[發明專利]信號均衡方法及裝置、光接收機

有效

• 申請號: 201810056914.8
• 申請日: 2018-01-19
• 公開（公告）號: CN110061761B
• 公開（公告）日: 2022-01-14
• 發明（設計）人: 尚冬冬
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H04B1/7105
• 分類號: H04B1/7105;H04L25/03
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司 11138
• 代理人: 肖慶武

本申請公開了一種信號均衡方法及裝置、光接收機，屬于通信技術領域。包括：粗判決模塊，分支選擇模塊，均衡模塊，濾波模塊和MLSE模塊，粗判決模塊與均衡模塊、分支選擇模塊連接，分支選擇模塊與MLSE模塊連接；均衡模塊用于對輸入的初始信號進行均衡處理，得到均衡信號；濾波模塊用于對均衡信號進行濾波處理，得到濾波信號；粗判決模塊用于根據均衡信號的分布情況，從均衡信號對應的初始電平中選取目標電平，目標電平的電平數目小于初始電平的電平數目；分支選擇模塊用于確定與目標電平對應的目標路徑分支；MLSE模塊用于在目標路徑分支中確定濾波信號的最優路徑分支。解決了相關技術中信號均衡過程中的資源消耗較大的問題。本申請用于均衡信號。

技術領域

本申請涉及通信技術領域，特別涉及一種信號均衡方法及裝置、光接收機。

背景技術

隨著當代通信技術的快速發展，對信號傳輸的傳輸速率和可靠性的要求越來越高。信號在傳輸過程中，由于受到信號傳輸系統中的各個器件帶寬的限制，會出現碼間干擾(Inter Symbol Imerference；ISI)的問題，極大地影響了信號的質量。為了消除或減弱信號的ISI，通常需要對信號進行均衡處理，最大似然序列估計(Maximum LikelihoodSequence Estimation；MLSE)算法(也可稱為Viterbi算法)作為一種性能較優的一種均衡算法，成為了當前研究的重點。

目前的信號傳輸系統一般包括：激光器(Laser)、驅動器、調制器(modulator)、傳輸鏈路(1ink)、光電轉換裝置(Photoelectric conversion Device；PD)、模數轉換器(英文：Analog-Digital Converter；簡稱：ADC)和數字信號處理(Digital SignalProcessing；DSP)單元。其中，激光器、驅動器和調制器位于發送端，光電轉換裝置、模數轉換器和數字信號處理單元位于接收端，調制器和光電轉換裝置之間通過傳輸鏈路連接，該傳輸鏈路可以是無線鏈路、電纜或光纖。激光器發出的光信號依次經過驅動器的驅動和調制器的調制之后，通過傳輸鏈路發送至接收端，由光電轉換裝置將光信號轉換為電信號，ADC對電信號進行模數轉換，DSP單元對模數轉換后的信號進行數字信號處理，以恢復出數據。

相關技術中，為了在接收端對信號進行均衡處理，數字信號處理單元中通常包括前饋均衡器(Feed Forward Equalization；FFE)、后置濾波器(postfilter)、MLSE模塊和映射模塊。信號到達數字信號處理單元后，通過FFE對信號進行初步均衡處理，由FFE輸出的信號無ISI且非線性，但是信號中的噪聲由白噪聲變成了有色噪聲，采用后置濾波器可以將有色噪聲轉換為白噪聲，同時引入了可控的ISI；引入的ISI可以通過MLSE模塊采用MLSE算法求解得到最優解，再通過映射模塊將求解得到的最優解映射得到信號傳輸系統的最優路徑。其中，在采用MLSE算法求解最優解的過程中，算法復雜度取決于信號的狀態數(即信號的電平數目)和后置濾波器的調制階數，假設信號的狀態數為M，后置濾波器的調制階數為L(相應的，信道記憶長度為L-1，該信道記憶長度用于表征信道的時延擴展能力)，則輸入MLSE模塊的路徑分支數為M^L，其中，路徑分支數表示信號的可能傳輸路徑的數量。由于輸入MLSE模塊的路徑分支數與后置濾波器的調制階數正相關，因此后置濾波器的調制階數越高，MLSE算法的復雜度越高。

為了降低MLSE算法的復雜度，以減少資源的消耗，相關技術中通常設置信道記憶長度為1，例如可以使用2階的后置濾波器。示例的，對于強度調制格式為4級脈沖幅度調制(Phase Amplitude Modulation；PAM)信號(可簡稱為PAM4信號，PAM4信號的電平數目為4)，使用2階的后置濾波器時，輸入MLSE模塊的路徑分支數為16。

但是，MLSE模塊在計算16個路徑分支時，所占用的資源達到了100萬個邏輯門電路，因此相關技術中，信號均衡過程中的資源消耗仍然較大。

發明內容