时间间隔，然后把接收的片段合成完全的S-HADAMARD序列，以用于处理。

例如，在具有一种帧结构的通信系统，每个帧具有256比特或码片的16个SSC位置，该系统可以如上所述地使用长度256的S-HADAMARD序列中的16元素的序列(它可以是或不一定是互相不同的和/或被调制的)，或者该系统可以使用16个片段的长度(16×256)的S-HADAMARD序列。在本例中更高阶S-HADAMARD序列具有4096(即，2¹²)比特或码片的长度，这样的高阶序列可被直接使用于各种目的，例如，用来代表BS加扰码组的识别符。

然后，WCDMA发射机可间断地发送高阶S-HADAMARD序列的片段作为(可能非正交的)SSC码元。这被显示于图10，图上显示了长度2¹²的S-HADAMARD序列被分成16个长度2⁸的片段1，2，...，16，它们作为带有插入的时间间隔的SSC被嵌入在发送信号中。(虽然在SSC之间的时间间隔是相同的，但将会看到，一般这并不是必须的)。如上所述，发射机可被配置成基本上如图8所示。

为得到如上所述的S-HADAMARD序列的好处，接收机必须“知道”或能够以某种方式确定这些片段在接收信号中的位置。在提出的WCDMA通信系统中，这些片段的位置将是“知道的”，如果片段作为SSC被发送或作为时隙的某些其它已知的数据单元被发送的话。已建立了时隙同步但还没有帧同步的接收机可以确定高阶S-HADAMARD序列的片段但不能确定初始的片段，这在图10上由片段3，4，...，16，1，2的序列所显示。

接收机收集这些片段以及以上述的方式去识别接收的S-HADAMARD序列，其方法是：通过例如把收集的片段乘以被使用来形成高阶S-HADAMARD序列的特定的序列的全部适当的循环偏移从而首先对收集的片段进行解扰(见图7的步骤702)。作为一个例子，特定的序列可以是长度212的正交金码。然后，接收机通过平滑滤波或FWT，把按照解扰指示的次序所收集的片段与高阶S-HADAMARD序列的组成部分进行相关，以便识别接收的组成部分(见图7的步骤704)。如上所述，接收机可被配置成如图9A，9B，9C的任一个图中所显示的那样。

使用高阶序列可以具有多种潜在优点，其中之一是更容易找出具有“良好的”性质的序列。将会看到，系统不必使用一个长度4096的S-HADAMARD序列的16个片段，系统可使用其每个为两个长度2048的S-HADAMARD序列的8个片段或其每个为四个长度1024的S-HADAMARD序列的4个片段，等等。另外，将会看到，在片段是通过使用特定的序列的片段和高阶S-HADAMARD序列的组成部分的片段而被接收时，接收机可以开始解扰和识别高阶S-HADAMARD序列的处理过程。由于高阶序列可能是很长的，不一定等待直至全部片段被接收为止，这样是有利的。

按照本申请人的发明的通信系统或接收机具有许多优点。人们可以通过适当地选择特定的序列S来选择至少一个序列的周期的或非周期的、自相关或互相关性质。在WCDMA那样的通信系统中的时隙同步是可行的，因为可以选择一个这样的序列，它由于适当地选择特定的序列S而可以比金码PSC性能更好。接收机可以使用有效的快速Walsh变换。当所使用的序列数目是所有可能的序列的适当地选择的子集时，接收机可以使用较小规模的快速Walsh变换。这种有效的接收机实施方案适合于电池供电的装置。

本领域技术人员将会看到，本发明可以以其它特定的形式来实施，而不背离其基本特征。上述的实施例应当被看作为在所有方面是说明性的而不是限制的。

Claims (26)

1.一种确定用于数字通信系统中的接收信号的加扰码组的方法，在该通信系统中信号由各个加扰码进行加扰，加扰码被分配给各个加扰码组，这些加扰码组的识别符在信号中用各个按码字周期地不同的加符号的码字序列进行编码，方法包括以下步骤：

对接收信号与多个码字中的每个码字进行相关，其中该码字是S-HADAMARD序列；

按照多个符号序列中的每一个符号序列的循环偏移相干地组合该相关值，所述符号序列与加符号的码字的序列相关联，每一个所述符号指示分配给每个序列中的每个码字的相位；以及

确定最大相干组合的相关值，以便识别用于接收信号的加扰码组。

2.权利要求1的方法，其特征在于，其每个加符号的码字序列相应于一帧接收信号，以及通过确定最大相干组合的相关值来识别帧的起始端。

3.一种确定用于数字通信系统中的接收信号的加扰码组的方法，在该通信系统中信号由各个加扰码进行加扰，加扰码被分配给各个加扰码组，这些加扰码组的识别符在信号中用各个按码字周期地的不同的码字序列进行编码，方法包括以下步骤：

