[發(fā)明專利]一種自適應(yīng)均衡方法、裝置及均衡器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610410968.0
• 申請(qǐng)日: 2016-06-13
• 公開（公告）號(hào): CN107493247B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王衛(wèi)明;周偉勤;蔡軼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號(hào): H04L25/03
• 分類號(hào): H04L25/03
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 洪銘福

本發(fā)明提供一種自適應(yīng)均衡方法、裝置及均衡器，涉及通信領(lǐng)域。該自適應(yīng)均衡方法包括：獲取均衡器輸出的偏振態(tài)數(shù)據(jù)的幀定位信息和盲均衡處理后更新的抽頭系數(shù)；根據(jù)所述幀定位信息及所述均衡器的性能信息，確定所述均衡器的當(dāng)前工作狀態(tài)；根據(jù)所述均衡器的當(dāng)前工作狀態(tài)及盲均衡處理后更新的抽頭系數(shù)，對(duì)應(yīng)調(diào)整抽頭系數(shù)或盲均衡處理中的泄露因子；根據(jù)調(diào)整后的抽頭系數(shù)或泄露因子，進(jìn)行自適應(yīng)收斂，直至所述均衡器達(dá)到在穩(wěn)定狀態(tài)下的穩(wěn)定工作。本發(fā)明的方案，解決了在目前的技術(shù)方案中無法實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)均衡器高效地在收斂過程中穩(wěn)定地工作的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，特別涉及一種自適應(yīng)均衡方法、裝置及均衡器。

背景技術(shù)

一般在通信系統(tǒng)中，需要均衡器來補(bǔ)償信道中對(duì)于傳輸數(shù)據(jù)的符號(hào)串?dāng)_等損失。均衡器常采用基于自適應(yīng)盲均衡的方式，利用數(shù)據(jù)特性，均衡器自適應(yīng)的跟蹤和補(bǔ)償信道的變化和損失，由于結(jié)構(gòu)簡潔，不占數(shù)據(jù)帶寬，因而是通信系統(tǒng)均衡器常用的一種方式。但是盲均衡算法在收斂的過程中存在一定的概率收斂到非最佳狀態(tài)，即進(jìn)入亞穩(wěn)態(tài)。

特別的，對(duì)于高速光傳輸系統(tǒng)，相干接收機(jī)需要補(bǔ)償光信道中的各種損傷，如偏振膜色散(Polarization Mode Dispersion，PMD)、色度色散(Chromatic Dispersion，CD)和偏振相關(guān)損耗(Polarization Dependent Loss，PDL)等。自適應(yīng)均衡器通過數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)(Digital Signal Processing,DSP)自適應(yīng)跟蹤信道特性，來達(dá)到補(bǔ)償信道中各種損傷的作用。

相干接收機(jī)主要包括色散補(bǔ)償、時(shí)鐘同步、自適應(yīng)均衡以及頻偏估計(jì)、相偏估計(jì)和幀定位等，其示意圖見圖1。色散補(bǔ)償?shù)墓δ苁茄a(bǔ)償信道中的色度色散，時(shí)鐘恢復(fù)的功能是解決發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的時(shí)鐘同步問題，而自適應(yīng)均衡的功能是補(bǔ)償PMD、殘余CD、PDL和偏振模解復(fù)用，頻偏估計(jì)和相偏估計(jì)的功能是糾正發(fā)射激光器和本振激光器之間存在著頻率和相位偏差，幀定位的功能是找到系統(tǒng)幀頭并利用它提取系統(tǒng)信息。

自適應(yīng)均衡器在相干接收機(jī)中起到非常重要的作用。一般，它是由若干有限沖擊響應(yīng)(Finite impulse response,FIR)濾波器和用于產(chǎn)生FIR計(jì)算所需系數(shù)的盲均衡算法，如恒模算法(Common Modulus Algorithm,CMA)，單元組成。由于沒有信道的訓(xùn)練過程，濾波器的初始值在應(yīng)用中被廣泛設(shè)置為抽頭中心位置為1，其它抽頭位置為0的方式，并且由于濾波器的抽頭在實(shí)際中也是有限的，所以在濾波器收斂的過程中，盲均衡算法并不一定會(huì)使系數(shù)收斂到全局最優(yōu)的解，會(huì)一定概率落到局部最優(yōu)的解上，就會(huì)進(jìn)入亞穩(wěn)態(tài)狀態(tài)，均衡器后面的模塊如幀定位模塊無法正常工作，導(dǎo)致系統(tǒng)工作異常。

針對(duì)盲均衡算法收斂到局部解的問題，有國外的文獻(xiàn)和專利提到用分?jǐn)?shù)間隔(FS，F(xiàn)ractionally Spaced)盲均衡算法、帶互相關(guān)(Cross Correlation)項(xiàng)的均衡算法和泄露因子恒模算法(L-CMA，Leaky Constant Modulus Algorithm)這三種最具代表性的方案。FS盲均衡算法主要的思想是提高數(shù)據(jù)的采樣間隔，利用數(shù)據(jù)符號(hào)周期分?jǐn)?shù)時(shí)刻的采樣數(shù)據(jù)聯(lián)合自適應(yīng)最小化盲均衡算法的代價(jià)函數(shù)。這種方式對(duì)于采樣速率受限的光傳輸系統(tǒng)而言效果不佳。帶互相關(guān)項(xiàng)的均衡算法基本思想是代價(jià)函數(shù)除了包含恒模項(xiàng)外，還包含一個(gè)互相關(guān)項(xiàng)，以抵抗碼間串?dāng)_和多用戶見串?dāng)_，但涉及到矩陣的求逆和所有極值點(diǎn)的搜索，計(jì)算量大。L-CMA算法的代價(jià)函數(shù)在恒模項(xiàng)的基礎(chǔ)上，增加一個(gè)計(jì)算量小的泄露項(xiàng)，來達(dá)到收斂到最佳解的效果，但均衡器工作穩(wěn)定性受泄露因子的選取影響很大，所以在實(shí)際中效果也不佳。