[發(fā)明專利]一種用于高速相干光通信系統(tǒng)的時鐘恢復(fù)裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011399990.2
• 申請日: 2020-12-02
• 公開（公告）號: CN112543064B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孟令恒;曾韜;李婕;江風(fēng);張旭;劉紫青
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢郵電科學(xué)研究院有限公司
• 主分類號: H04B10/61
• 分類號: H04B10/61;H04L7/00
• 代理公司: 武漢智權(quán)專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 彭程程

1.一種用于高速相干光通信系統(tǒng)的時鐘恢復(fù)裝置，設(shè)置于收端，其特征在于，時鐘恢復(fù)裝置包括：

集成相干接收機ICR，其用于接收信號光和本振光；

模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADC，其用于對ICR輸出的電信號進行采樣，輸出第一數(shù)字信號；

自適應(yīng)均衡器，其用于消除第一數(shù)字信號的碼間串?dāng)_得到第二數(shù)字信號，同時輸出一個第三數(shù)字信號；

同步計算模塊，其用于通過第二數(shù)字信號和發(fā)端插入的同步序列的相關(guān)性，判斷第二數(shù)字信號是否與同步序列同步；

定時誤差計算模塊，其用于在第二數(shù)字信號與同步序列不同步時，通過第一數(shù)字信號計算定時誤差；還用于在第二數(shù)字信號與同步序列同步后，通過第三數(shù)字信號計算定時誤差；還用于根據(jù)定時誤差調(diào)節(jié)VCO；

壓控振蕩器VCO，其用于為ADC提供采樣時鐘，使輸出的時鐘信號與發(fā)端的時鐘信號匹配。

2.如權(quán)利要求1所述的用于高速相干光通信系統(tǒng)的時鐘恢復(fù)裝置，其特征在于，所述時鐘恢復(fù)裝置還包括：

載波恢復(fù)模塊，其用于接收第二數(shù)字信號并進行載波恢復(fù)；

碼元判決模塊，其用于將載波恢復(fù)模塊輸出的信號進行碼元判決，得到解碼后的信號。

3.如權(quán)利要求1所述的用于高速相干光通信系統(tǒng)的時鐘恢復(fù)裝置，其特征在于，所述ADC的采樣時鐘設(shè)置為高速相干光通信系統(tǒng)波特率的兩倍。

4.如權(quán)利要求1所述的用于高速相干光通信系統(tǒng)的時鐘恢復(fù)裝置，其特征在于，所述自適應(yīng)均衡器采用N抽頭的橫向濾波器，且N為大于1的奇數(shù)。

5.如權(quán)利要求4所述的用于高速相干光通信系統(tǒng)的時鐘恢復(fù)裝置，其特征在于，所述第二數(shù)字信號為：

其中，h_i為所述自適應(yīng)均衡器抽頭的系數(shù)，i為抽頭序號，且i為小于N的正整數(shù)，n為信號序列號，S1_2(n-1)+i為第2(n-1)+i個第一數(shù)字信號。

6.如權(quán)利要求4所述的用于高速相干光通信系統(tǒng)的時鐘恢復(fù)裝置，其特征在于，所述第三數(shù)字信號為：

其中，h_i為所述自適應(yīng)均衡器抽頭的系數(shù)，i為抽頭序號，且i為小于N的正整數(shù)，n為信號序號，S1_(n-1)+i為第(n-1)+i個第一數(shù)字信號。

7.如權(quán)利要求6所述的用于高速相干光通信系統(tǒng)的時鐘恢復(fù)裝置，其特征在于，所述通過第三數(shù)字信號計算定時誤差E2_n包括：

E2_n＝(S3_2n+1-S3_2n-1)*S3_2n。

8.如權(quán)利要求4所述的用于高速相干光通信系統(tǒng)的時鐘恢復(fù)裝置，其特征在于，所述通過第一數(shù)字信號計算定時誤差E1_n包括：

E1_n＝(S1_2n+2-S1_2n)*S1_2n+1

其中，n為信號序號。

9.一種基于權(quán)利要求1所述高速相干光通信系統(tǒng)的時鐘恢復(fù)裝置的時鐘恢復(fù)方法，其特征在于，包括步驟：

ICR接收信號光和本振光，輸出的電信號經(jīng)過ADC采樣轉(zhuǎn)換為第一數(shù)字信號，分別輸出給定時誤差計算模塊和自適應(yīng)均衡器；

自適應(yīng)均衡器消除第一數(shù)字信號的碼間串?dāng)_輸出第二數(shù)字信號給同步計算模塊，同時輸出一個第三數(shù)字信號給定時誤差計算模塊；

同步計算模塊判斷第二數(shù)字信號和發(fā)端插入的同步序是否同步，并通知定時誤差計算模塊；

定時誤差計算模塊在第二數(shù)字信號與同步序列不同步時，通過第一數(shù)字信號計算定時誤差；在第二數(shù)字信號與同步序列同步后，通過第三數(shù)字信號計算定時誤差；

定時誤差計算模塊根據(jù)定時誤差調(diào)節(jié)VCO，使VCO輸出的時鐘信號與發(fā)端的時鐘信號匹配。

10.如權(quán)利要求9所述的時鐘恢復(fù)方法，其特征在于，通過第三數(shù)字信號計算定時誤差E2_n包括：

E2_n＝(S3_2n+1-S3_2n-1)*S3_2n

其中n為信號序號，根據(jù)：

其中S3_n為第三數(shù)字信號，自適應(yīng)均衡器采用N抽頭的橫向濾波器，且N為大于1的奇數(shù)，h_i為所述自適應(yīng)均衡器抽頭的系數(shù)，i為抽頭序號，且i為小于N的正整數(shù)。