[發(fā)明專利]一種適用于光正交頻分復(fù)用傳輸系統(tǒng)的相位盲估計方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410784498.5
• 申請日: 2014-12-16
• 公開（公告）號: CN104468453A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 賀志學(xué);張學(xué)兵;劉武;楊奇;余少華
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢郵電科學(xué)研究院
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26
• 代理公司: 武漢帥丞知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42220
• 代理人: 朱必武;沈小川

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光正交頻復(fù)用傳輸系統(tǒng)數(shù)字信號處理技術(shù)，具體涉及一種適用于光正交頻分復(fù)用傳輸系統(tǒng)的相位盲估計方法。

背景技術(shù)

為了應(yīng)對日益增長的帶寬需求，在不久的將來，光通信系統(tǒng)的信道傳輸速率將增加至1Tb/s甚至更高，光OFDM技術(shù)被認(rèn)為是應(yīng)對這種超大容量超長距離系統(tǒng)應(yīng)用需求的極具競爭力的技術(shù)之一而被廣泛的研究，而相位噪聲成為限制其系統(tǒng)應(yīng)用性能的主要因素之一，以最小的代價來補償相位噪聲帶來的影響成為了一個技術(shù)難點，目前為止，主要有兩種方式來對相位噪聲進(jìn)行補償進(jìn)而對相位進(jìn)行估計恢復(fù)：導(dǎo)頻估計和盲估計。對于導(dǎo)頻估計方式，已有很多種方法對相位噪聲進(jìn)行估計，如導(dǎo)頻輔助法、射頻導(dǎo)頻輔助法、偽導(dǎo)頻輔助法等，然而這些方法均需要占用一個或者多個導(dǎo)頻載波來傳輸已知信息進(jìn)而進(jìn)行載波相位噪聲估計和相位恢復(fù)，從而降低了系統(tǒng)的譜效率，而盲估計無需占用頻帶來進(jìn)行相位噪聲估計，通過特定的數(shù)字信號處理算法來對未知的信息進(jìn)行相位噪聲估計，已知的盲估計方法如恒模調(diào)制的盲估計、無數(shù)據(jù)輔助的相位噪聲抑制法，其雖然可以提升譜效率，但是算法的計算量很大，難以線速處理數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種適用光正交頻分復(fù)用傳輸系統(tǒng)的相位盲估計方法，不同于將已知信息作為導(dǎo)頻信號，該方法將未知的經(jīng)過特定編碼的信號作為導(dǎo)頻信號，在估計系統(tǒng)相位并補償相位噪聲的同時提升了頻譜利用率，該方法計算復(fù)雜度低，簡單可行，適合大范圍推廣應(yīng)用。

為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：一種適用于光正交頻分復(fù)用傳輸系統(tǒng)的相位盲估計方法，其特征在于：包括以下步驟：(1)在OFDM的幀結(jié)構(gòu)中隨機選取K個子載波作為相位盲估計的導(dǎo)頻信號，其中K的取值范圍為：2＜K＜N,N為幀結(jié)構(gòu)中總子載波數(shù)，其余子載波進(jìn)行相位幅度調(diào)制；

(2)在發(fā)送端將導(dǎo)頻信號進(jìn)行M階幅度調(diào)制，其中M的取值范圍為：2≤M＜K；

(3)在接收端將M階幅度調(diào)制的K個子載波導(dǎo)頻信號做一階擬合；

(4)計算出經(jīng)過一階擬合后M階幅度調(diào)制的K個子載波導(dǎo)頻信號軸與實部坐標(biāo)軸的夾角θ，該夾角θ即系統(tǒng)相位偏移角；

(5)根據(jù)擬合后得到系統(tǒng)相位偏移角對其余信號進(jìn)行相位補償，恢復(fù)出實際相位信息，經(jīng)過系統(tǒng)解調(diào)后恢復(fù)出原始信號；

(6)導(dǎo)頻部分的信號經(jīng)過M階幅度解調(diào)后，恢復(fù)出原始信號。

如上所述的相位盲估計方法，其特征在于：所述的步驟2中M階幅度調(diào)制過程中，將一半的導(dǎo)頻進(jìn)行正幅度調(diào)制，另一半導(dǎo)頻進(jìn)行負(fù)幅度調(diào)制。

本發(fā)明的有益效果在于：

1)將未知的經(jīng)過特定編碼的未知信號作為導(dǎo)頻信號，在估計系統(tǒng)相位并補償相位噪聲的同時提升了頻譜利用率；

2)計算復(fù)雜度底，簡單可行。

附圖說明

圖1適用光正交頻分復(fù)用傳輸系統(tǒng)的相位盲估計方法的流程圖

圖2a常規(guī)相位估計方法中OFDM幀結(jié)構(gòu)的時間/頻率二維圖；

圖2b提出的幅度調(diào)制格式；

圖2c相位估計的一階擬合；

圖3載波相位盲估計光傳輸系統(tǒng)的主要數(shù)字信號處理流程

具體實施方式

名詞解釋：OFDM(Orthogonal?Frequency?Division?Multiplexing)即正交頻分復(fù)用技術(shù)。

QAM中文全稱：正交振幅調(diào)制，其幅度和相位同時變化，屬于非恒包絡(luò)二維調(diào)制。

PRBS(Pseudo-Random?Binary?Sequence)為偽隨機二進(jìn)制序列。

以下結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

如圖1所示，本發(fā)明一種適用光正交頻分復(fù)用傳輸系統(tǒng)的相位盲估計方法的實施方式為：

(1)在OFDM的幀結(jié)構(gòu)中隨機選取K個子載波作(2＜K＜N,N為幀結(jié)構(gòu)中總子載波數(shù))為相位盲估計的導(dǎo)頻信號，其余子載波進(jìn)行相位幅度調(diào)制；