对接收信号与多个码字序列中的每个码字序列的循环偏移进行相关，其中该码字是S-Hadamard序列；

组合每个多个码字序列的相关值；以及

确定最大的组合相关值，以便识别用于接收信号的加扰码组。

4.权利要求3的方法，其特征在于，其中每个码字序列相应于一帧接收信号，以及通过确定最大相干组合的相关值来识别帧的起始端。

5.权利要求3的方法，其特征在于，其中相关值被相干地组合。

6.权利要求3的方法，其特征在于，其中相关值被非相干地组合。

7.在数字通信系统中传送对于发送信号的加扰码组的识别符的方法，在该通信系统中信号由各个加扰码进行加扰，以及加扰码被分配给各个加扰码组，该方法包括以下步骤：

提供至少一个S-HADAMARD序列；以及

把发送信号中加扰码组的识别符编码为加符号的S-HADAMARD序列的按码字周期地不同的序列。

8.权利要求7的方法，其特征在于，其中加符号的S-HADAMARD序列的序列对应于发送信号的一帧。

9.权利要求7的方法，其特征在于，每个所述S-HADAMARD序列包括多个S-HADAMARD码字。

10.权利要求9的方法，其特征在于，其中S-HADAMARD码字的序列对应于发送信号的一帧。

11.无线发射机中的信号产生器，包括：

特定的序列产生器，用于生成具有恒定幅度的复数元素的特定的序列；

S-HADAMARD序列产生器，用于接收特定的序列和根据特定的序列产生至少一个S-HADAMARD序列，其中S-HADAMARD序列对应于用特定的序列按位加扰的WALSH-HADAMARD序列集的各自的组成部分；

识别符产生器，用于产生加扰码组识别符；

选择器，用于根据加扰码组识别符来选择由S-HADAMARD序列产生器产生的S-HADAMARD序列；

组合器，用于组合由选择器选择的S-HADAMARD序列与信息信号，以便形成组合的信号。

12.权利要求11的信号产生器，其特征在于，其中特定的序列产生器包括存储器，从该存储器中可以恢复特定的序列。

13.权利要求11的信号产生器，其特征在于，其中S-HADAMARD序列产生器包括用于递归地产生WALSH-HADAMARD序列的处理器，以及用于形成特定的序列与由处理器产生的WALSH-HADAMARD序列的乘积的乘法器。

14.权利要求11的信号产生器，其特征在于，其中S-HADAMARD序列产生器包括一个在其中存储了WALSH-HADAMARD序列的存储器，以及一个用于形成特定的序列与从存储器恢复的WALSH-HADAMARD序列的乘积的乘法器。

15.权利要求11的信号产生器，其特征在于，其中识别符产生器包括一个存储器，从该存储器可以恢复加扰码组识别符。

16.一种确定用于数字通信系统中的接收信号的加扰码组的设备，在该通信系统中信号由各个加扰码进行加扰，加扰码被分配给各个加扰码组，加扰码组的识别符在信号中用各个码字进行编码，该设备包括：

S-HADAMARD码字产生器，用于根据特定的序列产生至少一个S-HADAMARD码字，其中S-HADAMARD码字对应于用特定的序列按位置加扰的WALSH-HADAMARD序列集的各个组成部分；以及

解相关器，其中该相关器形成接收信号与由S-HADAMARD码字生成器产生的至少一个S-HADAMARD码字的至少一个相关值。

17.权利要求16的设备，其特征在于，其中S-HADAMARD码字产生器包括一个存储器，从该存储器中可以恢复该至少一个S-HADAMARD码字。

18.权利要求16的设备，其特征在于，其中解相关器包括：

主解相关器，用于形成接收信号与多个短序列的接连的相关值，该多个短序列对应于特定的序列与WALSH-HADAMARD序列集的组成部分的子序列的按位乘积；以及

副解相关器，用于形成由主解相关器形成的接连的相关值与包括该子序列的WALSH-HADAMARD序列集的组成部分的相关值。

19.权利要求18的设备，其特征在于，其中副解相关器是快速Walsh处理器。

20.权利要求18的设备，其特征在于，还包括一个乘法器，它用于形成接收信号与特定的序列的乘积，从而产生解扰的接收信号，以及其中主解相关器形成解扰的接收信号与WALSH-HADAMARD序列集的组成部分的子序列的接连的相关。

21.权利要求20的设备，其特征在于，其中主和副解相关器是快速Walsh处理器。

22.一种确定用于数字通信系统中的接收信号的加扰码组的设备，在该通信系统中信号由各个加扰码进行加扰，加扰码被分配给各个加扰码组，加扰码组的识别符在信号中用各个码字进行编码，该设备包括：

特定的序列产生器，用于产生具有恒定幅度的复数元素的特定的序列；

乘法器，用于形成接收信号与特定的序列的乘积，从而产生解扰的接收信号；

WALSH-HADAMARD序列产生器，用于产生至少一个WALSH-HADAMARD序列；以及

解相关器，其中该解相关器形成该解扰的接收信号与由WALSH-HADAMARD序列产生器产生的至少一个WALSH-HADAMARD序列的至少一个相关值。

23.权利要求22的设备，其特征在于，其中特定的序列产生器包括一个存储器，从该存储器中可以恢复特定的序列。

24.权利要求22的设备，其特征在于，其中WALSH-HADAMARD序列产生器包括用于递归地产生WALSH-HADAMARD序列的处理器。

25.权利要求22的设备，其特征在于，其中WALSH-HADAMARD序列产生器包括一个存储器，从该存储器中可以恢复至少一个WALSH-HADAMARD序列。

26.权利要求22的设备，其特征在于，其中WALSH-HADAMARD序列产生器和解相关器是快速Walsh处理器。

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