CN101299632A

CN101299632A - 通过音频通信系统的数据传输的同步及段类型检测方法

Info

Publication number: CN101299632A
Application number: CNA2008100928170A
Authority: CN
Inventors: E·彻斯努特; S·马哈文; I·瑟蒂; J·殷
Original assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 2007-05-03
Filing date: 2008-05-04
Publication date: 2008-11-05
Anticipated expiration: 2028-05-04
Also published as: US7912149B2; US20080273644A1; CN101299632B

Abstract

本发明涉及通过音频通信系统的数据传输的同步及段类型检测方法。用于在蜂窝通信网络上异步数据通信的系统和方法，该蜂窝通信系统允许使用语音编码机在声音信道上传输不同类型的数据帧。所述数据帧包括同步信号和数据段，根据数据段的属性选择所述同步信号，以便一旦收到数据帧，解调调制解调器可以使用所述同步信号来不仅确定数据段开始于何处，而且还在接收的数据帧中识别该数据段是何类型。使用的所述同步信号具有低的互相关性和接近单位脉冲函数的自相关函数以提供通过语音编码机的可靠传输。

Description

通过音频通信系统的数据传输的同步及段类型检测方法

技术领域

本发明通常涉及在电信网络上的数据通信，更特别地，涉及用于同步并识别在诸如无线CDMA蜂窝网络之类的音频通信系统上异步发送的不同类型的数据段的技术。

背景技术

在音频通信系统上的异步数据传输一般包括发送数据段的帧，该数据被编码成调制的音频频率的载波信号并在前面附加同步信号。然后在接收端处通常使用相关器来确定数据段的起始；即调制的载波信号的起始，以便接收调制解调器能够知晓在信号的什么地方开始解码数据。接收的数据帧与已知的(参考)同步信号互相关，然后使用指示最高互相关的峰值来指示数据有效载荷的起始位置。

在诸如CDMA蜂窝网络之类的无线电信系统中，使用语音编码机(vocoder)压缩输入的语音以实现音频在系统的声音信道上的有效无线传输。对于通过声音信道发送的数字(非语音)数据而言，使用特殊的编码技术以将数据编码成能够通过语音编码机成功发送而没有数字数据损失的调制载波信号。适合的技术可以取决于使用的特殊语音编码机。传输的成功部分地取决于接收调制解调器确定正确的同步序列位置的能力。对于通过语音编码机发送的调制数字数据而言，所述传输可以包括语音编码机在编码过程中引入的噪音，这提高了如下的可能性，即接收的数据帧中的错误的位置可能产生与参考同步信号的最高互相关，由此导致数据起始的错误确定。而且，所述数据段从一帧到下一帧可能具有不同的属性，例如长度，尽管该长度信息可以加至报头或者另外包括在数据段中，但是这样做增加了数据段的开销。

因此，存在对一种用于音频通信系统的数据传输方法的需求，所述方法提供了对数据有效载荷的起始的可靠识别以及对该有效载荷的一个或更多个属性的识别。

发明内容

本发明提供一种使用无线通信网络的数据通信的方法，该无线通信网络允许在通信网络的声音信道上传输数字数据。根据一个实施例，所述方法包括步骤：

使用如下步骤生成包含数据段的数据帧：

基于数据段的属性选择同步信号；

以及

在所述数据段前附加所选择的同步信号；

在无线通信系统上发送数据帧，所述无线通信系统具有在传输之前编码数据帧的第一语音编码机以及在收到所述传输之后解码所述编码数据的第二语音编码机；

从解码的数据帧中识别选择的同步信号；以及

基于识别的同步信号确定属性。

可以从多个不同的同步信号选择同步信号。优选地，选择的同步信号具有低的互相关并具有接近单位脉冲函数的自相关。作为合适的同步信号的一个例子，可以使用具有零均值的修改的最大长度。针对其而选择同步信号的数据段属性可以是，例如，数据段的长度，数据加密的类型，语音编码机使用的编码类型，用来编码数据段中数据的调制类型，或用在数据段中的纠错类型。

