CN1153580A - 将引导符号用于均衡和帧同步的高性能调制解调器 - Google Patents

Abstract

一种利用点缀了引导符号的数据符号(52)来调制和编码数据的调制器(图2)用于对另一个调制解调器的传输。一个解调器解码数据符号(图3)或从另一个调制解调器接收的信号，以4倍的符号速率取样该接收信号(104)，将取样信号转换成为正交信号，经低通滤波产生一个复合基带信号(120)。根据点缀在该信号中的引导符号，使该复合基带信号中的数据符号与每个符号开始同步地取样(146)。通过对该引导符号处理，在低到很低的信噪比时通过噪涌或在代表数据的数据符号由传输莫尔斯码的点和划的预定数据符号序列来识别发送该调制信号的站时，可保持全调制解调器同步。该引导符号的连续序列点缀了传送莫尔斯码的数据符号序列，防止在发射站与接收站之间丢失同步，还用来更新解调器中均衡器(142)的抽头系数，使得由于信道衰落、噪声和其它效应引起的在输出数据中的误差最小化，还用来确定数据帧，以使数据中不需有比特同步和帧同步。

Description

将引导符号用于均衡和帧同步的高性能调制解调器

本发明涉及调制和解调在两个地点之间发送的数据，具体涉及同步那些在一个地点调制的并发送到另一个地点解调的数据帧。

术语“调制解调器”是“调制器”和“解调器”这两个名词的词头部分的组合，它用于能够调制数据以便通过电话或射频链路传输和能够解调从另一个地点接收的由类似装置调制的数据的装置。业已普遍将调制解调器用于互联个人计算机以使用户们交换数据和通信。技术上的革新降低了当前可应用的调制解调器的费用，同时提高了数据传输的速率。

在数据速率方面改进的每个接连的等级中，调制解调器的制造商趋向于采纳和遵循已规定的调制解调器运行的工业界标准，借此确保在调制解调器之间在至少某种程度上的兼容性。例如，CCITT(国际电报电话咨询委员会)V.32标准规定了一种调制解调器类型具有最快的可应用数据速率之一，即9600比特/秒(不考虑诸如采用数据压缩技术以达到较高的有效数据速率的CCITT V.42bis标准和专用的系统)。下一个较高的数据传输标准将随着V-快速标准的发表来提供，速度在14.4千比特/秒之上。调制解调器的应用并不限于在计算机之间的数据交换，在某些应用场合，专用的调制解调器调制协议设计能够提供改善的性能。

在寻呼系统中，调制解调器通常用于传送中央寻呼终端与多个同时广播的寻呼发射机之间的数据，后者用来向寻呼业务用户携带的寻呼机单元再发送无线电信号。由寻呼单元接收的数据然后由用户在作为寻呼单元一部分的显示屏上读出。一种适合用于同时广播寻呼系统中的异步调制解调器已在共同转让的、名称为Variable Speed AsynchronousModen美国专利5,227,741中描述了。虽然该专利公开的调制解调器成功地解决了等时失真(系统“抖动”)的问题而在射频链路上达到超过2400比特/秒的数据传输速率，但它达不到V.32标准的9600比特/秒性能，而那是电话线路调制解调器方面更典型地应用的标准。

调制解调器用于同时广播寻呼系统时，所遇到的几个问题在电话线路调制解调器应用场合中通常不会发生，它们并未由V.32标准很好地讲清楚。电话线路上的信噪比(SNR)(特别是在某些无制约的线路上)会导致在两个V.32调制解调器之间传输的数据中出现差错。针对约为24dB的SNR，V.32标准要求链接的调制解调器降低到较低的数据速率(可能是4800比特/秒，或甚至为2400比特/秒)。其结果是，符合同时广播链路网络中的V.32标准的调制解调器的实际或真正的数据速率要比9600比特/秒低很多(尤其是在采用前向纠错(FEC)技术之后)。最好是保持较高的9600比特/秒的数据速率，甚至在较低SNR的时候。另外，还希望具有低开销的前向纠错和控制信息来改善数据通过量。

当两个V.32调制解调器建立起一条链路时，要有一段初始时段用于训练和同步，而如果因短暂的线路中断或噪涌引起通信中断时要求重复初始时段。在接收调制解调器处，同步过程要求识别出数据中每个符号的定时，以精确地确定每个符号何时发生。一旦在符号级(symbollevel)实现同步，接收调制解调器必须从解调的数据流中找出每个数据帧的起点和终点。此外，V.32调制解调器的同步需要一个返回通路或告警返回，以便请求在同步丢失的任何时刻重发训练程序，鉴此明显地降低了数据通过量。对此，最好为建立通信链路的两个调制解调器提供自动同步，和不使用返回通路而从短暂的线路中断和噪涌中提供自动恢复。

此外，V.32标准对低信噪比很敏感。例如，在符合V.32标准的调制解调器中的解调器同步在信噪比范围内约22到24dB时通常丢失。同步在寻呼链路系统中理想的情况是保持在信噪比低于大约10dB时可提供适当的系统性能。

在射频链接的通信系统中应用的V.32标准的另一个重大限制是FCC(美国联邦通信委员会)要求利用可辨别的莫尔斯码来周期性地识别数据链路发射机。按照V.32标准，用莫尔斯码发送一个站的识别符会导致解调器完全丢失同步。于是，在发送莫尔斯码之后，先前通信的两个调制解调器必须在训练和同步序列中再次配合，这将延续约1秒多。在忙的寻呼系统中在这种再训练和同步的间隔期间数据通过量的损失可能明显地限制了该系统。

V.32标准可对幅度和群时延失真提供均衡，但是，为此目的所使用的均衡器对调制解调器的性能引入约2dB的劣化，这代表一种不希望的调制解调器性能劣化。用于同时广播寻呼的调制解调器的均衡器性能(特别是在具有差的SNR的链路中)应当改善得优于当前状态，如果不超过，则应至少满足V.32标准，并能容忍基本上是脉冲的噪声。

本发明讲述了V.32标准的上文提到的问题，而其它先有技术的调制解调器的问题上文未讨论。虽然，本发明的开发满足了特定的同时广播寻呼系统的需求，但本发明还可应用于必须使数据在两个地理上根本不同的点之间以相当高的速率通过调制解调器有效地传输的几乎任何通信系统。

根据本发明，规定了用于解调输入信号的装置。模拟输入信号具体地包括用于编码数的据数据符号和引导符号(亦称为“参考符号”)。该解调装置含有取样装置，它被耦合用以接收输入信号，并对该输入信号周期性地取样以产生一个相应的数字样值信号。正交变换装置将数字样值信号变换成为复合基带信号。该复合基带信号然后由符号同步装置处理，以对该复合基带信号的数据符号确定符号定时，作为含在该复合基带信号内的数据符号和引导符号的函数，产生出一个已同步化的信号，使数据符号在其中被正确地校准成同它们的符号时间相同步。还设置分离装置以在已同步化的信号中将引导符号与数据符号分离开，产生一个数据符号信号。解码装置用于解码数据符号信号，以便恢复与其内含的数据符号相对应的数据。

