[發(fā)明專利]相位噪聲估計(jì)的方法和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710587817.7
• 申請(qǐng)日: 2017-07-18
• 公開（公告）號(hào): CN107359940B
• 公開（公告）日: 2019-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉健;劉猛;成學(xué)平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市杰普特光電股份有限公司
• 主分類號(hào): H04B10/61
• 分類號(hào): H04B10/61
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 吳平

本發(fā)明涉及一種相位噪聲估計(jì)的方法和裝置。相位噪聲估計(jì)的方法，包括：在相位噪聲角度θ的搜索范圍內(nèi)確定多個(gè)離散的相位噪聲角度；獲取接收數(shù)據(jù)經(jīng)解偏振后的接收符號(hào)R(k)；在同一相位噪聲角度的條件下，對(duì)N個(gè)接收符號(hào)R(k)進(jìn)行相位恢復(fù)，獲取與接收符號(hào)R(k)對(duì)應(yīng)的發(fā)送符號(hào)T(k)；根據(jù)發(fā)送符號(hào)T(k)獲取在同一相位噪聲角度下的星座圖；在同一相位噪聲角度下的星座圖中計(jì)算的所有簇的中心位置與對(duì)應(yīng)簇中最近的標(biāo)準(zhǔn)星座點(diǎn)的平均距離搜索多個(gè)離散的相位噪聲角度下的最小平均距離，并根據(jù)最小平均距離獲取對(duì)應(yīng)的目標(biāo)相位噪聲角度。上述方法，能夠獲得高畸變條件下光信號(hào)星座點(diǎn)的真實(shí)位置，能夠獲取目標(biāo)相位噪聲角度，實(shí)現(xiàn)最佳的相位恢復(fù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光通信技術(shù)領(lǐng)了，特別是涉及相位噪聲估計(jì)的方法和裝置。

背景技術(shù)

在光通信系統(tǒng)中，常常由于發(fā)射機(jī)和接收機(jī)本振的不穩(wěn)定性，使得載波信號(hào)不是單一頻率的正弦波，這種不穩(wěn)定性，通常用相位噪聲來衡量。光通信系統(tǒng)里，高階調(diào)制格式的使用可有效提升系統(tǒng)容量，但同時(shí)對(duì)線寬估計(jì)精度提出了更高的要求。

傳統(tǒng)的相位噪聲估計(jì)的方法包括：盲相位搜索(BPS)算法、Viterbi-Viterbi(V-V)算法、擴(kuò)展卡爾曼濾波器(EKF)算法等，但是此類相位噪聲估計(jì)算法都有其局限性。其中，盲相位搜索(BPS)算法雖然可獲得較好的估計(jì)精度，但是面對(duì)高階調(diào)制信號(hào)可能的畸變效應(yīng)(光電調(diào)制帶寬受限下引起的信號(hào)畸變等、光調(diào)制非線性特性下導(dǎo)致的星座圖分布不均衡)，盲相位搜索算法以理想星座圖為工作前提，會(huì)導(dǎo)致估計(jì)性能局限問題。Viterbi-Viterbi算法只能估計(jì)調(diào)制相位均勻分布的調(diào)制格式。擴(kuò)展卡爾曼濾波器算法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度高，在高線寬的情況下難以準(zhǔn)確估計(jì)相位噪聲。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對(duì)相位噪聲估計(jì)精度低的問題，提供一種以提高相位噪聲估計(jì)的準(zhǔn)確度且能適用于超高階、高帶寬光信號(hào)的相位噪聲估計(jì)的方法和裝置。

一種相位噪聲估計(jì)的方法，用于對(duì)單偏振相干檢測信號(hào)進(jìn)行相位噪聲估計(jì)，包括：

在相位噪聲角度θ的搜索范圍內(nèi)確定多個(gè)離散的相位噪聲角度；

獲取接收數(shù)據(jù)經(jīng)解偏振后的接收符號(hào)R(k)其中，k＝1，…，N，N為時(shí)間窗口內(nèi)所述接收數(shù)據(jù)包括的符號(hào)數(shù)目；

在同一相位噪聲角度的條件下，對(duì)N個(gè)所述接收符號(hào)R(k)進(jìn)行相位恢復(fù)，獲取與接收符號(hào)R(k)對(duì)應(yīng)的發(fā)送符號(hào)T(k)；

根據(jù)所述發(fā)送符號(hào)T(k)獲取在同一相位噪聲角度下的星座圖；

在所述同一相位噪聲角度下的星座圖中計(jì)算的所有簇的中心位置與對(duì)應(yīng)簇中最近的標(biāo)準(zhǔn)星座點(diǎn)的平均距離

搜索多個(gè)離散的相位噪聲角度下的最小平均距離，并根據(jù)所述最小平均距離獲取對(duì)應(yīng)的目標(biāo)相位噪聲角度。

上述相位噪聲估計(jì)的方法，能夠獲得高畸變條件(光電調(diào)制帶寬受限下引起的信號(hào)畸變等、光調(diào)制非線性特性下導(dǎo)致的星座圖分布不均衡)下光信號(hào)星座點(diǎn)的真實(shí)位置，能夠獲取目標(biāo)相位噪聲角度，實(shí)現(xiàn)最佳的相位恢復(fù)。該方法可適用于超高階、高帶寬光信號(hào)的高精度相位恢復(fù)，提高了光系統(tǒng)靈敏度，以及光信號(hào)質(zhì)量評(píng)估精度。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述在相位噪聲角度θ的搜索范圍內(nèi)設(shè)定多個(gè)離散的相位噪聲角度，包括：

設(shè)定所述相位噪聲角度θ的搜索范圍；其中，所述相位噪聲角度θ的搜索范圍為0～90度；

在所述搜索范圍內(nèi)設(shè)定搜索步長以確定多個(gè)離散的相位噪聲角度。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述在同一相位噪聲角度的條件下，對(duì)N個(gè)所述接收符號(hào)R(k)進(jìn)行相位恢復(fù)，獲取與接收符號(hào)R(k)對(duì)應(yīng)的發(fā)送符號(hào)T(k)；包括：

預(yù)設(shè)相位恢復(fù)函數(shù)f(θ)；