一種載波相位估計方法和裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術提供了一種載波相位估計裝置，所述裝置包括：信號四次方相角確定單元、累積相角跳變值確定單元、載波相位的補償角度值確定單元；其中，所述信號四次方相角確定單元，用于對接收到的信號進行四次方運算，確定四次方信號相角；所述累積相角跳變值確定單元，用于根據所述四次方相角，確定累積相角跳變值；所述載波相位的補償角度值確定單元，用于根據所述四次方信號相角以及所述累積相角跳變值，確定載波相位的補償角度值。本發明專利技術還提供了一種載波相位估計方法。

【技術實現步驟摘要】
一種載波相位估計方法和裝置
本專利技術涉及光通信技術，尤其涉及一種光纖通信中載波相位估計方法和裝置。
技術介紹
隨著互聯網流量的增加，互聯網干線系統中的光通信系統需求的容量也越來越大。隨著波長比特率的增加，在傳輸路徑上的色度色散、偏振模色散以及各種非線性效應的波形失真，會導致信息質量的嚴重退化。數字相干技術被作為高速光通信系統的關鍵技術，與非相干技術相比，有如下優點：大約3dB的光信噪比(OSNR，OpticalSignalNoiseRatio)增益；可以方便地采用電均衡技術來應對信道變化，從而降低成本；另外，數字相干技術還可以采用更高效的調制技術以及偏振復用來提高傳輸容量；因此，數字相干技術被認為是高速光通信系統的關鍵技術。在相干光通信系統中，因為發射端的激光器和接收端的本振激光器都有一定的線寬，因此，要在接收端得到正確的信號就必須進行相位恢復。但目前相位恢復過程中所涉及的解纏繞(unwrap)方法大多數為串行運算，或較為復雜的并行運算，如目前現有的典型并行解纏繞分為兩個步驟實現：第一步，并行段內相偏調整；第二步，并行段間相偏調整；具體實現的解纏繞電路實現結構復雜，且延遲大。從上述過程可以看出，現有相位估計的串行解纏繞方法效率較低，并行解纏繞的方法實現復雜、電路規模大、延遲大、功耗大。因此，目前亟需一種高效的并行解纏繞實現方法，從而高效的實現載波相位估計。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術實施例期望提供一種載波相位估計方法和裝置，解決了現有并行解纏繞方法實現復雜、電路規模大、延遲大、功耗大等問題。為達到上述目的，本專利技術的技術方案是這樣實現的：本專利技術實施例提供了一種載波相位估計裝置，所述裝置包括：信號四次方相角確定單元、累積相角跳變值確定單元、載波相位的補償角度值確定單元；其中，所述信號四次方相角確定單元，用于對接收到的信號進行四次方運算，確定四次方信號相角；所述累積相角跳變值確定單元，用于根據所述四次方相角，確定累積相角跳變值；所述載波相位的補償角度值確定單元，用于根據所述四次方信號相角以及所述累積相角跳變值，確定載波相位的補償角度值。上述方案中，所述信號四次方相角確定單元具體用于：對接收到的頻偏補償后的信號取四次方，得到四次方信號；將所述四次方信號取均值，確定四次方信號相角。上述方案中，所述累積相角跳變值確定單元包括相角差分子單元、取整子單元、累加子單元，其中：所述相角差分子單元，用于對所述四次方信號相角進行差分，確定差分相角；所述取整子單元，用于將所述差分相角取整，確定相角跳變值；所述累加子單元，用于累加所述相角跳變值，并將所述累加后的相角跳變值模4，確定累積相角跳變值。上述方案中，所述載波相位的補償角度值確定單元包括解纏繞載波相位值確定子單元、補償單元；其中，所述解纏繞載波相位值確定子單元，用于將所述四次方信號相角與所述累積相角跳變值的和除以4，確定解纏繞載波相位值；所述補償單元，用于對所述解纏繞載波相位值進行補償，確定載波相位的補償角度值。上述方案中，所述補償單元具體用于：將所述解纏繞載波相位值加上1/8轉，得到載波相位的補償角度值。本專利技術實施例還提供了一種載波相位估計方法，所述方法包括：對接收到的信號進行四次方運算，確定四次方信號相角；根據所述四次方相角，確定累積相角跳變值；根據所述四次方信號相角以及所述累積相角跳變值，確定載波相位的補償角度值。上述方案中，所述對接收到的信號進行四次方運算，確定四次方信號相角包括：對接收到的頻偏補償后的信號取四次方，得到四次方信號；將所述四次方信號取均值，確定四次方信號相角。上述方案中，所述根據所述四次方相角，確定累積相角跳變值包括：對所述四次方信號相角進行差分，確定差分相角；將所述差分相角取整，確定相角跳變值；累加所述相角跳變值，并將所述累加后的相角跳變值模4，確定累積相角跳變值。上述方案中，所述根據所述四次方信號相角以及所述累積相角跳變值，確定載波相位的補償角度值包括：將所述四次方信號相角與所述累積相角跳變值的和除以4，確定解纏繞載波相位值；對所述解纏繞載波相位值進行補償，確定載波相位的補償角度值。上述方案中，所述對所述解纏繞載波相位值進行補償，確定載波相位的補償角度值包括但不限于：將所述解纏繞載波相位值加上1/8轉，得到載波相位的補償角度值。本專利技術實施例所提供的載波相位估計方法和裝置，先對接收到的信號進行四次方運算，確定四次方信號相角；再根據所述四次方相角，確定累積相角跳變值；然后根據所述四次方信號相角以及所述累積相角跳變值，確定載波相位的補償角度值。如此，能夠解決現有并行解纏繞方法實現時存在的復雜、電路規模大、延遲大、功耗大等問題。附圖說明圖1為典型的四次方相位估計方法流程示意圖；圖2為實施例載波相位估計裝置結構示意圖；圖3為本專利技術實施例解纏繞載波相位值確定子單元算法結構示意圖；圖4為本專利技術實施例解纏繞載波相位值確定子單元二進制算法結構示意圖；圖5為本專利技術實施例載波相位估計方法流程示意圖；圖6為本專利技術實施例確定累積相角跳變值方法流程示意圖。具體實施方式對接收系統經過均衡和偏振解復用以及頻偏補償之后的信號進行四次方后，第k個符號的四次方信號的相位可以表示為4θs(k)+4θn+4θASE，4θs(k)模上2π之后的值為π，所以，進行四次方運算可以去掉符號調制相位。為了減小噪聲影響，可將四次方信號進行滑動平均濾波，再求平均濾波后信號的復數相位，之后進行角度解纏繞，以及除以4，最終得到估計的相位值。圖1為典型的四次方相位估計方法流程示意圖。目前的相干光通信系統大多采用QPSK作為調制格式，為了進一步提高傳輸容量，可以采用更高階的調制格式，如16正交幅度調制(QAM，QuadratureAmplitudeModulation)，基本步驟為：先進行對符號進行四次方，然后根據幅值對該符號進行分組，例如分為三組；去掉分在第II組的四次方信號，保留第I、III組點，進行滑動平均；之后求復數相角，解決纏繞等。但是，現有解纏繞方式大多數為串行運算，或較為復雜的并行運算，如現有的典型并行解纏繞分為兩個步驟實現：第一步，并行段內相偏調整；第二步，并行段間相偏調整；具體實現的解纏繞電路實現結構復雜，且延遲大。針對上述問題，本專利技術實施例中提供了一種載波相位估計裝置，所述裝置包括：信號四次方相角確定單元、累積相角跳變值確定單元、載波相位的補償角度值確定單元；其中，所述信號四次方相角確定單元，用于對接收到的信號進行四次方運算，確定四次方信號相角；所述累積相角跳變值確定單元，用于根據所述四次方相角，確定累積相角跳變值；所述載波相位的補償角度值確定單元，用于根據所述四次方信號相角以及所述累積相角跳變值，確定載波相位的補償角度值。在實際應用中，由于128Gb/s偏振復用－四相相移鍵控(PM-QPSK)相干光通信接收機在均衡和偏振解復用后，有x偏振和y偏振兩路信號，對x偏振信號和y偏振信號進行頻偏補償之后，還存在激光器線寬造成的相位誤差分量，需要估計出相位誤差，即需要計算載波相位的補償角度值，并進行補償。x偏振和y偏振兩路信號需要分別進行相位估計，本專利技術實施例所述載波相位估計裝置，輸入信號為完成均衡和偏振解復用以及頻偏補償后的信號。對于偏振復用相干光通信系統，有x偏振和y偏振兩個偏振本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種載波相位估計裝置，其特征在于，所述裝置包括：信號四次方相角確定單元、累積相角跳變值確定單元、載波相位的補償角度值確定單元；其中，所述信號四次方相角確定單元，用于對接收到的信號進行四次方運算，確定四次方信號相角；所述累積相角跳變值確定單元，用于根據所述四次方相角，確定累積相角跳變值；所述載波相位的補償角度值確定單元，用于根據所述四次方信號相角以及所述累積相角跳變值，確定載波相位的補償角度值。