以这种方式，所述同步信号即使当通过使用语音编码机的音频通信系统的声音信道传输时也能够提供与数据段起始的可靠同步，并能够为接收器提供接收的数据段的长度或其他属性的指示。

附图说明

以下将结合附图描述本发明的优选的示例性实施例，其中同样的附图标记表示同样的元件，其中：

图1是描绘根据本发明构建的电子通信系统的方框图；

图2是描绘在图1的车辆和呼叫中心之间数据有效载荷和确认帧的交换的示意图。

图3是示出数据有效载荷帧的结构的示意图。

图4是例如图3中所示的示例性数据帧的曲线图。

图5是示出确认帧的结构的示意图。

图6是描绘异步数据通信的方法的步骤的流程图，该异步数据通信使用图1的系统连同图3-5中所示的数据帧结构；

图7是示出可替换的同步信号的曲线图，该同步信号包括为所有数据帧公共的同步序列以及对每种类型的数据帧唯一的段类型识别符序列；

图8是多-DPSK调制方案的流程图；以及

图9描绘了在不同频率上的两个DBPSK调制的载波信号以及通过使用图8的过程而获得的最终的合成调制载波信号。

具体实施方式

参考图1，示出了根据本发明构建的电子通信系统10。通信系统10包括具有声音通信信道的常规蜂窝通信网络，所述声音通信信道用于在蜂窝电话之间声音数据的双向传输。通信系统10还包括利用蜂窝系统声音信道来交换包含除了语音或其他音频之外的信息的数字数据的能力。正如下面将更加详细讨论的，这个数据通信至少部分地通过使用利用了不同同步信号的数据帧结构来执行，所述不同同步信号用于识别帧中调制数据的起始，并且用于识别该数据的一个或更多个属性。对于数据段在音频通信系统上的异步传输而言，以及特别在可能存在高噪声和/或需要传输任何各种不同数据段(即，长度、编码方案或其他属性从一个到下一个可能会发生改变的段)的那些情况下，这个数据帧结构是有用的。

通信系统10一般包括连接至陆地电话网络14的蜂窝通信网络12，蜂窝通信网络12和陆地电话网络14一起用来在乘客车辆20和呼叫中心40之间提供声音和数据通信。车辆20具有车载的电子系统，其一部分示于22。电子系统22具有包括通常在蜂窝通信设备中发现的器件的远程信息处理单元23，所述器件例如CDMA兼容的芯片集24以及使得能够使用蜂窝网络12以允许车辆所有者通过使用扬声器28和麦克风30进行声音对话的天线26。远程信息处理单元23的这些器件可以用如本领域技术人员已知的常规方法实现。除了麦克风30输入，车载的系统22还包括至少一个能够与位于呼叫中心40的现场顾问(live advisor)42启动声音通信的按钮32。

根据4G CDMA系统，来自车辆所有者(未示出)和现场顾问42的声音数据在通过发射塔16在声音通信信道上进行无线传输之前使用语音编码机被编码以压缩语音。一旦在无线网络上接收到编码的语音，然后所述语音编码机为听者解码该编码的语音。该语音编码机结合到芯片集24中，也在位于发射塔16处的基本设备中的CDMA兼容模块18中。尽管可以使用各种压缩编解码器，但是在所说明的实施例中，4G语音编码机实施为时间变化的非线性滤波器。各种这样的编解码器使用线性预测技术是众所周知的；例如，RPE-LPC编解码器或固定速率或可变速率的CELP编解码器。任何合适的编解码器(不论是否是线性预测的)可以用在图1的系统10中。

除了在声音通信信道上的典型声音数据传输之外，通信系统10能实现通过这个相同的声音通信信道和经过语音编码机18，24的数据通信。这通过在所述语音编码机的每一侧上使用调制解调器来完成，即，使用结合在车载的车辆通信系统22中的第一调制解调器34和位于呼叫中心40的第二调制解调器44。这些调制解调器可以具有相同的结构和操作，于是将只描述调制解调器34，应该理解的是，对调制解调器34的描述同样适用于调制解调器44。如图1中所示，远程信息处理单元23可以切换或多路复用调制解调器34和电话设备28-32之间的CDMA4GV芯片集24，以便蜂窝通信网络12可以用于声音通信或数据通信中任一个或两者，甚至在相同呼叫期间。