引导符号含有预定数目的引导符号的重复型式，该引导符号按预定的间隔点缀数据符号。该符号同步装置含有确定装置，对复合基带信号中相继的引导符号确定微分相位关系，这里，180°相移表示一个已解码的引导符号等于二进制的“1”，0°相移表示一个已解码的引导符号等于二进制的“0”。这个已解码的引导符号序列然后与期望的引导符号序列相比较，以确定该引导符号序列的起点。均衡器装置被耦合用以接收已同步化的信号和均衡器系数，将该已同步化的信号均衡为一个均衡器系数函数，来补偿输入信号的任何劣化，而该劣化禁止解码数据符号恢复数据。最好，该解码装置包含一个格构解码器。

该符号同步装置最好还包含取样装置，用以取样该复合基带信号，取样时间是在数据符号与它们相应的符号时间相同步的时刻。

本发明的特点之一是，符号同步装置含有保持装置，用以在莫尔斯码取代输入信号中的数据符号时保持完全的调制解调器同步。这个特点防止了由识别一个输入信号源的莫尔斯码周期性地输入到该取样装置时引起的同步丢失。调制解调器的同步含有：(a)符号定时同步；(b)引导符号同步；(c)相位和频率跟踪同步；(d)前向纠错成帧同步；(e)均衡器收敛。

一种解码输入信号(内含用于编码数据的数据符号和引导符号)的方法是本发明的另一个方面。该方法的步骤总体上与诸多单元(包括上文提到的装置)的功能是一致的。

结合以下附图和参照下文详细的描述会更容易地理解本发明的上述各方面和许多附加的优点。

图1示出应用本发明的一种同时广播寻呼系统的原理方框图；

图2示出一种调制器的功能方框图，该调制器可将输入数据映射成为周期性地点缀引导符号的数据符号；

图2A示出一种用于调制器中编码输入数据的卷积编码器；

图2B示出一种站识别器的方框图，该站识别器周期性地产生表示莫尔斯码的数据符号，用以识别一个发射现场；

图3示出按照本发明的一种解调器的功能方框图；

图4示出由调制器在中断程序中使用的逻辑流程图，它将输入数据编码成为数据符号，并将数据符号和引导符号转换成为一个通带信号，以便发送到解调器；

图5示出由解调器执行的用以从接收的信号中解调数据的步骤的流程图；

图6示出用以调整解调器的符号定时的一种例行程序流程图；

图7示出用以在本发明的解调器中处理已解调的符号的一种例行程序流程图；

图8示出高速调制解调器的调制器部分的原理方框图；

图9示出高速调制解调器的解调器部分的原理方框图。

图1示出一种同时广播寻呼系统20，其中应用本发明来解调数据。同时广播寻呼系统20包括一个寻呼终端22，它是一个数据消息源，将数据消息传输给该同时广播寻呼系统的预订用户所携带的特定寻呼单元。这样的数据消息通常产生于连接到寻呼终端22上的其它设备(图中未示出)，如本领域的技术人员显而易见的。一个调制解调器25与寻呼终端22相关联并通过数据线24连接在其上。在同时广播寻呼系统20中，寻呼终端22将已调制数据消息最经常传送给多个寻发射机34，而不接收这样的消息，故调制解调器25的调制器部分比解调器部分更多地得到使用。据此，虽然调制解调器25的调制器和解调器的功能都对寻呼终端22有用，但下文还是将调制解调器25简单地称为“调制器26”。

从寻呼终端22上输入给调制器26的数据消息通常是不归零(NRZ)码形式的数据；然而，其它数据格式(包括已压缩的话音通信形式的数字数据)也可由调制器26调制。如下文所解释的，调制器26产生一种已调制信号，它可将寻呼终端22提供的数据传送到多个寻呼发射机34的每个。图1中，为了说明的目的，只示出了两个这样的寻呼发射机34a和34b，但可以理解，同时广播寻呼系统20通常包括有多得多的这样的寻呼发射机，其中一些可以通过射频链路33连接到寻呼终端22上，例如寻呼发射机34b的情况，而另一些可代之以由电话线28连接，例如寻呼发射机34a的情况。

由调制器26产生的已调制信号通过电话线28传输，并由发射机27从天线31上分别发送到相应的调制解调器29a和29b。对于寻呼发射机34b，由天线35接收已调制信号，将它提供给接收机37。发射机控制器43位于每个寻呼发射机现场，含有调制解调器29和图中未示出的其它部件。传输的已调制信号通过电话线28经过线45a输入给调制解调器29a。类似地，自接收机37输出的已调制接收信号通过线39耦合到发射机控制器43b，该已调制信号再经线45b输入给调制解调器29b。

寻呼发射机主要应用调制解调器29的解调器部分30，解调寻呼终端22传输过来的数据消息，调制解调器29只是偶而地需要其调制器部分。为此，对调制解调器29a和29b下文简单地称为“解调器30a和30b”。尽管如此，在需要时，对于具有安装在寻呼发射机中的调制解调器能力的调制器可供寻呼发射机34a和34b应用，并且由它们周期性地应用来将与系统有关的数据消息发送回寻呼终端22，例如响应该寻呼发射机是否受该寻呼终端的支持。

解调器30处理自寻呼终端22经由电话线28和射频链路33发送的已调制信号，解调该信号，以产生由此传送的数据消息，再输入给它们相应的寻呼发射机34。寻呼发射机34a和34b分别调制一个射频载波，作为无线电信号38a和38b分别地通过天线36a和36b发射该数据消息。该无线电发射例如由某个用户携带的用以接收寻呼业务的寻呼单元40接收到。寻呼机可能设在寻呼发射机34a的接收区44a内，或在寻呼发射机34b的接收区44b内，或兼在这两者的接收区内。

请注意，本发明不以任何方式限制在寻呼系统中使用，而是结合这样一个系统来公开的，因为它是调制解调器最先考虑的商用场所之一。调制器26和解调器30也可以同样好地应用于例如经由电话线28互联的两台个人计算机(图中未示出)之间传送数据。

参看图2的功能方框图50，图中示出按照本发明由调制器26如何处理输入数据，以便传输给解调器30并由之解调。如方框52所示，调制器产生对应于数据符号的一串与输入数据。在优选实施例中，数据符号是利用16状态的格构编码调制(TCM)方案采用32交叉点的星座集通过格构编码输入信号而产生的。这种TCM方案在常规的未编码的16电平正交幅度调制(QAM)信号上提供4.77dB的增益。先有技术的V.32TCM技术规范利用90°相位不变量的8状态的TCM方案，与不编码的16-QAM相比它具有3.98dB的增益。加之，本发明不像诸如V.32之类的先有技术标准，而是将引导符号周期性地插入数据符号流中。

