CN102318241A - 去延时方法、装置和光通信系统接收器 - Google Patents

去延时方法、装置和光通信系统接收器 Download PDF

Info

Publication number
CN102318241A
CN102318241A CN2011800013631A CN201180001363A CN102318241A CN 102318241 A CN102318241 A CN 102318241A CN 2011800013631 A CN2011800013631 A CN 2011800013631A CN 201180001363 A CN201180001363 A CN 201180001363A CN 102318241 A CN102318241 A CN 102318241A
Authority
CN
China
Prior art keywords
delay
combination
signals
time
paths
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2011800013631A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102318241B (zh
Inventor
万文通
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huawei Technologies Co Ltd
Original Assignee
Huawei Technologies Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huawei Technologies Co Ltd filed Critical Huawei Technologies Co Ltd
Publication of CN102318241A publication Critical patent/CN102318241A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102318241B publication Critical patent/CN102318241B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/60—Receivers
    • H04B10/61—Coherent receivers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

本发明实施例提供一种去延时方法、装置和光通信系统接收器。方法包括：获取相干混频和光电转换后得到的各路信号的幅值；将各路信号两两组合，分别根据各组合中两路信号的幅值，在同一坐标系中得到拟合图形；根据拟合图形的差值、斜率值以及斜率值变化趋势，确定各组合中的两路信号之间的延时，差值为拟合图形中同一横坐标对应的纵坐标之差或者同一纵坐标对应的横坐标之差，斜率值为拟合图形上各点相对坐标原点的斜率；根据各组合中的两路信号之间的延时，对各路信号进行延时补偿。本发明实施例提供的去延时方法、装置和光通信系统接收器，保证了光通信系统的正常工作，提高了光通信系统的性能。

Description

去延时方法、装置和光通信系统接收器
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种去延时方法、装置和光通信系统接收器。
背景技术
光的相干技术是光纤通信领域的一种大容量和高速率的数据传输技术。在光纤通信系统的接收端，利用光的相干技术将接收到的信号光与本地振荡器发出的光进行干涉混频，得到多路信号光进行光电转换后进入电系统进行信号处理。由于干涉混频后得到的多路信号光位于不同的通路路径，而不同的通路路径中存在着不同的通路延时(skew)，不同的通路延时会影响光通信系统的性能，例如：增加光通信系统的误码率等。
现有技术中，在光通信系统中的发射端加入特定格式的训练数据序列，光通信系统的接收端将接收到的训练数据序列与已知的训练数据序列对比得到各个通路之间的延时，再在后续的信号解调处理部分进行延时消除处理。现有技术主要针对偏振态之间的延时进行处理，而无法消除同一偏振态的信号之间的延时，进而影响系统的正常工作或者使系统性能劣化。
发明内容
本发明实施例提供了一种去延时方法、装置和光通信系统接收器，以解决现有技术影响系统正常工作以及系统性能劣化的问题。
本发明实施例提供一种去延时方法，包括：
获取相干混频和光电转换后得到的各路信号的幅值；
将所述各路信号两两组合，分别根据各组合中两路信号的幅值，在同一坐标系中得到拟合图形；