不管是在车辆20还是呼叫中心40启动蜂窝呼叫，传输调制解调器可以使用预定的音调(例如，2225Hz)或连续的音调以警告接收调制解调器所请求的数据传输，并且数据连接的各种属性可以由所述两个调制解调器协商。为了实现在声音信道上的数据通信，该调制解调器应用所选类型的编码以将正被传输的数字数据转换成调制的载波信号，该调制的载波信号可以通过语音编码机18，24以及在蜂窝网络12的声音通信信道上成功发送。合适的调制方案可以取决于系统使用的特定语音编码机。例如，对于遵循3gpp2规范(例如，C.S0014-C版本1.0标准，可在www.3gpp2.org获得)的服务选择之一的EVRC调制解调器而言，可以使用差分相移键控法(DPSK)调制方法。这种技术在共同待审和共同拥有的提交于2006年10月31日的美国专利申请No.11/554985和提交于2005年10月24日的美国专利申请No.11/163579，而现在公布为美国专利公布No.US 2007-0092024A1中得到了进一步的描述。这两份申请的全部内容在此引作参考。正如在这些申请中讨论的，所述数字数据的编码由调制解调器34通过使用一个或更多个载波信号来实现，所述载波信号利用所述数据通过使用编码器/解码器36来进行调制。

如图1中所示，调制解调器34和其编码器/解码器36可以通过使用在远程信息处理微处理器35上运行的软件来实现。该软件可以存储在远程信息处理存储器37中。其他可替换的实施例对于本领域技术人员是清楚明白的；例如，调制解调器34可以结合到4GV芯片集24中，或者可以使用专用IC或其他硬件器件来实现，或者调制解调器软件可以存储在处理器35自身上或在未示出的其他存储器上。

在车辆20上，被编码并通过调制解调器34而发送的数字数据可以由远程信息处理单元23通过车辆网络39从一个或更多个车辆系统模块(VSM)38获得。这些模块38可以是任何车辆系统，针对该车辆系统，期望信息传输到达或来自呼叫中心40或其他远程设备或计算机系统。例如，一个VSM 38可以是向呼叫中心40提供诊断故障代码或其他诊断信息的诊断系统。作为另一个例子，VSM 38可以是上载坐标或关于车辆位置的其他这种信息至呼叫中心的GPS使能的导航系统。数据也可以从呼叫中心(或者其他远程设备或计算机系统)传输至车辆。例如，在VSM38是导航系统的地方，可以下载新的地图或其他方向的或兴趣点的信息至车辆。作为另一个例子，VSM 38可以是在其中新的音乐或视频可以下载并存储用于稍后重放的信息娱乐系统。而且，如这里使用的术语“数字数据”不仅包括信息，还包括可执行代码，以便新的程序可以通过声音通信信道从服务器或其他计算机下载到车辆。本领域技术人员将知道有其他这种VSM 38和其他类型的数字数据，对于所述其他这种VSM 38和其他类型的数字数据，期望到达和/或来自车辆20的通信。

车辆网络39可以实现成任何合适的网络，例如控制器局域网络(CAN)、介质导向系统传输(MOST)、局部互联网络(LIN)、以太网、局域网(LAN)，并且可以采用适当的连接和协议，例如与已知的ISO、SAE和IEEE标准和规范一致的那些连接和协议。也可以包括分离的信息娱乐网络(未示出)，用于由远程信息处理单元23来访问车辆无线电系统，在这种情况下，可以除去扬声器28，并且替换为用于通过通信系统12在声音对话期间音频输出的一个(或多个)车辆无线电系统扬声器。

陆地网络14可以是连接至一个或更多个陆线电话并连接无线载体网络12至呼叫中心40的常规基于陆地的电信网络。例如，陆地网络14可以包括如本领域技术人员理解的公共交换电话网络(PSTN)和/或因特网协议(IP)网络。当然，陆地网络14的一个或更多个段可以通过使用标准无线网络，光纤或其他光网络，电缆网络，电力线，诸如无线局域网(WLAN)或提供宽带无线接入(BWA)的网络之类的其他无线网络，或者其任何组合。而且，呼叫中心40不需要通过陆地网络14连接，但是可以包括无线电话装置，以便它能够直接与无线网络12通信。