如图2的方框56所示，引导符号由一个引导符号源产生，该引导符号源产生一个预定的伪随机的引导符号序列(或最好是，访问一个查找表，表中存储一个预定的随机产生的引导符号序列)。在优选实施例中，在重复的伪随机序列中有63个引导符号。该伪随机序列应包含足够数目的引导符号，以使该序列的自相关函数具有一个明确限定的峰值，也即自相关函数中最大峰值对假峰值(背景)中最大值之比应至少为2∶1。此外，该特定序列应具有模拟随机白噪声的频率域频谱，这个特性允许传送莫尔斯码的数据符号从引导符号的任何可闻“噪声”中分辨出来，而同时能在已调制数据流中保持该引导符号，以用于同步的目的。含在该序列中的引导符号一次插入一个，散布在数据符号流之中，该序列按需重复下去直到所有的数据符号都被传送为止。同一个预定随机产生的引导符号序列用于按照本发明构成的所有调制解调器，以使任何调制解调器29的解调器可以监视从接收信号中抽取的引导符号，以使解调过程同步，并更新用于均衡接收信号的均衡器系数。

如图2A所示，该数据符号源用于传输数据(与莫尔斯码不同)，最好包含一个卷积编码器53，用以同时处理4比特二进制输入数据。4比特二进制输入数据由Y1_n、Y2_n、Q3_n和Q4_n表示，下标“n”标识编码器时钟时间，在时间n＝0时开始。只有两比特Y1_n和Y2_n由编码器53用于编码Y0_n；而比特Y1_n、Y2_n、Q3_n和Q4_n通过编码器而不变化。如在三个节点55a、55b和55c处所示的，对数据执行一系列异或(XOR)操作而使比特Y1_n和Y2_n编码。通过对每个编码器时钟脉冲下移位的数据提供缓冲存储可在方框57a、57b、57c和57d产生一系列时间延时T。方框57的每个时间延时装置最好包含1比特延时缓存器。在这个方案中，Y0_n的先前值与Y2_n的当前值异或，由此得到的值在方框57c中缓存。同时，一个新的值进入方框57b，该新值是Y1_n和Y2_n的当前值与方框57c中先前缓存值异或的结果。类似地，一个新值(该新值是Y2_n当前值与方框57b中缓存值和Y0_n当前值异或的结果)进入方框57a缓存器。于是，卷积编码器53接连地编码比特Y1_n和Y2_n，以产生冗余的第五位Y0_n(时钟时间n＝0时，Y0_n初始化为0)。与V.32标准比较(它采用的是约束长度为3的8状态方案)，16状态格构编码方案具有一个约束长度等于4。

当莫尔斯码代之以与实际数据相对应的数据符号而被传输时，数据符号源52被切换到如图2B所示的一个站识别器47上，站识别器47含有一个莫尔斯码源49，它规定实际的点和被传输的划，例如，利用一个查找表来提供用于识别调制器现场所需的莫尔斯码的点和划；还含有一个翻译器51，用以产生一个预定数据符号序列A，它对应于莫尔斯码的点，或产生一个预定数据符号序列B，它对应于莫尔斯码的划。如本领域的技术人员公知的，频率值取决于相位变化(即相位旋转)的速率。在含有序列A的、相继预定的数据符号之间有一个固定增量的相位旋转，当从一个扬声器(图中未示出)听到一个接收信号时，传输信号的序列A的内含物是例如可闻的，作为第一频率是200Hz。类似地，在含有序列B的、相继的预定数据符号之间有一个固定增量的相位旋转，它不同于序列A中相继的数据符号之间有关的相位旋转，因此，当序列B包含在传输的信号中时，可选择得使它提供在扬声器上可闻的接收信号作为一个第二频率，例如是1800Hz音调，它与第一频率不同。数据符号序列A和B点缀了引导符号(在接收信号中是可闻的，只作为低幅度的白噪声)传送由莫尔斯码源49提供的该特定莫尔斯码作为对应于点和划的一系列第一和第二频率的音调。

再回到图2，一个逻辑驱动开关54在方框52的数据符号源与方框56的引导符号源之间进行选择。线60将引导符号源耦合到逻辑驱动开关54。在优选实施例中，由逻辑驱动开关54将选择的输入到方框62符号映射装置的每个第13个符号是引导符号。每个引导符号也含有5比特。在这个实施例中，数据被编码和映射成速率为2400符号/秒的符号。

根据逻辑开关54的位置，从方框52数据符号源输出的5比特或者从方框56的引导频符号源输出的5比特被映射成为32点信号星座，以产生一个复合基带信号在线64和66上传输。如图2中所示。线64上传输的信号的I部分施加在低通滤波器68上，以滤除掉带外分量。类似地，线66上传输的Q信号输入到相应的匹配滤波器70。从这两个滤波器输出的已滤波信号分别施加在乘法器72(滤波器68的输出)和乘法器74(滤波器70的输出)上。乘法器72将该信号的已滤波I部分乘以方框76所示的函数cos(2πf_ct)；类似地，该信号的已滤波又部分输入到乘法器74，乘以方框78所示的正交函数sin(2πf_ct)。乘法器72和74输出端上得到的通带分量然后在加法器80相加，以产生一个通带信号S(t)，它在电话线28a上传输，或者以射频信号33的形式传输，由解调器30接收和解调，如图1所示。

图8示出用以实施图2所示调制功能的部件。从寻呼终端(或其它信号源)来的NRZ信号经线24传送到数字信号处理器(DSP)366。实际上，上述的所有编码和映射功能是由DSP按照编程的指令集实施的。所产生的通带信号经线372传输到数/模转换器(DAC)374，以产生相应的模拟信号。该模拟信号通过线376施加在一个后置滤波器378上，从该后置滤波器378来的已滤波输出信号经线360传输到无线电发射机或电话链路(示于图1中)，用于传送到在该通信链路的另一端的相应调制解调器，在那里该接收信号按照本发明进行解调。

参看图3的方框图100，它示出解调器30的情况。方框102由r(t)指明的接收信号通常对应于图2的方框82的调制器输出信号S(t)。然而由于线路噪声和/或信道中使信号劣化的其它源会影响信号在调制器26与解调器30之间的传输质量，故接收信号r(t)已有些改变得不能确切地对应于该已调制输出信号s(t)。本发明利用包含在传输信号中的引导符号来恢复该传输的数据，尽管该接收信号在其传输到解调器时已受影响。可以预料到在某些应用中该接收信号r(t)可能是数字信号而不是模拟信号。例如一种脉码调制(PCM)信号可能输入到该调制器。