根据所述拟合图形的差值、斜率值以及斜率值变化趋势，确定各组合中的两路信号之间的延时，所述差值为所述拟合图形中同一横坐标对应的纵坐标之差或者同一纵坐标对应的横坐标之差，所述斜率值为所述拟合图形上各点相对坐标原点的斜率；
根据所述各组合中的两路信号之间的延时，对所述各路信号进行延时补偿。
本发明实施例还提供一种去延时装置，包括：
获取单元，用于获取相干混频和光电转换后得到的各路信号的幅值；
拟合单元，用于将所述各路信号两两组合，分别根据各组合中两路信号的幅值，在同一坐标系中得到拟合图形；
确定单元，用于根据所述拟合图形的差值、斜率值以及斜率值变化趋势，确定各组合中的两路信号之间的延时，所述差值为所述拟合图形中同一横坐标对应的纵坐标之差或者同一纵坐标对应的横坐标之差，所述斜率值为所述拟合图形上各点相对坐标原点的斜率；
延时补偿单元，用于根据所述各组合中的两路信号之间的延时，对所述各路信号进行延时补偿。
本发明实施例还提供一种光通信系统接收器，包括：混频装置、信号处理装置和去延时装置；
所述混频装置用于：对接收的光信号和本地振荡信号进行相干混频和光电转换；
所述去延时装置用于：获取相干混频和光电转换后得到的各路信号的幅值；将所述各路信号两两组合，分别根据各组合中两路信号的幅值，在同一坐标系中得到拟合图形；根据所述拟合图形的差值、斜率值以及斜率值变化趋势，确定各组合中的两路信号之间的延时，所述差值为所述拟合图形中同一横坐标对应的纵坐标之差或者同一纵坐标对应的横坐标之差，所述斜率值为所述拟合图形上各点相对坐标原点的斜率；根据所述各组合中的两路信号之间的延时，对所述各路信号进行延时补偿；
所述信号处理装置用于：对所述去延时装置输出的各路信号进行处理。
本发明实施例提供的去延时方法、装置和光通信系统接收器，通过将光电转换后得到的各路信号两两组合，根据各组合中两路信号的幅值得到拟合图形，进而根据拟合图形的差值、斜率值以及斜率值变化趋势，确定各组合中的两路信号之间的延时，对各路信号进行延时补偿，从而保证了光通信系统的正常工作，提高了光通信系统的性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有的光通信系统接收器中混频装置的结构示意图；
图2为本发明提供的去延时方法一个实施例的流程图；
图3a为任意两路信号之间为0＊pi相位延时的信号图形示意图；
图3b为任意两路信号之间为0.1＊pi相位延时的信号图形示意图；
图3c为任意两路信号之间为0.5＊pi相位延时的信号图形示意图；
图3d为任意两路信号之间为1＊pi相位延时的信号图形示意图；
图4为本发明提供的去延时方法又一个实施例的流程图；
图5a为任意两路信号之间为0.1＊pi相位延时的信号图形示意图；
图5b为任意两路信号之间为0.2＊pi相位延时的信号图形示意图；
图5c为任意两路信号之间为0.3＊pi相位延时的信号图形示意图；
图5d为任意两路信号之间为0.4＊pi相位延时的信号图形示意图；
图5e为任意两路信号之间为0.5＊pi相位延时的信号图形示意图；
图5f为任意两路信号之间为0.6＊pi相位延时的信号图形示意图；
图5g为任意两路信号之间为0.7＊pi相位延时的信号图形示意图；
图5h为任意两路信号之间为0.8＊pi相位延时的信号图形示意图；
图5i为任意两路信号之间为0.9＊pi相位延时的信号图形示意图；
图6为本发明提供的去延时方法另一个实施例的流程图；
图7为本发明提供的去延时装置一个实施例的结构示意图；
图8为本发明提供的去延时装置又一个实施例的结构示意图；
图9为本发明提供的光通信系统接收器一个实施例的结构示意图；
图10为现有的光通信系统接收器中信号处理装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为现有的光通信系统接收器中混频装置的结构示意图，如图1所示，由于通信系统最终是以电信号为解调后信号，因此，接收端需要通过混频操作把信号光S在光上解调后再光电转换成电信号。
混频装置将接收到的信号光S与本地激光器发出的光LO，分别通过偏振分束器分离成正交的x偏振态和y偏振态。信号光S的x偏振态和光LO的x偏振态进入90度光学混频器进行干涉混频，信号光S的y偏振态和光LO的y偏振态进入90度光学混频器进行干涉混频。干涉混频后输出的8路光信号分别为：Sx+jLOx、Sx+-jLOx、Sx+LOx、Sx-LOx、Sy+jLOy、Sy-jLOy、Sy+LOy、Sy-Loy，其中，角标x表示x偏振态、y表示y偏振态。这8路光信号经过4对平衡光电二极管进行光电转换后，得到4路电信号xi、xq、yi和yq，这4路电信号分别经过放大和自动增益控制单元处理后得到的4路电信号为：Xi、Xq、Yi和Yq。
本发明实施例提供的去延时方法，可以对经过干涉混频和光电转换后得到的4路电信号Xi、Xq、Yi和Yq进行延时处理。