呼叫中心40不仅包括现场顾问42和调制解调器44，还包括若干其他部件。它包括PBX机交换46以路由进入的呼叫或者至一个或更多个电话48用于声音通信或者至调制解调器44用于数据传输。调制解调器44本身可以连接至诸如提供信息服务和数据存储的服务器50以及现场顾问42使用的计算机之类的各种设备。这些设备可以通过网络52连接至调制解调器44或者可替换地，可以连接至调制解调器44位于其上的特定计算机。图1的各种部件包括一些常规的和其他的部件，所述其他部件是基于在这里包含的描述、引作参考的申请和本领域技术人员掌握的知识而实现的。例如，调制解调器34，44和它们的编码器/解码器可以由本领域技术人员使用软件和/或诸如DSP和ASIC之类的部件实现。类似地，实现调制解调器34，44所需的其他特征全是本领域技术人员公知的。

现在参考图2，示出了在车辆20和呼叫中心40之间示例性的数据交换。一般地，所述交换包括从车辆发送的数据帧60，每一帧60由来自呼叫中心的返回消息62确认。帧60包含传递的数据有效载荷并因此大于确认成功接收的返回消息。因此，这些数据帧60在这里称为数据有效载荷帧，而返回消息62在这里称为确认帧。在车辆已经发送大量数据有效载荷帧60并且它们每个都得到了确认之后，然后在这个图2的例子中，所述呼叫中心启动自身发送数据有效载荷60至车辆，该车辆发送对于每个接收的数据有效载荷帧60的返回确认帧62。在传输的帧60未得到确认的情况下，重新发送该帧直到成功地得到确认，本领域技术人员已知各种合适的重新传输方法。

如下面将描述的，通过利用针对数据有效载荷帧60而非针对确认帧62的不同的同步信号，接收调制解调器可以确定接收的帧是什么类型，并且因此不仅仅确定数据从何处开始，还确定其长度。图3描绘了数据有效载荷帧的结构，可以看到，该帧包括同步信号(数据同步)以及数据段，所述数据段除了有效载荷以外包括以报头、CRC(循环冗余校验)和BCH(Bose Ray-Chaudhuri，Hocquenghem)纠错形式的一些开销。这个结构只是示例性的，应该理解的是，所述数据有效载荷帧不需要具有这个结构，但是可以包括与所示的相比或多或少的段域。所述数据段包括511-位的BCH编码段，前11位形成包括8-位帧ID和3个控制位的报头。所述帧ID是把帧与发送的其他帧区别开的号码，并由确认帧用以证实收到。前两个控制位告诉接收系统该帧是否为多消息通信中的第一帧(10x)，中间帧(00x)，消息的最后帧(01x)或者单帧消息的仅有的帧(11x)。发送的数据有效载荷是具有16位CRC校验和的184位。由于报头、有效载荷和CRC一起包括211位，另外的300位被分配给BCH纠错，其将允许纠正高达41位错误。这个BCH纠错编码方案可以表示为BCH(N，K，T)，其中N是代码字长度，一般地，N＝2^m-1，K是输入信息位长度，T是可以纠正的位错误的数量。因此，对于数据有效载荷帧60而言，BCH码是BCH(511，211，41)。本领域技术人员将理解，除了或代替这里公开的那些方案，可以使用其他合适的纠错方案。

现在转向图4，示出了数据有效载荷帧的同步信号和调制数据的示例波形。该同步信号是非调制的音频频率特征(signature)，该音频信号用来(1)允许接收调制解调器与调制数据段的同步以及(2)识别数据段的类型并因而识别诸如其长度之类的该数据段的一些属性。接收调制解调器与数据起始的同步首先包括粗同步，用数据帧之间的20ms暂停(沉默)的方式提供所述粗同步，以便调制解调器能够大致知道什么时候开始寻找同步。然后，精确同步包括使用相关器，该相关器将进入的信号施加至用于不同同步信号中每一个的分离滤波器，直到接收的同步信号被正确地识别出。每个滤波器代表已知同步信号中的一个，使用相关器和滤波器来执行它们是本领域技术人员已知的。

