【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于光纖通信，具體涉及一種適用于分數過采樣下的載波相位擾動高容忍度均衡方法。
技術介紹
1、在光通信領域，為了實現更大帶寬、更遠傳輸距離以及更高的接收機靈敏度，在接收端采用相干探測的相干光通信系統已逐漸成為主流。通過使用本振光源，相干探測能夠完整地保留信號光的幅度、頻率或相位信息，與高階調制格式相結合可以有效提高系統頻譜效率，此外，通過高功率的本振光源對信號光進行放大，相干探測可以明顯提高接收機靈敏度，從而增大光信號無中繼傳輸距離。然而，由于本振光源與發端光源之間的頻率難以保持一致以及激光器線寬的存在，相干探測信號的頻率和相位會不可避免的受到擾動，并對相干探測數字信號處理中的關鍵技術-自適應均衡造成影響。
2、在相干探測數字信號處理中一般采用四個蝶形自適應有限長沖激響應(finite-impulse-response，fir)濾波器組成的二分之一符號間隔均衡器來實現偏振解復用、偏振模色散補償、殘余色散補償、采樣相位調整以及光/電濾波損傷均衡，當延遲抽頭長度遠大于系統沖激響應時，均衡器可以有效實現上述損傷補償功能，抽頭系數更新一般采用以最小均方算法(least?mean?square，lms)為代表的基于訓練序列的算法或是以常模算法(constant?modulus?algorithm，cma)為代表的盲算法。lms自適應過程由于引入了參考信號復振幅從而具有相位敏感性，對于存在較大載波相位擾動的系統，fir濾波器會跟蹤載波相位導致濾波不穩定，進而造成均衡性能的下降。而cma自適應過程利用的是信號包絡，不受載波
3、另一方面，二分之一符號間隔均衡器的使用需要接收端模數轉換器(analog-to-digital?converter，adc)工作在2倍符號率采樣，而隨著光網絡流量需求的日益增長，相干光通信系統的符號速率也在不斷提高，2倍符號率采樣使得adc的成本和功耗增加很多，因此需要使用低于2倍符號速率的分數過采樣以放寬硬件要求，相應地，均衡器也必須調整為能夠在大于二分之一符號間隔下工作的形式。
4、總的來說，使用lms/cma的二分之一符號間隔均衡器已經不順應當前相干光通信的發展趨勢。
技術實現思路
1、為了解決分數過采樣下傳統均衡方案無法容忍載波相位擾動的問題，以實現分數過采樣下的均衡器，并使其自適應過程高效且不受載波相位擾動以及偏振奇異性問題的影響，本專利技術提供一種適用于分數過采樣下的載波相位擾動高容忍度均衡方法。
2、本專利技術為解決技術問題所采用的技術方案如下：
3、本專利技術提供的一種適用于分數過采樣下的載波相位擾動高容忍度均衡方法，主要包括以下步驟：
4、輸入信號依次經分數延遲濾波器延遲和分塊延遲模塊分塊處理后，獲得輸出塊；利用均衡器對輸入信號進行均衡；均衡器輸出依次通過兩級相位估計器進行相位旋轉；利用訓練序列或判決符號作為參考信號，基于判決-引導最小均方算法進行均衡器抽頭和兩級相位估計器抽頭的聯合自適應更新。
5、進一步的，所述輸入信號為兩路待均衡信號序列流x(n)和y(n)，兩路待均衡信號序列分別被復制輸入k個多相支路，每個支路內均包含一個分數延遲濾波器和一個分塊延遲模塊樣本速率為m/kt，m/k表示分數過采樣因子，m表示分數過采樣因子分子，k表示分數過采樣因子分母，1/kt表示塊速率，1/t表示符號速率即均衡器工作速率，均衡器輸入以1/t速率在各支路輸出塊之間進行切換。
6、進一步的，對于第i個fdf，其第k個抽頭系數hi(k)計算為：
7、
8、其中j表示階乘過程中的參數，l表示fdf抽頭長度，di表示第i個fdf的期望時延，計算為：
9、
10、其中表示向下取整；兩路待均衡信號序列流x(n)和y(n)在第i個支路經第i個fdf延遲以及第i個bdm分塊后的輸出分別為：
11、
12、其中表示待均衡信號序列流x(n)在第i個支路經第i個fdf延遲后的輸出，表示待均衡信號序列流y(n)在第i個支路經第i個fdf延遲后的輸出，xi(n)表示待均衡信號序列流x(n)在第i個支路經第i個fdf延遲以及第i個bdm分塊后的輸出，yi(n)表示待均衡信號序列流y(n)在第i個支路經第i個fdf延遲以及第i個bdm分塊后的輸出，n′＝(n-1)m+i，n表示bdm輸出塊的索引，n′表示塊內部序列的索引，n表示均衡器抽頭長度，[·]t表示矩陣轉置，hi(j)表示第i個fdf的第j個抽頭系數。
13、進一步的，所述均衡器輸出分別為：
14、rx(m)＝xi(n)wxx(m)+yi(n)wyx(m)#(7)