图2为本发明提供的去延时方法一个实施例的流程图，如图2所示，该方法包括：
S201、获取相干混频和光电转换后得到的各路信号的幅值；
经过相干混频和光电转换后得到的4路电信号Xi、Xq、Yi和Yq为模拟信号，因此，可以采用模拟数字转换器(Analog-to-digital Converter；ADC)等器件，对模拟信号Xi、Xq、Yi和Yq进行采样，得到4路数字信号的幅值，分别以XI、XQ、YI和YQ表示。
需要说明的是，在获取各路信号幅值的过程中，有可能由于x偏振态或是y偏振态暂时没有分布信号光S而导致暂时无法采集到对应信号的幅值，这种情况可能间歇性发生，但通常经历的时间很短甚至几秒钟内便消失。在这种情况下，可以等待至采集到信号幅值为止。
S202、将所述各路信号两两组合，分别根据各组合中两路信号的幅值，在同一坐标系中得到拟合图形；
其中，本发明实施例中涉及的在同一坐标系中得到的拟合图形，具体可以是在同一坐标系中得到的拟合函数或者是拟合函数的图形。
作为一种可行的实施方式，S102中，可以以各路信号中的一路信号为第一基准信号，例如：以XI为第一基准信号，将其余信号(XQ、YI和YQ)分别与第一基准信号(XI)组合。
作为另一种可行的实施方式，S102中，还可以将各路信号中同一偏振态的两路信号组合，得到x偏振态组合(XI和XQ)和y偏振态组合(YI和YQ)，并在两种不同偏振态中各取一路信号组合得到xy偏振态组合(例如：将XI和YI组合)。
对于每个组合，根据各组合中两路信号的幅值在同一坐标系中得到拟合图形的过程，以XI和XQ组合为例：可以将某一时刻采集到的XI和XQ的幅值作为二维坐标平面上的一个点(XI1，XQ1)，1表示采集的时间点，其中，横坐标为一路信号的幅值，纵坐标为另一路信号的幅值。这样，在一段时间内采集到的XI和XQ的幅值在该坐标平面上对应为点的集合(XIn，XQn)，下标n可以为1、2、3......等整数，代表采集的时间点。进一步的，可以对两路信号幅值在同一坐标系上的各个点进行拟合，得到拟合图形。其中，根据点集合拟合得到拟合图形可以采用现有的各种拟合方法，在此不再赘述。
或者，还可以通过一段时间内采集到的XI和XQ的幅值在该坐标平面上对应为点的集合(XIn，XQn)，得到拟合曲线方程，即得到XI和XQ这两路信号组成的函数方程，根据该函数方程可以在坐标系中绘制得到拟合图形。
如果信号光S为偏振态复用调制光，本发明需要把信号光S的x偏振态和y偏振态调制相同的数据，则XI＝XQ＝YI＝YQ。如果信号光S是单偏振态信号光，则经过偏振分束器与90度光学混频器后，会在x偏振态和y两个偏振态上分布相同的信息，而通常情况下，x偏振态和y偏振态对应的信号的功率大小存在一定的差异，则XI＝XQ＝k＊YI＝k＊YQ，其中，k为大于等于零的常数，k的大小由信号光S分布到混频器内部的x偏振态和y偏振态的光功率决定。
可以看出，假设硬件器件对干涉混频后输出的信号影响相同，例如：光电转换效应一致、放大和自动增益控制单元中的放大器(例如：跨阻放大器(Transimpedance Amplifer；TIA))线性度一致、放大和自动增益控制单元中的自动增益控制(Automatic Gain Control；AGC)单元的放大倍数一致等，则无论信号光S为偏振态复用调制光还是单偏振态信号光，XI、XQ、YI和YQ的信号包络形状都是相同的，即如果信号光S是偏振复用调制光，并且调制相同数据在x和y两个偏振态上，则XI、XQ、YI和YQ的信号包络形状以及相同大小的幅值在时间轴上的位置均是相同的；如果是单偏振态信号光S，则XI、XQ、YI和YQ的信号包络的形状相同，但x偏振态和y偏振态的信号在相同时间上的幅值大小可能不等)。
因此，XI、XQ、YI和YQ中两两组合，得到的拟合图形通常为直线、椭圆形或者圆形。
S203、根据所述拟合图形的差值、斜率值以及斜率值变化趋势，确定各组合中的两路信号之间的延时，所述差值为所述拟合图形中同一横坐标对应的纵坐标之差或者同一纵坐标对应的横坐标之差，所述斜率值为所述拟合图形上各点相对坐标原点的斜率；
以通信中的常用的零差相干解调系统中x偏振态和y偏振态输出的XI、XQ、YI与YQ四路信号进行举例说明，其他系统，例如：外差系统与之类似，假设：
Figure BDA0000089666760000071
Figure BDA0000089666760000072
其中，AXI、AXQ、AYI、AYQ分别为XI、XQ、YI、YQ信号的振幅，即幅值，分别为XI、XQ、YI、YQ信号的调制的相位，w为光频率，t为时间。由于正交调制原理，调制数据时会加入0.5＊pi的相位差，所以在上面的表达式里XQ与YQ上附带了0.5＊pi的相位值。在信号S为偏振态复用光并且在x偏振态和y偏振态上调制相同数据的情况下，或者信号S为单偏振光的情况下，如果则XI、XQ、YI与YQ具有相同的调制相位，即