为了帮助防止误同步，同步信号展示出低的互相关性并具有接近单位脉冲函数的自相关性。例如，可以使用Gold序列，这些是本领域技术人员已知的。作为另一个例子，可以使用诸如修改的MLS-15之类的修改的最大长度序列(MLS)。修改的MLS-15可以这样构建，首先生成或提供MLS-15序列，从该序列中删除一位使得得到的序列具有零均值，然后在序列的每个末端增加零位以产生斜向上或斜向下。典型的针对数据有效载荷帧的修改的最大长度序列为[011-1-1-11-1-111-11-110]。在图4中所示的最后同步信号于是可以通过使该16位经过低通内插滤波器来获得，所述低通内插滤波器六次上采样所述序列以由此产生96个采样同步信号。

图5描绘了具有其同步信号(ACK SYNC)和数据段的确认帧62。对于确认帧而言，不存在有效载荷，因为它只证实数据有效载荷帧的成功收到。因此，数据段包括报头、CRC和BCH编码开销。所述报头包括被确认的数据有效载荷帧的8-位帧ID，以及5位的控制信息以识别，例如，该帧是否成功地被接收(ACK)或者未成功接收(NAK)，后者可以指示，例如，数据有效载荷帧的CRC校验和不匹配，在这种情况下，该帧需要重新传输。对于确认帧62而言，BCH纠错码为BCH(127，29，21)。ACK SYNC同步信号是与用于数据有效载荷帧60中的数据同步(DataSYNC)信号有区别的，以便接收调制解调器可以确定接收的帧是哪种类型的。然而，所述ACK SYNC确实包括与数据同步相同的一般性质；即，即便所述帧是通过蜂窝网络的声音信道发送，也能够实现成功检测的良好的互相关性和自相关性。可以使用用上述方式构建的唯一修改的最大长度序列；例如，[0-111-1-11-1-1-11111-10]。

图6描绘了在蜂窝通信系统12上利用上述数据帧进行异步数据传输的过程100。该方法100开始于生成数据帧(或者数据有效载荷帧，确认帧，或者其他)的步骤102，这包括确定帧类型104，生成数据段106，基于诸如段长度、调制技术等的数据段属性选择同步信号108，然后在数据段前面附加所选同步信号110。一旦生成了数据帧，然后它在诸如图1的蜂窝网络12的无线通信系统上传输112。对于经由蜂窝网络的声音信道的通信而言，这包括数据帧通过用于无线传输的语音编码机被编码并在传输之后由第二语音编码机解码。一旦数据帧处于接收端，便如上所述地处理该数据帧以定位并识别同步信号114。基于这个识别的同步信号，确定该数据段的一个或更多个属性116；例如，数据段的类型(例如，数据有效载荷帧v.确认帧)，进而其总的长度(例如，511位v.127位)以及呈现了什么字段(例如，报头、有效载荷、CRC、BCH)和它们的各自长度。

现在参考图7，示出了提供唯一同步信号的可替换方法，所述唯一同步信号起到提供健壮的同步并识别数据帧/段的一些属性的双重目的。在这个方法中，所述同步信号包括两个部分的信号，该信号包括为所有数据帧共有的同步序列，随后是唯一地识别数据段类型或其他属性的段类型识别符序列。这里，同步序列可以是诸如上述修改的最大长度序列之类的任何合适序列。在所有的数据帧中(不考虑类型)都使用这个相同的同步序列以允许接收调制解调器定位数据的起始。所述段类型识别符序列然后包括整个同步信号的第二部分，并且提供了每个唯一段类型识别符，以便它可以从其他中区别开。使用的所有段类型识别符具有相同的长度，以便接收调制解调器将基于同步序列知晓何处启动数据的解调。