【技術特征摘要】
1.一種載波相位估計裝置，其特征在于，所述裝置包括：信號四次方相角確定單元、累積相角跳變值確定單元、載波相位的補償角度值確定單元；其中，所述信號四次方相角確定單元，用于對接收到的信號進行四次方運算，確定四次方信號相角；所述累積相角跳變值確定單元，用于根據所述四次方相角，確定累積相角跳變值；所述載波相位的補償角度值確定單元，用于根據所述四次方信號相角以及所述累積相角跳變值，確定載波相位的補償角度值。2.根據權利要求1所述裝置，其特征在于，所述信號四次方相角確定單元具體用于：對接收到的頻偏補償后的信號取四次方，得到四次方信號；將所述四次方信號取均值，確定四次方信號相角。3.根據權利要求1所述裝置，其特征在于，所述累積相角跳變值確定單元包括相角差分子單元、取整子單元、累加子單元，其中：所述相角差分子單元，用于對所述四次方信號相角進行差分，確定差分相角；所述取整子單元，用于將所述差分相角取整，確定相角跳變值；所述累加子單元，用于累加所述相角跳變值，并將所述累加后的相角跳變值模4，確定累積相角跳變值。4.根據權利要求1所述裝置，其特征在于，所述載波相位的補償角度值確定單元包括解纏繞載波相位值確定子單元、補償單元；其中，所述解纏繞載波相位值確定子單元，用于將所述四次方信號相角與所述累積相角跳變值的和除以4，確定解纏繞載波相位值；所述補償單元，用于對所述解纏繞載波相位值進行補償，確定載波相位的補...

【專利技術屬性】
技術研發人員：姚揚中，李強，黃源良，蔡軼，
申請(專利權)人：深圳市中興微電子技術有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44