Figure BDA0000089666760000074
且
Figure BDA0000089666760000075
Figure BDA0000089666760000076
由于XI和YI之间不存在0.5＊pi的固有相位差，因此XI＝XQ＝k1＊YI＝k2*YQ，。XI＝(AXI/AYI)·YI，(AXI/AYI)，k1，k2为常数。通过以上的分析可以看出，相干混频后的输出信号均具有余弦信号的特性，故可以利用余弦函数来表示各路信号的幅度波形。
假设上面的光信号经过光电转换后得到的电信号表达式为：XI＝KXI·cos(ωt+φXI)，XQ＝KXQ·cos(ωt+φXQ)，YI＝KYI·cos(ωt+φYI)，YQ＝KYQ·cos(ωt+φYQ)，为4路经过光电转换后的电信号，其中，KXI，KXQ，KYI，KYQ为4路信号的幅值，ω为每路信号的角频率，由于各路信号输出数据内容一致，故角频率一致，φXI，φYQ，φYI，φYQ为各路信号的相位值(反应各路信号的延时情况)。
如果相干混频接收系统对各路信号的延时值一致，即φXI＝φXQ＝φYI＝φYQ，则XI＝XQ＝YI＝YQ。以XI和XQ组合为例，可以拟合得到图3a所示的拟合图形，图3a所示即为两路信号之间为0＊pi相位延时的拟合图形示意图。其中，pi为圆周率；当φXI＝φXQ±0.1*pi时，则XI和XQ组合得到图3b所示的拟合图形，图3b所示即为任意两路信号之间为0.1＊pi相位延时的拟合图形示意图；当φXI＝φXQ±0.5*pi时，则XI和XQ组合得到图3c所示的拟合图形，图3c所示即为任意两路信号之间为0.5＊pi相位延时的拟合图形示意图；当φXI＝φXQ±1*pi时，则XI和XQ组合得到图3d所示的拟合图形，图3d所示即为任意两路信号之间为1＊pi相位延时的拟合图形示意图。
从图3a-图3d中可以看出，两路信号在拟合函数的图形上同一横坐标下两点的距离差值能够反映出图形的椭圆度，而这两点的斜率值大小与其随横坐标变化而变化得趋势的能够反映出椭圆的变化趋势。当两路信号之间的相位差为0时，则两路信号幅值拟合得到的图形为一条直线，如图3a所示；随着两路信号之间相位差的增大，则两路信号幅值拟合得到的图形逐渐变成椭圆，当两路信号的相位差达到0.5＊pi，即90度时，两路信号组成的图形变成圆形；当两路信号的相位差处于0.5＊pi-1＊pi之间时，则两路信号幅值拟合得到的图形由圆形再次趋于椭圆形，直至两路信号之间的相位差为1＊pi时，两路信号组成的图形再次变成一条直线，如图3d所示。
本发明实施例涉及的拟合图形的差值，是指以采集到的两路信号的最小幅值为原点，在该拟合图形横坐标可取值范围内，在任一横坐标下，对应的拟合图形中两点的纵坐标之差，如果某一横坐标只对应一个点，即只对应一个纵坐标，则认为纵坐标之差为零。可以理解的是，拟合图形的差值还可以指采集到的两路信号的最小幅值为原点，在该拟合图形纵坐标可取值范围内，在任一纵坐标下，对应的拟合图形中两点的横坐标之差，如果某一纵坐标只对应一个点，即只对应一个横坐标，则认为横坐标之差为零。斜率值，是指拟合图形中上各点相对坐标原点的斜率。斜率值的变化趋势是指，从原点开始，随着横坐标的不断增大，拟合图形上各点相对于原点的斜率变化趋势。
可以看出，拟合图形上的差值、斜率值以及斜率值的变化趋势反映了两路信号之间的延时情况。因此，可以通过拟合图形上的差值、斜率值以及斜率值的变化趋势估算出两路之间的延时值。
需要说明的是，本发明实施例中给出的差值、斜率值与斜率值的变化趋势，只是得到两路信号的拟合图形或者拟合函数对应图形的基本特征项，可以理解的是，在根据拟合图形的差值、斜率值以及斜率值变化趋势这些基本特征项，确定各组合中的两路信号之间的延时值的基础上，还可以根据两路信号的拟合图形或者拟合函数对应的图形中其他的一些特征项来辅助确定个两路信号之间的延时值。
S204、根据所述各组合中的两路信号之间的延时，对所述各路信号进行延时补偿。
具体的，如果S102中以各路信号中的一路信号为第一基准信号，将其余信号分别与第一基准信号组合，则S104中可以分别根据其余信号与第一基准信号之间的延时，对其余信号进行延时补偿。
如果S102中将各路信号中同一偏振态的两路信号组合，得到x偏振态组合(XI和XQ)和y偏振态组合(YI和YQ)，并在两种不同偏振态中各取一路信号组合得到xy偏振态组合(例如：XI和YI)，则S104中，在xy偏振态组合中，以其中一路信号为第二基准信号(例如：XI)，在包括第二基准信号的x偏振态组合或y偏振态组合中(即包含XI的XI和XQ组合中)，根据该组合中两路信号之间的延时，对该组合中的另一路信号(即XQ)进行延时补偿；在不包括第二基准信号的y偏振态组合或x偏振态组合中(即不包含XI的YI和YQ组合中)，根据该组合中两路信号之间的延时(YI和YQ之间的延时)以及xy偏振态组合中两路信号之间的延时(XI和YI)，对该组合中的两路信号进行延时补偿。