为了将数据段的数据编码成适于在蜂窝网络12上传输的载波的目的，可以使用适合用于语音编码机和其他系统部件的任何调制技术。例如，图8示出了一种技术，该技术使用差分二进制相移键控(DBPSK)调制的组合来经过EVRC-B语音编码机并在蜂窝通信系统12的声音信道上传输数字数据。在这个实施例中，通过将数字数据拆分成期望数目n的不同流来执行DBPSK，在每个流上使用DBPSK以基于数字数据中符号之间的变化(即，0到1或1到0)编码不同的频率载波信号。然后把调制的载波信号加在一起以形成合成的调制载波信号。在将进入的数字数据分离成不同流时，为每个流使用数据的不同部分以便，例如，在只使用了两个流(两个载波频率)的情况，数字数据的交替组(例如一次10个字节)用来调制载波信号#1，数字数据剩余的交替组用来调制载波信号#2。每个组的大小可以如对于特定应用期望的或合适的进行选择，不论它是在更大的组中完成的，还是只作为单个位以便每个连续的位以不同于其前者的频率来调制。组的大小不需要相同，以便，例如，数据较大的组可以以较高的频率编码，而数据较小的组可以以较低的频率编码。图9描绘了两个单独调制的载波信号的例子，每个载波信号在不同频率上并示出了它们被加一起之后得到的合成调制载波信号。合适的调制频率可以包括在一个方向上(例如，车辆到呼叫中心)650Hz和1150Hz以及在另一方向上(例如，呼叫中心到车辆)900Hz和1500Hz。

可以共同地进行DBPSK数据流的解调。可以通过在不同载波频率之间进行区分来将数据流分离出来。一旦通过频率分离了，然后可以为已知的载波频率中的每一个确定正确的差分相位，然后所述数字数据可以通过标准的DBPSK解调技术恢复。

可以通过软件编程使用图1系统10的各种部件来执行上面结合图2-9描述的全部过程。

尽管在所说明的实施例中，唯一的同步信号被用来识别数据帧的类型，进而识别数据段的长度，应该理解的是，不同于段类型或长度的属性可以与使用的不同同步信号相关联。例如，所述同步信号可以用来指示数据加密的类型，语音编码机使用的编码类型，用来编码数据段中数据的调制类型，或用在数据段中的纠错类型，而非识别长度。通过识别数据段中的有效载荷是如何加密以便接收系统将知晓如何解密它，所述数据加密的类型可以用于安全的通信。接收系统可以使用语音编码机编码类型来调整其解码方法以说明在接收的数据段上预期的编解码特殊效果。用来编码数据段的调制类型告诉接收调制解调器如何解码该数据。并且所述纠错类型允许使用变化的纠错方法，以便，例如，针对发送的特定数据段，或数据段的大小，可以优化所使用的纠错。不同同步信号的其他合适用途对本领域技术人员是清楚明白的。

应该理解的是，前面的描述是针对本发明的一个或更多个优选实施例的。本发明不限于这里公开的一个(或多个)特殊实施例，而仅由下面的权利要求限定。另外，包含在前面描述中的陈述涉及特殊的实施例，并不能解释为对本发明范围或权利要求中使用的术语的定义的限制，除非在上面清楚地定义了术语或短语。各种其他的实施例和对公开的实施例的各种变化和修改对于本领域技术人员是清楚明白的。例如，尽管在所说明的实施例中只包括了两类数据帧，可以使用三个或更多个不同类型的帧，在这种情况下，会有相应数目的不同同步信号来识别它们。所有这些其他实施例、变化和改变都旨在落入所附权利要求的范围内。

如在该说明书和权利要求中使用的，术语“例如”和“诸如，”以及动词“包括”“具有”“包含”以及它们其他的动词形式当结合一个或更多个部件或其他项目列表一起使用时，每一个都应解释为是开放式的，意味着该列表不被解释为排除其他的、附加的部件或项目。其他项目应采用它们最广的合理意思来解释，除非它们用在要求不同解释的上下文中。