接收信号r(t)不管是模拟的还是数字的都以9600样值/秒的固定速率f_s被取样。如果接收信号是模拟的，则由一个模/数转换器(ADC)(图中未示出)转换成为数字信号。由于模拟的或数字的信号可由解调器处理而且这两种类型信号的每种均以9600样值/秒速率取样，故该解调器的输入级在图3通常表示为一个开关104。取样接收模拟信号不与任何的参考时钟同步，只是简单地以固定的速率任意地发生。取样接收信号而产生的数字样值(或取样信号)是输入到乘法器106和108(这两乘法器并联连接)，以产生正交信号。在乘法器106中，取样信号乘以由方框110提供的函数cos(2πf_ct)，产生一个输出，以便施加在低通滤波器114上。在滤波器114中，函数p(t)作用于该信号上，以提供抗混叠性能，并除去带外噪声。类似地，乘法器108使接收信号的数字样值乘以方框112所示的函数sin(2πf_ct)，该乘积输入到低通滤波器116，以提供一个与低通滤波器114的滤波函数p(t)配对的滤波函数p(t)，用以抗混叠和除去带外噪声。

低通滤波器114和116的输出均含有从接收信号导得的一个复合基带信号。开关122以2400样值/秒的速率取样该复合基带信号。这些样值由开关122取出的时间是由线124上符号定时方框126来的定时信号输出控制的。该定时信号被确定为该接收信号内含的数据符号和引导符号的函数，并控制该复合基带信号的取样，以同步于每个数据符号的发生。

该复合基带信号的样值从符号定时方框126经线128传输到差分引导符号解码和同步方框132，以得出一个同步信号，在线134上输出出去。“差分引导符号解码和同步”方框132搜索含有重复的伪随机引导符号序列的63个引导符号的起点(或终点)，以为数据符号的每帧的同步信号确定定时。该同步信号经线134传输到引导符号处理方框136，以控制大部分解调器同步功能。请注意，在本说明书后附的权利要求书中术语“符号同步装置”意指包括了符号定时方框126、“差分引导符号解码和同步”方框132及引导符号处理方框136的功能。

该复合基带信号的样值经线128输入到预增益方框130，其内含有自动增益控制。自动增益控制保证该取样信号的幅度在所需范围之内。响应从引导符号处理方框136经线160输入的反馈信号，设定预增益方框130的自动增益控制的增益。

从方框130来的已放大信号输入到来法器140，以将该复合基带信号乘以函数

，其中f_o对应于由引导符号处理方框136确定的一个频偏校正值，t是时间，φ对应于该复合基带信号的相位跟踪校正值。该频偏校正值用以校正从该接收信号导得的该复合基带信号的频偏达7Hz。如果不施加频偏校正，则该解调过程中将发生误差。引导符号处理方框136根据该复合基带信号内含的引导符号的相位旋转速率，确定该频偏校正值。

该复合基带信号的相位校正样值含有信号x(k)，它们输入到方框142的均衡器，以均衡该信号进行，来校正它从调制器传输出来期间所发生的劣化。在方框142中实现的均衡作用如下式所示，x(k)’为已均衡的信号。 $x\left(k\right)\′=\underset{i=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{C}_k\left(i\right)x(k-1)---\left(1\right)$ 上式中的系数C_k对应于均衡器抽头系数，它们由引导符号处理方框136不断地更新，经线144供给到方框142的均衡器上。这些系数是根据该接收引导符号与该预定的序列中期望的引导符号相比较被确定为接收引导符号的函数，而该预定的序列是随机地产生的，可供调制器和解调器应用。

从方框142来的已均衡信号由逻辑开关146有选择性地施加到线150上以从信号中选择每个引导符号，或施加到线152上以从信号中选择相继的数据符号。逻辑开关146是由引导符号处理方框136产生的并经线148传输的一个选择信号来控制的。在优选实施例中，由于已均衡输出中的每个第13符号是一个引导符号，故引导符号处理方框136简单地使用由同步信号控制的定时功能，来确定方框142的均衡器的输出信号何时是引导符号或是数据符号，据此，然后切换该输出信号。相继的符号是从方框142以速率为2400符号/秒输出的。

逻辑开关146耦合到线152上以将12个接连的数据符号传送到格构解码器方框154，然后该逻辑开关146耦合到线150上以将第13个符号(也即引导符号)传送到引符号处理方框136。按照这种方式，从方框142的均衡器输出的信号在线150与线152之间切换，直到接收信号中的全部数据符号处理完毕。

输入到格构解码器方框154的数据符号由维特比解码器解码，而接收的引导符号用于确定均衡器抽头系数C_k，来调整该复合基带信号的增益和相位并校正频偏，如上所述的那样。由于按照这种方式使用了引导符号，故该格构解码器154产生的、并经线156输入到一个输出数据缓存器方框162的数据，比在常规的调制解调器之间传输的数据，受信道噪声和信号劣化的其它干扰源的影响要小得多。引导符号处理方框136通过控制一个开关166来确定数据帧的同步。在该开关166闭合时，将存储在输出数据缓存器162内的一个输出数据帧提供给输出方框167。该输出方框167利用前向纠错技术(FEC)作出数据帧处理，如方框169所示的。对该数据帧所执行的FEC利用一个常规的循环冗余校验(CRC)算法和里德-索罗门解码器来识别和校正数据中的差错。已解码和已校正的数据最后在线168上输出。

如果例如由于很长的噪涌或瞬时线路断开造成解调器失去同步而在调制器26与解调器30之间的传输中途发生暂时线路中断，则在信道回复到正常工作时该解调器将立即再同步。这种自动再同步能力在V.32标准中(或者不应用引导符号的、等同的电话线路调制解调器方案)未曾提出，因为这样的方案要求发送调制器停止发送数据，然后在数据传输可以重新恢复之前再传输一个同步序列。与之相比，在一个使用解调器30的通信系统可靠得多并可以从严重的线路中断中以更快速地复原。

图9所示的解调器30的方框图示例它具有相对简单性的硬件元件，它包含一个模/数转换器(ADC)382，可将线380上的接收模拟信号或音频信号输入转变(取样)成为以9600Hz速率的数字信号，经线384输入到DSP386。ADC382对应于图3的开关104。如在调制器的情况时，图3所示的大部分功能是由DSP382按照编程的指令来实施的。由于数据的调制和解调都由编程的DSP来执行的以提供所需的功能，故这时讨论每个装置中使用的逻辑是合宜的。