本实施例提供的去延时方法，通过将光电转换后得到的各路信号两两组合，根据各组合中两路信号的幅值得到拟合图形，进而根据拟合图形的差值、斜率值以及斜率值变化趋势，确定各组合中的两路信号之间的延时，对各路信号进行延时补偿，从而保证了光通信系统的正常工作，提高了光通信系统的性能。
图4为本发明提供的去延时方法又一个实施例的流程图，如图4所示，本实施例中，以各路信号中的一路信号为第一基准信号，将各路信号中的其余信号分别与所述第一基准信号组合。该方法包括：
S401、对相干混频和光电转换后得到的各路信号进行模数转换；
由于经过相干混频和光电转换后得到的4路电信号为模拟信号，因此，可以对模拟信号进行模数转换，得到4路数字信号。
S402、对经过模数转换的各路信号进行下采样，得到各路信号的幅值；
模数转换后得到的是数字信号序列，由于模数转换的采样频率很高，因此，模数转换后得到的数字信号序列中各数字信号的分布较为密集，这样会影响拟合图形的速度。可以进一步对模数转换后得到的数字信号序列进行下采样，下采样是指：对模数转换后得到的数字信号序列间隔几个采样点进行取值，即去掉模数转换后得到的部分采样点，例如：可以每隔一个采样点进行取值，从而能够去除一半的采样点，从而缩减了计算处理的数据量，提高系统信号处理速度。
S403、将各路信号中同一偏振态的两路信号组合得到x偏振态组合和y偏振态组合，并在两种不同偏振态中各取一路信号组合得到xy偏振态组合；
具体是，将x偏振态的两路信号XI和XQ组合，得到x偏振态组合；将y偏振态的两路信号YI和YQ组合，得到y偏振态组合。在x偏振态和y偏振态中各取一路信号组合，得到xy偏振态组合，作为一种较佳的实施方式，可以将XI和YI组合，或者将XQ和YQ组合。
S404、将同一时间内得到的各组合中两路信号的幅值绘制在同一坐标系中，所述坐标系的横坐标为一路信号的幅值，纵坐标为另一路信号的幅值；
S405、对一段时间内所述坐标系中绘制的各点拟合，得到拟合图形；
对于XI和XQ组合，可以将某一时刻采集到的XI和XQ的幅值作为二维坐标平面上的一个点(XI1，XQ1)，1表示采集的时间点，其中，横坐标为一路信号的幅值，纵坐标为另一路信号的幅值。这样，在一段时间内采集到的XI和XQ的幅值在该坐标平面上对应为点的集合(XIn，XQn)，下标n可以为1、2、3......等整数，代表采集的时间点。进一步的，可以对两路信号幅值在同一坐标系上的各个点进行拟合，得到拟合图形。同样的，对于YI和YQ组合，在一段时间内采集到的YI和YQ的幅值在该坐标平面上对应为点的集合(YIn，YQn)，对点的集合(YIn，YQn)进行拟合，得到拟合图形。以xy偏振态组合为XI和YI的情况为例，在一段时间内采集到的XI和YI的幅值在该坐标平面上对应为点的集合(XIn，YIn)，对点的集合(XIn，YIn)进行拟合，得到拟合图形。
其中，根据点集合拟合得到拟合图形可以采用现有的各种拟合方法。
S406、根据所述拟合图形的差值、斜率值以及斜率值变化趋势，在延时补偿表中查找对应的延时值。
本实施例中，可以预先计算估计出各种拟合图形的差值、斜率值以及斜率值变化趋势对应的延时值，建立延时补偿表，该延时补偿表中包括两路信号的幅值差值、斜率值以及斜率值变化趋势对应的延时值。本实施例提供了一种延时补偿表，如下所示：
Figure BDA0000089666760000121
Figure BDA0000089666760000131
可以根据上表所示的拟合图形差值、斜率值及斜率值的变化趋势与延时值的对应关系，根据两路信号得到的拟合图形的差值、斜率值及斜率值的变化趋势查找对应的延时值。
本实施例仅给出了延时补偿表的一种形式，可以理解的是，延时补偿表中区间划分的越多，延时补偿越精确。
S407、在所述xy偏振态组合中，以其中一路信号为第二基准信号；
在包括所述第二基准信号的x偏振态组合或y偏振态组合中，根据该组合中两路信号之间的延时，对该组合中的另一路信号进行延时补偿；在不包括所述第二基准信号的y偏振态组合或x偏振态组合中，根据该组合中两路信号之间的延时以及所述xy偏振态组合中两路信号之间的延时，对该组合中的两路信号进行延时补偿。
具体的，以xy偏振态组合中的两路信号为XI和YI为例，假设以XI为第二基准信号，则包括第二基准信号XI的是x偏振态组合，则在x偏振态组合XI和XQ中，可以直接根据XI和XQ之间的延时对XQ进行延时补偿；而对于不包括第二基准信号XI的y偏振态组合YI和YQ，可以根据XI和YI之间的延时对YI进行延时补偿，而对于YQ，则需要同时考虑XI和YI之间的延时，以及YI和YQ之间的延时，来对YQ进行延时补偿。
