[發明專利]信號發送裝置、載波相位恢復裝置及方法

有效

• 申請號: 201610112351.0
• 申請日: 2016-02-29
• 公開（公告）號: CN107135174B
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 宿曉飛;竇亮;陶振寧
• 申請（專利權）人: 富士通株式會社
• 主分類號: H04L25/03
• 分類號: H04L25/03;H04L27/20
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 陶海萍;王鍇

本發明實施例提供一種信號發送裝置、載波相位恢復裝置及方法，通過在數據調制信號中插入幅度可變的相位調制信號，在接收端根據該相位調制信號進行接收信號的載波相位恢復，能夠適用于各種調制格式的通信系統并與現有的通信系統兼容，并且，具有較低的計算復雜度。另外，由于插入的相位調制信號是幅度可變的，因此能夠在數據調制信號中靈活的配置該相位調制信號，從而降低冗余且對系統容量的影響較小。

技術領域

本發明涉及通信技術領域，尤其涉及一種信號發送裝置、載波相位恢復裝置及方法。

背景技術

光通信系統以巨大的傳輸帶寬、極大的擴容潛力、極低的傳輸損耗和低廉的造價等優勢，在通信傳輸網絡中占據著重要地位。隨著高速數模轉換(Digital-to-analogConversion,DAC)芯片、模數轉換(Analog-to-digital Conversion,ADC)芯片以及數字信號處理(digital Signal Processing,DSP)芯片的發展，數字相干光通信技術成為了下一代通信的主流趨勢。

為了構建低成本、大容量、高頻譜效率的光通信網絡，選擇適合的調制格式是關鍵。靈活可變的調制格式作為提高傳輸速率的最有效途徑成為關注的熱點。但是，復雜的調制格式對激光器相位噪聲尤為敏感，將導致嚴重的誤碼，從而極大地限制了系統的傳輸效率。因此，在典型的數字相干接收機中，對接收信號進行載波相位恢復是一項不可或缺的操作。此外，在實際應用中，往往希望采用非反饋的盲相位估計方法，以避免反饋時延以及訓練序列帶來的傳輸代價，從而提高信息傳送效率。

傳統的載波相位恢復(Carrier Phase Recovery,CPR)方法中，常用的一種方法是維特比(Viterbi-Viterbi)算法。該方法的原理是將接收到的信號作四次方運算后，即可將調制相位項的信息去掉，得到只包含噪聲項的信息，再取角度并除以4，從而獲得相位噪聲估計值。另一種常用的方法是盲相位搜索算法(Bland Phase Search,BPS)，該方法的基本思想是將接收到的復數信號旋轉n個測試角度后，逐次計算該信號與其判決位置之間的偏離距離，從而比較得到最小偏離距離。

應該注意，上面對技術背景的介紹只是為了方便對本發明的技術方案進行清楚、完整的說明，并方便本領域技術人員的理解而闡述的。不能僅僅因為這些方案在本發明的背景技術部分進行了闡述而認為上述技術方案為本領域技術人員所公知。

發明內容

但是，上述維特比算法僅適用于恒模調制信號，例如正交相移鍵控(QuadraturePhase Shift Keying，QPSK)，其不能直接應用于高階正交振幅調制(QuadratureAmplitude Modulation,QAM)信號，而盲相位搜索算法雖然適用于多種調制格式，但計算復雜度很高，難以在硬件中實現。

本發明實施例提供一種信號發送裝置、載波相位恢復裝置及方法，能夠適用于各種調制格式的通信系統并與現有的通信系統兼容，并且，具有較低的計算復雜度。另外，能夠在數據調制信號中靈活的配置相位調制信號，從而降低冗余且對系統容量的影響較小。

根據本發明實施例的第一方面，提供一種信號發送裝置，所述裝置包括：插入單元，所述插入單元用于在數據調制信號中插入至少1個幅度可變的相位調制信號，以用于在接收端進行載波相位恢復；發送單元，所述發送單元用于發送在所述數據調制信號中插入所述相位調制信號后形成的發送信號。

根據本發明實施例的第二方面，提供一種載波相位恢復裝置，所述裝置包括：提取單元，所述提取單元用于提取接收信號中的相位調制信號，其中，所述相位調制信號是在發射端發送的數據調制信號中插入的幅度可變的相位調制信號；估計單元，所述估計單元用于根據所述接收信號中的相位調制信號，估計所述接收信號的相位噪聲；補償單元，所述補償單元用于根據所述接收信號的相位噪聲，對所述接收信號進行相位補償。

根據本發明實施例的第三方面，提供一種發射機，所述發射機包括根據本發明實施例的第一方面所述的信號發送裝置。