返回参看图4，图中的流程图170示出由编码器执行的编码数据以便传送到解调器的步骤。该例行程序在步骤172开始，把已映射成为数据符号的输出数据，与周期性点缀的引导符号一起以4倍符号速率传输到DAC374。为此，在步骤174，9600次/秒的中断程序使该已调制数据输入到DAC。在步骤176，在每个时钟周期，使中断次数增1。然后，在步骤178，确定中断次数MOD4是否等于0，亦即该中断次数是否为4的整数倍，因为符号速率(2400符号/秒)等于样值速率的1/4。换句话说，输出信号是对每个传输的符号按4次取样的。

如果步骤178判定的结果是肯定的，则进入步骤180，利用从方框62的符号映射器来的数据输出，对I和Q这两个信道所施加的p(t)滤波器函数(参见图2)获得一个输入。如果对当前符号未被完全取出输出信号的4个样值，则步骤178得出否定的结果，该程序进入步骤182，p(t)滤波器输入等于零。

从步骤180和182都前进到步骤184，这里p(t)滤波器函数施加到I和Q信道上。然后，在步骤186，在当前时间t更新函数sin(2πf_ct)和cos(2πf_ct)。在步骤188，滤波器的I信道输出乘以更新的余弦函数，而滤波器的Q信道输出乘以更新的正弦函数。在步骤190，将这两个乘积相加，以提供该传输信号s(t)，并存储在一个缓存器中(图中未示出)以便在下次中断开始时进行传输。然后，在步骤192该取样中断程序结束。

参看图5，图中示出由解调器执行的步骤的流程图200，该流程在步骤202开始，接收信号r(t)以9600次/秒被取样。在步骤204，由ADC提供的模/数转换结果的数字样值被读出。在步骤206通过对接收信号的样值分别乘以(2πf_ct)的余弦函数和正弦函数，确定该复合基带分量的I和Q值。然后，在步骤208，该复合基带信号的两个分量利用脉冲成形滤波器函数p(t)分别进行低通滤波。在步骤210，将已滤波的I和Q分量存储在一个缓存器中。

在步骤212，将称为“样值_号数”的一个变量设定为等于(样值_号数＋1)MOD4。这个步骤的目的是保证一个例行程序在每个第4个样值时被调用来处理已解调的符号。为此，在步骤214，判断样值一号数是否等于零，如果“是”，则在步骤216调用一个“处理已解调符号”的例行程序。这个子程序的细节在下文结合图7进行解释。

另一方面，如果样值_号数的新值不等于零，则流程进到步骤222来判断样值、号数的值是否为1。如果“是”，则在步骤220调用“调整符号定时”例行程序。“调整符号定时”例行程序的细节在下文结合图6进行解释。在从“处理已解调符号”例行程序或“调整符号定时”例行程序返回之后，或在步骤222的判断结果为“否”时，该程序逻辑前进到步骤218，它从步骤202起始的中断程序重返。

参看图7，图中示出流程图270表明在执行“处理已解调符号”例行程序中所实施的步骤，在步骤272开始。在第一个步骤即步骤274，内插接收符号s(n)并确定一个分数间隔符号s(n-T/2)。这个步骤之所以需要是因为虽然接收信号r(t)以9600次/秒取样，但诸多的符号总是可能在各点的中间在接收信号取样的时刻开始(因而称作分数间隔符号)。在这个内插过程中，接收信号s(n)内插在当前样值与该当前样值紧前面的样值之间。为此，该分数间隔符号是在当前样值之前两个样值所接收的符号。

在步骤276，根据当前符号被初始取样的时间与该样值开始时间的时间差，确定一个“符号定时误差”。显然，如果开关122闭合与符号的开始同时发生，而不是在符号开始之前或之后的某个时间发生，则该符号定时误差等于零。该符号开始时间与开关122闭合时间之间的时间差对应于符号定时误差。这个误差值用于图6的“调整符号定时”程序中。

步骤278标为“差分引导符号解码和更新引导符号对同步的相关性”是指确定相继接连的引导符号之间相位差的功能并作为用以更新同步信号的、解码的引导符号的函数的功能(也即，执行前面所述的图3的差分引导符号解码和同步方框132的功能)。根据引导符号相位差是180°还是0°，分别表示为二进制的“1”或“0”。由于被传输的引导符号是在一个预定的伪随机序列中，故一个相应的解码引导符号相位差序列(表示为二进制值)期望在接收信号导得的复合基带信号内。利用一个梳状滤波器识别出标识一个引导符号结束(和下一个序列开始)的相关值，用以作为确定同步的一个根据，该相关值是被解码的差分引导符号相位值与期望的差分引导符号相位值比较结果的函数，而该期望的差分引导符号相位值对应于预定的伪随机引导符号序列。

在步骤280，确定该解调器是否与调制器同步。如果该相关值比其最大值大60％左右，则该解调器被认为已同步。然而，如果该值比其最大值的60％低，则该解调器被认为未同步，逻辑过程前进到返回步骤282。

一旦获到标称的同步(也即在可接受的范围内)，该逻辑过程前进到步骤284，根据相对于同步信号的定时，判断当前符号是引导符号还是数据符号。如上文指出的，每个第13个符号是引导符号，其间的12个符号是数据符号。在步骤285，根据相位差与期望的相位差之间的相关性判断当前引导符号是否是该预定重复的引导符号序列中的最后一个引导符号。如果“是”，则前进到步骤287，能使输出数据缓存器162内(示于图3)存储的已缓存的数据帧输出。在步骤286，均衡器输入信号由该引导符号更新。然后，在步骤288，根据图3中方框142有关叙述的公式计算该均衡器输出。在步骤290，通过将期望的引导符号与均衡器提供的已均衡的接收引导符号相比较，调整均衡器抽头系数C_k。换言之，如果从均衡器输出的引导符号与预定序列中期望的引导符号不匹配，则调整均衡器抽头系数以提供期望的引导符号。

在步骤292，调整该解调器的频偏跟踪和相位误差，来补偿在接收信号中的频偏和相位误差。这个步骤对应于对数值f_o的确定，f_o提供对图3中经线138输入到乘法器140所需的频偏校正。最后，在步骤294，响应相位误差，调整相位跟踪，该相位误差φ是由该接收的引导符号与图3中方框136来的期望的引导符号之间的相位差决定的。然后，该逻辑过程继续前进到图5所示的解调器流程图上。

如果在解调器与调制器之间实现同步之后，当时是数据符号被处理，则逻辑过程从步骤284前进到步骤296，在那里更新均衡器输入。然后，在步骤298，将当前的均衡器系数用于规定该数据符号的每个样值求和中，来确定该均衡器输出。接着，在步骤300，将已得到的已均衡数据符号输入到格构解码器，利用一个常规的维特比解码算法来格状解码该数据符号。由于编码该传输数据所用的编码器模块结构是已知的，故从当前状态(也即已编码符号)经过格构图回到已编码数据的原始状态的最短路径，是其最大概率的路径。据此，经格构图的该路径确定最可能的传输数据。于是，在步骤302，该数据比特将以很高的概率对应于原始传输的数据。在步骤302输出数据存入一个缓存器内之后，该逻辑过程前进到如上面所指出的返回步骤282。