15、ry(m)＝xi(n)wxy(m)+yi(n)wyy(m)#(8)
16、其中rx(m)表示待均衡信號序列流x(n)經延遲、分塊和均衡后的輸出，ry(m)表示待均衡信號序列流y(n)經延遲、分塊和均衡后的輸出，wpq|p，q∈{x,y}表示n個均衡器抽頭系數組成的向量，m＝(n-1)k+i，m表示均衡器輸出序列索引，n表示均衡器輸入塊的索引，i＝1，2，...，k。
17、進一步的，使用基于判決-引導最小均方算法對均衡器抽頭系數自適應更新，其計算公式如下：
18、wxx(m+1)＝wxx(m)+μex(m)xi(n)*#(9)
19、wxy(m+1)＝wxy(m)+μex(m)yi(n)*#(10)
20、wyx(m+1)＝wyx(m)+μey(m)xi(n)*#(11)
21、wyy(m+1)＝wyy(m)+μey(m)yi(n)*#(12)
22、其中wxx(m)表示第m次迭代中輸入為x偏振分量，輸出作為x偏振上輸出信號分量的濾波器的濾波系數，wxx(m+1)表示第m+1次迭代中輸入為x偏振分量，輸出作為x偏振上輸出信號分量的濾波器的濾波系數，wxy(m)表示第m次迭代中輸入為x偏振分量，輸出作為y偏振上輸出信號分量的濾波器的濾波系數，wxy(m+1)表示第m+1次迭代中輸入為x偏振分量，輸出作為y偏振上輸出信號分量的濾波器的濾波系數，wyx(m)表示第m次迭代中輸入為y偏振分量，輸出作為x偏振上輸出信號分量的濾波器的濾波系數，wyx(m+1)表示第m+1次迭代中輸入為y偏振分量，輸出作為x偏振上輸出信號分量的濾波器的濾波系數，wyy(m)表示第m次迭代中輸入為y偏振分量，輸出作為y偏振上輸出信號分量的濾波器的濾波系數，wyy(m+1)表示第m+1次迭代中輸入為y偏振分量，輸出作為y偏振上輸出信號分量的濾波器的濾波系數，μ表示均衡器抽頭更新步長，上標*表示取共軛，i＝1，2，...k，均衡器抽頭更新誤差信號由以下公式給出：
23、
24、其中e本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.適用于分數過采樣下的載波相位擾動高容忍度均衡方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的適用于分數過采樣下的載波相位擾動高容忍度均衡方法，其特征在于，所述輸入信號為兩路待均衡信號序列流x(n)和y(n)，兩路待均衡信號序列分別被復制輸入K個多相支路，每個支路內均包含一個分數延遲濾波器和一個分塊延遲模塊樣本速率為M/KT，M/K表示分數過采樣因子，M表示分數過采樣因子分子，K表示分數過采樣因子分母，1/KT表示塊速率，1/T表示符號速率即均衡器工作速率，均衡器輸入以1/T速率在各支路輸出塊之間進行切換。
3.根據權利要求1所述的適用于分數過采樣下的載波相位擾動高容忍度均衡方法，其特征在于，對于第i個FDF，其第k個抽頭系數Hi(k)計算為：
4.根據權利要求1所述的適用于分數過采樣下的載波相位擾動高容忍度均衡方法，其特征在于，所述均衡器輸出分別為：
5.根據權利要求1所述的適用于分數過采樣下的載波相位擾動高容忍度均衡方法，其特征在于，使用基于判決-引導最小均方算法對均衡器抽頭系數自適應更新，其計算公式如下：
<...【技術特征摘要】
1.適用于分數過采樣下的載波相位擾動高容忍度均衡方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的適用于分數過采樣下的載波相位擾動高容忍度均衡方法，其特征在于，所述輸入信號為兩路待均衡信號序列流x(n)和y(n)，兩路待均衡信號序列分別被復制輸入k個多相支路，每個支路內均包含一個分數延遲濾波器和一個分塊延遲模塊樣本速率為m/kt，m/k表示分數過采樣因子，m表示分數過采樣因子分子，k表示分數過采樣因子分母，1/kt表示塊速率，1/t表示符號速率即均衡器工作速率，均衡器輸入以1/t速率在各支路輸出塊之間進行切換。
3.根據權利要求1所述的適用于分數過采樣下的載波相位擾動高容忍度均衡方法，其特征在于，對于第i個fdf，其第k個抽頭系數hi(k)計算為：
4.根據權利要求1所述的適用于分數過采樣下的載波相位擾動高容忍度均衡方法...
【專利技術屬性】
技術研發人員：田清華，忻向軍，秦孟宇，王富，李志沛，田鳳，董澤，高然，王擁軍，周思彤，李祖賢，
申請(專利權)人：北京郵電大學，
類型：發明
國別省市：
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