图6为本发明提供的去延时方法另一个实施例的流程图，如图6所示，本实施例中，将各路信号中同一偏振态的两路信号组合，得到x偏振态组合和y偏振态组合，并在两种不同偏振态中各取一路信号组合得到xy偏振态组合。该方法包括：
S601、对相干混频和光电转换后得到的各路信号进行模数转换；
S602、对经过模数转换的各路信号进行下采样，得到各路信号的幅值；
S601和S602的具体过程可参见S401和S402的相关描述。
S603、以所述各路信号中的一路信号为第一基准信号，将所述各路信号中的其余信号分别与所述第一基准信号组合。
以各路信号中的XI信号为第一基准信号为例，可以分别将XI和XQ组合，XI和YI组合，XI和YQ进行组合。
S604、将同一时间内得到的各组合中两路信号的幅值绘制在同一坐标系中，所述坐标系的横坐标为一路信号的幅值，纵坐标为另一路信号的幅值；
S605、对一段时间内所述坐标系中绘制的各点拟合，得到拟合图形；
S606、根据所述拟合图形的差值、斜率值以及斜率值变化趋势，在所述延时补偿表中查找对应的延时值。
S604-S606的过程可参见S404-S406的相关描述。
S607、分别根据所述其余信号与所述第一基准信号之间的延时，对所述其余信号进行延时补偿。
如果S603中以XI为第一基准信号，则可以在S604-S606的过程中，可以分别得到XI和XQ组合，XI和YI组合，XI和YQ组合中两路信号的延时，从而可以分别对XQ、YI和YQ进行延时补偿。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。
图7为本发明提供的去延时装置一个实施例的结构示意图，如图7所示，该装置包括：获取单元11、拟合单元12、确定单元13和延时补偿单元14；
获取单元11，用于获取相干混频和光电转换后得到的各路信号的幅值；
拟合单元12，用于将所述各路信号两两组合，分别根据各组合中两路信号的幅值，在同一坐标系中得到拟合图形；
确定单元13，用于根据所述拟合图形的差值、斜率值以及斜率值变化趋势，确定各组合中的两路信号之间的延时，所述差值为所述拟合图形中同一横坐标对应的纵坐标之差或者同一纵坐标对应的横坐标之差，所述斜率值为所述拟合图形上各点相对坐标原点的斜率；
延时补偿单元14，用于根据所述各组合中的两路信号之间的延时，对所述各路信号进行延时补偿。
具体的，通过获取单元11获取各路信号的幅值之后，拟合单元12具体可以以各路信号中的一路信号为第一基准信号，将其余信号分别与第一基准信号组合，得到每个组合的拟合图形；或者，拟合单元12还可以将各路信号中同一偏振态的两路信号组合，得到x偏振态组合(XI和XQ)和y偏振态组合(YI和YQ)，并在两种不同偏振态中各取一路信号组合得到xy偏振态组合(例如：将XI和YI组合)。确定单元13通过拟合图形上的差值、斜率值以及斜率值的变化趋势估算出两路之间的延时值。如果拟合单元12以各路信号中的一路信号为第一基准信号，将其余信号分别与第一基准信号组合，则延时补偿单元14可以分别根据其余信号与第一基准信号之间的延时，对其余信号进行延时补偿。如果拟合单元12将各路信号中同一偏振态的两路信号组合，得到x偏振态组合(XI和XQ)和y偏振态组合(YI和YQ)，并在两种不同偏振态中各取一路信号组合得到xy偏振态组合(例如：XI和YI)，则延时补偿单元14可以在xy偏振态组合中，以其中一路信号为第二基准信号(例如：XI)，在包括第二基准信号的x偏振态组合或y偏振态组合中(即包含XI的XI和XQ组合中)，根据该组合中两路信号之间的延时，对该组合中的另一路信号(即XQ)进行延时补偿；在不包括第二基准信号的y偏振态组合或x偏振态组合中(即不包含XI的YI和YQ组合中)，根据该组合中两路信号之间的延时(YI和YQ之间的延时)以及xy偏振态组合中两路信号之间的延时(XI和YI)，对该组合中的两路信号进行延时补偿。
图8为本发明提供的去延时装置又一个实施例的结构示意图，如图8所示，该装置包括：获取单元11、拟合单元12、确定单元13和延时补偿单元14；
其中，拟合单元12可以包括如下至少一个模块：
第一组合模块121，以所述各路信号中的一路信号为第一基准信号，将所述各路信号中的其余信号分别与所述第一基准信号组合；
第二组合模块122，将所述各路信号中同一偏振态的两路信号组合得到x偏振态组合和y偏振态组合，并在两种不同偏振态中各取一路信号组合得到xy偏振态组合。
相应的，延时补偿单元14可以具体用于：分别根据所述其余信号与所述第一基准信号之间的延时，对所述其余信号进行延时补偿；或者，
用于在所述xy偏振态组合中，以其中一路信号为第二基准信号；在包括所述第二基准信号的x偏振态组合或y偏振态组合中，根据该组合中两路信号之间的延时，对该组合中的另一路信号进行延时补偿；在不包括所述第二基准信号的y偏振态组合或x偏振态组合中，根据该组合中两路信号之间的延时以及所述xy偏振态组合中两路信号之间的延时，对该组合中的两路信号进行延时补偿。