图6示出图5的步骤220调用的“调整符号定时”的例行程序的流程图230，在步骤232，该程序开始。在步骤234，该程序的第一步是设定变量sym-error(系统误差)等于“符号定时误差”值，而该值是在图7的步骤276确定的。然后，在步骤236，设定对应于低通滤波器符号误差的变量lpf-sym-error等于滤波的sym-error，也即，sym-error的值在图3的符号定时方框126中被低通滤波，以得到运行的sym-error变量的平均值。

在步骤238，判断变量lpf-sym-error的绝对值是否大于一个阈值(在优选实施例中，该阈值正比于|r(t)|²的平均值)。如果“否”，则逻辑流程前进行返回步骤240。反之，如果“是”，则在步骤242，将lpf-sym-error值设定为等于其先前值除以2。这个步骤有效地使运行的平均值回复到一个明显较低的值，以便下次在步骤238判断时，由于该平均误差小于阈值，故逻辑流程可能前进到返回步骤240。在步骤244，判断lpf-sym-error值是否大于零，也即该值是否为正值，如果“是”，则在步骤246由图3所示的开关122延迟取样，以滞后该符号定时。反之，如果lpf-sym-error的值是负值，则在步骤248由开关122超前取样以导前该符与定时。因信号取样滞后或导前的方法是本领域内技术人员公知的，故无需赘述。

为了识别的目的，在该调制器现场周期性地发送莫尔斯码，这是利用了在该序列中相继接连的数据符号之间的相位旋转产生的莫尔斯码点和划的可闻特性，而应用两个专门选择的预定的数据符号序列来代表莫尔斯码点和划。然而，因为本发明的解调器使用了引导符号，它们与代表莫尔斯码的数据符号一起发送而保持同步，故本发明在这样的发送期间保持解调器的同步，并且在发送莫尔斯码停止之后任何代表被发送数据的数据符号(不是莫尔斯码)能够立即被解调。

虽然现已公开的解调器优选实施例将接收的信号处理为一个通带信号并使该通带信号转换成一个复合基带信号，但可以预计，不作此种转换而直接处理该通带信号而无需这样的转换也能得到许多相同的益处。为了在通带信号中而不是在复合基带信号中直接处理该接收信号，低通滤波器114和116必须变为带通滤波器，且方框142所示的均衡器必须是通带均衡器，而不是复合基带均衡器。本领域的技术人员显然知道，在通带中处理该接收信号所需的这些变化和其它的变化可以获得上文结合优选实施例所讨论的本发明的益处。

尽管业已经示例和描述了本发明的优选实施例，但可以理解，在不偏离本发明的精神和范畴的情况下可以作出各种变化。

Claims (39)

1.一种用以解调一个输入信号的装置，所述的输入信号含有用于编码数据的数据符号和引导符号，其特征在于，所述的装置含有：

(a)取样装置，被耦合来接收该输入信号，周期性地对它取样，以产生一个相应的数字取样信号；

(b)正交变换装置，用以将该数字取样信号变换成一个复合基带信号；

(c)符号同步装置，用以处理该复合基带信号，以把该复合基带信号中的数据符号的数据定时确定为其内含的引导符号和数据符号的函数，产生一个同步信号，其中的该数据符号正确地校准得与它们对应的符号时间同步；

(d)分离装置，用以在该同步信号中将引导频符号与数据符号分离开，产生一个数据符号信号；及

(e)解码装置，用以解码该数据符号信号，和恢复出对应于其内含的数据符号的数据。

2.权利要求1的装置，其特征在于，该引导符号含有一种预定的重复图型的以预定间隔点缀数据符号的预定数目引导符号，所述符号同步装置含有确定装置，用以确定在该复合基带信号中相继的引导符号的相位关系，相继的引导符号之间的相位关系确定出引导符号的已解码的二进制值，以限定该复合基带信号中的引导符号序列。

3.权利要求2的装置，其特征在于，还含有：比较装置，用以将限定的该引导符号序列与所述的预定重复图型的引导符号相比较，以确定该复合基带信号中的引导符号序列的开始时间，和确定均衡器系数。

4.权利要求3的装置，其特征在于，还含有：均衡器装置，耦合到该符号同步装置，用以接收该同步化信号，还耦合到该比较装置，用以接收均衡器系数，将该同步化信号均衡为均衡器系数的函数，借此补偿输入信号的任何化，这种劣化将禁止解码该数据符号以恢复该数据。

5.权利要求1的装置，其特征在于，该解码装置包含一个格构解码器。

6.权利要求1的装置，其特征在于，所述的符号同步装置还含有取样装置，用以在数据符号与它们对应的符号时间相同步的时刻取样信号。

7.权利要求1的装置，其特征在于，该正交变换装置包含一个抗混叠滤波器。

8.权利要求1的装置，其特征在于，该符号同步装置含有保持装置，用以在莫尔斯码取代数据符号时保持同步。

9.一种解调一个输入信号的方法，所述的输入信号含有用于编码数据的数据符号和引导符号，所述方法其特征在于，包括以下步骤：

(a)周期性地取样该输入信号，以产生一个相应的数字取样信号；

(b)将该数字取样信号变换成为一个复合基带信号；

(c)处理该复合基带信号，以把该复合基带信号中的数据符号的符号定时确定为其内含的数据符号和引导符号的函数，产生一个同步化信号，其中该数据符号正确地校准得与它们对应的符号时间相同步；

(d)从该同步化信号中将引导符号与数据符号分离开，产生一个数据符号信号；及

(e)解码该数据符号信号，以恢复出与其内含的数据符号相对应的数据。

10.权利要求9的方法，其特征在于，该引导符号含有其中周期性地点缀了数据符号的预定数目引导符号的重复图型，所述的处理步骤包括确定该复合基带信号中相继接连的引导符号的差分相位关系的步骤，在该复合基带信号中相继接连的引导符号之间的相位偏移确定该引导符号的二进制值，来限定该复合基带信号中引导符号序列。