Claims

1.一种在音频通信系统上异步数据传输的方法，包括步骤：

使用如下步骤生成包含数据段的数据帧：

基于数据段的属性选择同步信号；

以及

在所述数据段前附加所选择的同步信号；

使用语音编码机编码所述数据帧；以及

在无线通信系统上发送编码的数据帧。

2.根据权利要求1所述的方法，其中选择步骤还包括基于所述属性选择多个非调制特征信号中的一个。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述特征信号中的每一个包括不同于一个(或多个)其他序列的单个采样序列。

4.根据权利要求2所述的方法，其中所述特征信号中的每一个包括两个部分的采样序列，该采样序列包括为所有特征信号共有的同步序列以及对每个特征信号唯一的段类型识别符序列。

5.根据权利要求2所述的方法，其中选择步骤还包括基于所述属性选择多个特征信号中的一个，其中特征信号中的每一个具有低的互相关性。

6.根据权利要求5所述的方法，进一步包括在数字存储器中存储所述特征信号的步骤，其中所述选择步骤包括从数字存储器中检索所选择的特征信号。

7.根据权利要求5所述的方法，其中所述特征信号包括第一和第二修改的最大长度序列。

8.根据权利要求1所述的方法，进一步包括步骤：生成同步信号作为上采样的修改的最大长度序列。

9.根据权利要求8所述的方法，其中生成修改的最大长度序列的步骤还包括步骤：

提供MLS；

从该MLS中删除一位使得得到的序列具有零均值；以及

在序列的每个末端增加零。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述属性表示下面内容之一：数据段的长度，数据加密的类型，语音编码机使用的编码类型，用来编码数据段中数据的调制类型，或用在数据段中的纠错类型。

11.一种在音频通信系统上异步数据通信的方法，包括步骤：

使用如下步骤生成包含数据段的数据帧：

基于数据段的属性选择同步信号；

以及

在所述数据段前附加所选择的同步信号；

从解码的数据帧识别选择的同步信号；以及

基于识别的同步信号确定属性。

12.根据权利要求11所述的方法，其中选择步骤还包括基于所述属性选择多个非调制特征信号中的一个。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述特征信号中的每一个包括不同于一个(或多个)其他序列的单个采样序列。

14.根据权利要求12所述的方法，其中所述特征信号中的每一个包括两个部分的采样序列，该采样序列包括为所有特征信号共有的同步序列以及对每个特征信号唯一的段类型识别符序列。

15.根据权利要求12所述的方法，其中选择步骤还包括基于所述属性选择多个特征信号中的一个，其中特征信号中的每一个具有低的互相关性。

16.根据权利要求11所述的方法，其中识别步骤还包括通过使用多个滤波器处理解码的数据帧来使所述同步信号与多个不同的已知同步信号之一相关。

17.根据权利要求11所述的方法，其中所述数据帧包括在数据段中具有数据有效载荷的数据有效载荷帧，其中所述方法还包括在无线通信系统上发送回确认帧的步骤，所述确认帧包括第二同步信号和第二数据段，其中该第二同步信号不同于包含在数据有效载荷帧中的同步信号。

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述确定步骤还包括基于所述同步信号确定所述数据帧是数据有效载荷帧，或者是确认帧。

19.根据权利要求11所述的方法，其中所述属性表示下面内容之一：数据段的长度，数据加密的类型，语音编码机使用的编码类型，用来编码数据段中数据的调制类型，或用在数据段中的纠错类型。

20.一种在音频通信系统上异步数据通信的方法，包括步骤：

生成包括第一同步信号的数据帧，该第一同步信号之后为包括帧ID、有效载荷和纠错的第一数据段；

在无线传输之前通过使用语音编码机编码所述数据帧来在无线音频通信系统上传输数据帧，并且在无线传输之后解码所述数据帧来；

基于第一同步信号确定解码的数据帧中第一数据段的位置和长度；

从第一数据段提取帧ID和有效载荷；

生成包括第二同步信号的确认帧，该第二同步信号之后为包含帧ID并具有不同于第一数据段长度的第二长度的第二数据段；

在无线传输之前通过使用语音编码机编码所述确认帧来在无线音频通信系统上传回确认帧，并且在无线传输之后解码所述确认帧；

基于第二同步信号确定接收的确认帧中第二数据段的位置和长度；

从第二数据段提取帧ID。