进一步的，拟合单元12还可以包括：
绘制模块123，用于将同一时间内得到的各组合中两路信号的幅值绘制在同一坐标系中，所述坐标系的横坐标为一路信号的幅值，纵坐标为另一路信号的幅值；
拟合模块124，用于对一段时间内所述坐标系中绘制的各点拟合，得到拟合图形。
确定单元13可以包括：
存储模块131，用于建立延时补偿表，所述延时补偿表中包括两路信号的幅值差值、斜率值以及斜率值变化趋势对应的延时值；
查找模块132，用于根据所述拟合图形的差值、斜率值以及斜率值变化趋势，在所述延时补偿表中查找对应的延时值。
延时补偿单元14还可以包括：
输出模块141，用于将所述各路信号的延时估计值分别输出至各路信号对应的数据缓存调整模块；
多个数据缓存调整模块142，用于分别根据所述输出模块输出的延时值对相应的信号进行延时调整。
本发明实施例提供的去延时装置，与本发明实施例提供的去延时方法相对应，为去延时方法的执行设备。因此，本发明实施例提供的去延时装置，其具体执行去延时方法的过程可参见方法实施例，在此不再赘述。
本发明实施例提供的去延时装置，通过将光电转换后得到的各路信号两两组合，根据各组合中两路信号的幅值得到拟合图形，进而根据拟合图形的差值、斜率值以及斜率值变化趋势，确定各组合中的两路信号之间的延时，对各路信号进行延时补偿，从而保证了光通信系统的正常工作，提高了光通信系统的性能。
图9为本发明提供的光通信系统接收器一个实施例的结构示意图，如图9所示，该光通信系统接收器包括：混频装置1、信号处理装置2和去延时装置3；
混频装置1，用于对接收的光信号和本地振荡信号进行相干混频和光电转换；
去延时装置2，用于获取相干混频和光电转换后得到的各路信号的幅值；将所述各路信号两两组合，分别根据各组合中两路信号的幅值，在同一坐标系中得到拟合图形；根据所述拟合图形的差值、斜率值以及斜率值变化趋势，确定各组合中的两路信号之间的延时，所述差值为所述拟合图形中同一横坐标对应的纵坐标之差或者同一纵坐标对应的横坐标之差，所述斜率值为所述拟合图形上各点相对坐标原点的斜率；根据所述各组合中的两路信号之间的延时，对所述各路信号进行延时补偿；
信号处理装置3，用于对去延时装置2输出的各路信号进行处理。
其中，混频装置1的具体结构可参见图1所示，去延时装置2的具体结构可参见图7和图8所示，信号处理装置3的结构如图10所示，包括：色散补偿模块31、时钟恢复模块32、偏振模色散(Polarization ModeDispersion；PMD)补偿模块33和载波恢复模块34，这些模块的功能及其执行的操作为现有技术，在此不再赘述。
本发明实施例提供的光通信系统接收器中，混频装置1和信号处理装置3进行的具体操作均为现有技术。去延时装置2执行的去延时操作具体可参见本发明提供的去延时实施例以及去延时装置实施例，在此不再赘述。
本发明实施例提供的光通信系统接收器，将经过干涉混频以及光电转换后得到的各路信号两两组合，根据各组合中两路信号的幅值得到拟合图形，进而根据拟合图形的差值、斜率值以及斜率值变化趋势，确定各组合中的两路信号之间的延时，对各路信号进行延时补偿，从而保证了光通信系统的正常工作，提高了光通信系统的性能。
本发明实施例提供的去延时装置，其功能可以集成到数字信号处理(Digital Signal Processing；简称：DSP)芯片或现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array；简称：FPGA)芯片上进行软件开发来实现，也可以通过专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit；简称：ASIC)的方式固化实现。
本发明实施例提供的去延时装置可以为单独设置，还可以与光通信系统接收器的混频装置中的光学混频器、PD管、TIA放大器等器件集成在一个装置中。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (17)

1.一种去延时方法，其特征在于，包括：
获取相干混频和光电转换后得到的各路信号的幅值；
将所述各路信号两两组合，分别根据各组合中两路信号的幅值，在同一坐标系中得到拟合图形；
根据所述拟合图形的差值、斜率值以及斜率值变化趋势，确定各组合中的两路信号之间的延时，所述差值为所述拟合图形中同一横坐标对应的纵坐标之差或者同一纵坐标对应的横坐标之差，所述斜率值为所述拟合图形上各点相对坐标原点的斜率；
根据所述各组合中的两路信号之间的延时，对所述各路信号进行延时补偿。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述各路信号两两组合，具体为：