11.权利要求10的方法，其特征在于，还包括将该同步化信号中的引导符号序列与期望的引导符号重复图型相比较以确定该引导频符号序列的开始和多个均衡器系数的步骤。

12.权利要求11的方法，其特征在于，还包括均衡该同步化信号为均衡器系数的函数、以补偿该输入信号的任何劣化的步骤，这种劣化将禁止解码该数据信号以恢复该数据。

13.权利要求10的方法，其特征在于，该处理步骤还包括对该复合基带信号在该数据符号与它们对应的符号时间相同步的时刻取样的步骤。

14.权利要求9的方法，其特征在于，还包括在莫尔斯码取代数据符号时保持同步的步骤。

15.一种解调一个输入信号的方法，所述的输入信号含有用于编码数据的数据符号和引导频符号，所述方法其特征在于，包括以下步骤：

(a)以第一预定的取样速率对该输入信号取样，以产生一个取样信号；

(b)将该取样信号变换成为一个复合基带信号；

(c)以与符号定时信号同步的第二预定速率对该复合基带信号取样，以产生一个同步的复合基带信号，所述的符号定时信号决定于：

(i)确定符号取样的符号定时误差；及

(ii)在一个所使符号定时误差最小化的时刻产生该符号定时信号；

(d)均衡该同步的复合基带信号，以产生一个已均衡信号；

(e)从该已均衡信号中分离出该引导符号；

(f)作为从该已均衡信号中分离出的引导频符号的函数，更新均衡器系数用于均衡该复合基带信号，以减小含在已均衡信号中的数据符号的误差；

(g)解码该已均衡信号中的数据符号，以产生一个数据信号。

16.权利要求15的方法，其特征在于，还包括校正数据信号中任何误差以产生一个已校正的输出数据的步骤。

17.权利要求16的方法，其特征在于，该解码步骤使用了一个格构解码器；该数据信号含有格构解码器的输出信号；该校正误差的步骤包括利用该引导符号从该数据信号中建立数据帧的步骤，和然后检测和校正该数据帧中的任何误差的步骤。

18.权利要求15的方法，其特征在于，将取样信号变换成为一个复合基带信号的步骤包括将取样信号下变换以得到正交分量的步骤，和然后用脉冲成形滤波器滤波该正交分量以得到该复合基带信号的步骤。

19.权利要求15的方法，其特征在于，还包括利用已被确定为该引导信号的函数的增益、用以修整该已同步的复合基带信号幅度的步骤。

20.权利要求15的方法，其特征在于，该更新均衡器系数的步骤包括将该均衡的信号内含的引导符号与期望的引导符号序列相比较以确定出该更新的均衡器系数的步骤。

21.权得要求15的方法，其特征在于，还包括调整该已同步的复合基带信号的相位成为引导符号相位序列的函数的步骤。

22.一种用以解调输入信号的装置，所述的输入信号包含用于编码数据的数据符号和引导符号，所述的解调器其特征在于含有：

(a)取样装置，被耦合来接收该输入信号，用以取样该输入信号并将它转换成为一个相应的数字取样信号；

(b)正交变换器，被耦合来接收该数字取样信号，所述正交变换器产生一个对应于该数字取样信号的复合基带信号；

(c)符号同步装置，用以处理该复合基带信号成为在该复合基带信号内含的引导符号和数据符号的函数，以产生一个同步信号，其中，该数据符号与它们相应的符号时间同步；

(d)均衡器装置，耦合到该符号同步装置来接收该同步信号，用以均衡该同步化信号以产生一个已均衡信号，其中妨碍该数据符号解码的输入信号劣化可得到补偿；

(e)分离装置，耦合到该均衡器装置上来接收该已均衡信号，用以从该已均衡信号中将该引导符号与该数据符号分离开，并用以将该已均衡信号中的引导符号与期望的预定的引导符号序列相比较来确定提供给该均衡器装置的已更新的均衡器系数，以减小含在该已均衡信号中的数据符号的误差；及

(f)解码装置，耦合到接收已均衡符号的装置上，用以解码该已均衡信号中的数据符号，以恢复出由调制器编码的数据。

23.权利要求22的装置，其特征在于，还含有耦合到该符号同步装置和该分离装置上用以确定该已均衡信号中的引导符号的相位旋转的装置，和确定该同步化信号的频偏校正为该相位旋转的函数的装置。

24.一种用以解调输入信号的装置，所述的输入信号包有用于编码数据的数据符号和引导频信号，所述解调器其特征在于，含有：

(a)取样装置，耦合来接收该输入信号，用以取样该输入信号并将它转换成为一个相应的数字取样信号；

(b)正交变换器，被耦合来接收该数字取样信号，以产生一个对应于该数字取样信号的复合基带信号；

(c)同步装置，用以处理该复合基带信号，以确定符号定时误差，并响应该符号定时误差，调整该符号取样时间，以产生一个同步信号，其中，该数据符号与它们相应的符号时间同步；

(d)耦合到该同步装置来接收该同步信号的装置，用以：

(i)将该引导符号从该数据符号分离出来；

(ii)将已分离的引导符号与期望的引导符号序列相比较，以确定该引导符号序列开始作重复的每个时间；

(iii)根据所述的比较的结果，确定一个帧同步；

(e)解码装置，被耦合来接收该同步化的信号中的数据符号，解码该数据符号，以恢复出数据；

(f)存储装置，耦合到该解码装置上来接收该数据，用来存储该数据，直至该帧同步使其输出成为一个数据帧时为止；

(g)误差校正装置，耦合到该存储装置上来接收该数据帧，用以校正该数据帧中的误差，以产生已校正的输出数据。

25.一种解调利用数据符号传输出数据的信号的装置，所述的数据符号点缀了引导符号所述的信号有选择性地使用特定的数据符号，随时传输莫尔斯码，所述装置其特征在于，含有：

(a)取样装置，用以取样该信号，产生一个相应的数字样值信号；

(b)正交变换器，耦合到该取样装置上来接收该数字样值信号，产生与该数字样值信号相对应的一个复合基带信号；

(c)同步装置，用来处理该复合基带信号，以确定其内含的引导符号，和用以产生一个同步信号，其中，该数据符号是与它们相应的符号时间同步，又其中，所述的引导符号由该同步装置使用，来防止在传输莫尔斯码期间被解调信号的丢失同步。

26.权利要求25的装置，其特征在于，该引导符号内含一个伪随机序列，以使由该引导符号产生的任何可闻声音不可闻地干扰莫尔斯码。

27.一种解调输入信号的方法，所述的输入信号含有用于编码数据的数据符号，所述的方法其特征在于，包括以下步骤：

(a)取样该输入信号，并将它转换成为一个相应的数字样值；

(b)产生一个对应于该数字样值的复合基带信号；

(c)处理该复合基带信号为该复合基带信号内含的引导符号和数据符号的函数，以产生一个同步信号，其中，该数据符号与它们相应的符号时间同步；

(d)均衡该同步化信号，以产生一个已均衡的信号，其中，内含的该数据符号的误差减小了；

(e)从该已均衡的信号中将该引导符号与数据符号分离出来；

(f)通过将从该已均衡的信号中分离出的该引导符号与期望的引导符号序列相比较，确定已更新的均衡器系数，所述的已更新的均衡器系数用于该均衡步骤中；

(g)解码装置，耦合到用以接收该已均衡的信号的装置上，用以解码该已均衡的信号内含的数据符号，以恢复出由该调制器编码的数据。

28.权利要求27的方法，其特征在于，还包括确定该已均衡的信号中的引导符号的相位旋转的步骤，和确定该同步化信号的频偏校正为该相位旋转的函数的步骤。

29.一种解调输入信号的方法，所述的输入信号含有用于编码数据的数据符号和引导符号，所述方法其特征在于，包括以下步骤：

(a)取样该输入信号，并将它转换成为一个相应的数字取样信号；

(b)产生与该数字取样信号相应的复合基带信号；

(c)处理该复合基带信号，以确定一个符号定时误差；

(d)响应该符号定时误差，调整符号取样时间，以产生一个同步化信号，其中，该数据符号与它们相应的符号时间同步；

(e)对该同步化信号作以下处理：

(i)将该引导符号从该数据符号分离出来；

(ii)将该已分离的引导符号与期望的引导符号序列相比较，以确定该引导符号序列何时开始重复；

(iii)根据该比较的结果，确定与该重复的引导符号序列相对应的一个帧同步；

(f)解码该数据符号，以恢复数据；

(g)存储该数据作为该帧同步的函数，直到能使该数据的输出作为一个数据帧时为止；

(h)校正该数据帧中的误差，产生已校正的输出数据。

30.一种解调利用数据符号传输数据的信号的方法，所述的数据符号点缀了引导符号，并且通过有选择性地使用特定的数据符号，使所述的信号随时传输莫尔斯码，所述的方法其特征在于，包括以下步骤：

(a)取样该信号，产生一个相应的数字取样信号；

(b)产生一个与该数字取样信号相对应的复合基带信号；

(c)处理该复合基带信号，以确定其内含的引导符号；

(d)产生一个同步信号，其中，该数据符号与它们相应的符号时间同步，所述的引导符号用于防止在传输莫尔斯码期间被解调信号丢失同步。

31.权利要求30的方法，其特征在于，该引导符号含有一个伪随机序列，以使由该引导符号引起的任何可闻声音不会可闻地干扰该莫尔斯码。

32.一种传输数据的调制器，其特征在于，含有：

(a)一个数据符号源，将该数据转换成为多个数据符号；

(b)一个引导符号源，产生多个不同的引导符号，所述的多个不同的引导符号含有一个预定的随机序列；

(c)一个开关，在该数据符号源与该引导符号源之间选择，以使含有该预定的随机序列的相继接连的引频符号点缀了由该数据符号源来的数据符号，产生由该数据符号与已点缀的引导符号的图型；

(d)耦合到上述开关的装置，用以产生一个通带信号作为由该开关产生的、该数据符号与点缀的该引导符号的图型的函数。

33.权利要求32的调制器，其特征在于，含有有该预定序列的多个引导符号具有基本上白噪声频率域频谱，和具有足够数目，可使该预定序列的自相关函数具有明确的峰值。

34.权利要求32的调制器，其特征在于，产生通带信号的装置含有：

(a)映射装置，用以产生一个与数据符号和点缀的引导符号的该图型相对应的复合基带信号；

(b)多个低通滤波器，耦合到该映射装置，低通滤波该复合基带信号的分量，产生相应的已滤波的信号；

(c)乘法器，耦合到该低通滤波器，用以将已滤波的信号乘以正交函数，产生通带分量；

(d)一个求和器，将该通带分量相加，产生该通带信号。

35.一种调制数据的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(a)将该数据转换成为多个数据符号；

(b)产生多个不同的引导符号，所述的多个不同的引导符号含有一个预定的随机序列；

(c)在该数据符号与该引导符号之间选择，以使含有该预定的随机序列的相继接连的引导符点缀了该数据符号，产生一个该数据符号和该点缀的引导符号的图型；

(d)产生一个通带信号作为由该数据符号和该点缀的引导频符号的图型的函数。

36.权利要求35的方法，其特征在于，含有该预定序列的多个引导符号具有基本上白噪声的频率域频谱，并具有足够的数目可使该预定序列的自相关函数具有明确的峰值。

37.权利要求35的方法，其特征在于，产生通带信号的步骤包括以下步骤：

(a)产生一个与该数据符号和点缀的引导符号的图型相对应的复合基带信号；

(b)低通滤波该复合基带信号的分量，以产生相应的已滤波的信号；

(c)将该已滤波的信号乘以正交函数，以产生通带分量；

(d)将该通带分量相加，以产生该通带信号。

38.一种用以传输莫尔斯码作为数据符号的调制器，其特征在于，含有：

(a)一个莫尔斯码源，莫尔斯码利用点和划来代表字符；

(b)一个翻译器，用以产生一个第一选定的数据符号序列以代表莫尔斯码的点，和一个第二选定的数据符号序列以代表莫尔斯码的划，所述第一数据符号序列不同于该第二数据符号序列；

(c)一个引导符号源，产生多个不同的引导符号，所述多个不同的引导符号含有一个预定的随机序列；

(d)一个开关，在该翻译器与该引导符号源之间选择，以使含有该预定随机序列的相继接连的引导符号点缀该翻译器来的第一和第二选定的数据符号序列，产生该第一和第二数据符号序列和点缀的引导符号的图型；

(e)耦合到上述开关的装置，用以产生一个通带信号作为由该开关产生的第一和第二数据符号序列和点缀的引导符号的图型的函数，该通带信号中的所述的第一和第二数据符号序列产生出相应的第一和第二可闻音调，被接收时它们分别代表该莫尔斯码的点和划，而所述的引导符号在接收时起保持通带信号同步的作用。

39.一种调制莫尔斯码以使莫尔斯码作为数据符号来传输的方法，该莫尔斯码利用点和划来代表字符，所述方法其特征在于，包括以下步骤：

(a)产生第一数据符号序列，以代表该莫尔斯码的点，和产生第二数据符号序列，以代表该莫尔斯码的划，该第一数据符号序列不同于该第二数据符号序列；

(b)产生多个不同的引导符号，所述多个不同的引导符号含有一个预定的随机序列；

(c)在该数据符号序列与该引导符号序列之间选择，以使含有该预定随机序列的相继接连的引导符号点缀了该第一和第二数据符号序列，产生第一和第二数据符号序列和点缀的引导符号的图型；

(d)产生一个通带信号作为该数据符号序列和点缀的引导符号的图型的函数，该通带信号中的所述的第一和第二数据符号序列产生出相应的第一和第二可闻音调，在接收时它们分别代表该莫尔斯码的点和划，而所述的引导符号在接收时起保持该通带信号同步的作用。

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