以所述各路信号中的一路信号为第一基准信号，将所述各路信号中的其余信号分别与所述第一基准信号组合。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述各组合中的两路信号之间的延时，对所述各路信号进行延时补偿，具体为：
分别根据所述其余信号与所述第一基准信号之间的延时，对所述其余信号进行延时补偿。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述各路信号两两组合，具体为：
将所述各路信号中同一偏振态的两路信号组合，得到x偏振态组合和y偏振态组合，并在两种不同偏振态中各取一路信号组合得到xy偏振态组合。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述各组合中的两路信号之间的延时，对所述各路信号进行延时补偿，具体为：
在所述xy偏振态组合中，以其中一路信号为第二基准信号；
在包括所述第二基准信号的x偏振态组合或y偏振态组合中，根据该组合中两路信号之间的延时，对该组合中的另一路信号进行延时补偿；在不包括所述第二基准信号的y偏振态组合或x偏振态组合中，根据该组合中两路信号之间的延时以及所述xy偏振态组合中两路信号之间的延时，对该组合中的两路信号进行延时补偿。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述分别根据各组合中两路信号的幅值，在同一坐标系中得到拟合图形，具体为：
将同一时间内得到的各组合中两路信号的幅值绘制在同一坐标系中，所述坐标系的横坐标为一路信号的幅值，纵坐标为另一路信号的幅值；
对一段时间内所述坐标系中绘制的各点拟合，得到拟合图形。
7.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述获取相干混频和光电转换后得到的各路信号的幅值之前，还包括：
建立延时补偿表，所述延时补偿表中包括两路信号的幅值差值、斜率值以及斜率值变化趋势对应的延时值。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述拟合图形的差值、斜率值以及斜率值变化趋势，确定各组合中的两路信号之间的延时，具体为：
根据所述拟合图形的差值、斜率值以及斜率值变化趋势，在所述延时补偿表中查找对应的延时值。
9.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述获取相干混频和光电转换后得到的各路信号的幅值，包括：
对相干混频和光电转换后得到的各路信号进行模数转换；
对经过模数转换的各路信号进行下采样，得到所述各路信号的幅值。
10.一种去延时装置，其特征在于，包括：
获取单元，用于获取相干混频和光电转换后得到的各路信号的幅值；
拟合单元，用于将所述各路信号两两组合，分别根据各组合中两路信号的幅值，在同一坐标系中得到拟合图形；
确定单元，用于根据所述拟合图形的差值、斜率值以及斜率值变化趋势，确定各组合中的两路信号之间的延时，所述差值为所述拟合图形中同一横坐标对应的纵坐标之差或者同一纵坐标对应的横坐标之差，所述斜率值为所述拟合图形上各点相对坐标原点的斜率；
延时补偿单元，用于根据所述各组合中的两路信号之间的延时，对所述各路信号进行延时补偿。
11.根据权利要求10所述的去延时装置，其特征在于，所述拟合单元包括如下至少一个模块：
第一组合模块，以所述各路信号中的一路信号为第一基准信号，将所述各路信号中的其余信号分别与所述第一基准信号组合；
第二组合模块，将所述各路信号中同一偏振态的两路信号组合得到x偏振态组合和y偏振态组合，并在两种不同偏振态中各取一路信号组合得到xy偏振态组合。
12.根据权利要求11所述的去延时装置，其特征在于，所述延时补偿单元具体用于：分别根据所述其余信号与所述第一基准信号之间的延时，对所述其余信号进行延时补偿；或者，
用于在所述xy偏振态组合中，以其中一路信号为第二基准信号；在包括所述第二基准信号的x偏振态组合或y偏振态组合中，根据该组合中两路信号之间的延时，对该组合中的另一路信号进行延时补偿；在不包括所述第二基准信号的y偏振态组合或x偏振态组合中，根据该组合中两路信号之间的延时以及所述xy偏振态组合中两路信号之间的延时，对该组合中的两路信号进行延时补偿。
13.根据权利要求10-12任一项所述的去延时装置，其特征在于，所述拟合单元还包括：
绘制模块，用于将同一时间内得到的各组合中两路信号的幅值绘制在同一坐标系中，所述坐标系的横坐标为一路信号的幅值，纵坐标为另一路信号的幅值；
拟合模块，用于对一段时间内所述坐标系中绘制的各点拟合，得到拟合图形。
14.根据权利要求10-12任一项所述的去延时装置，其特征在于，所述确定补偿单元包括：
存储模块，用于建立延时补偿表，所述延时补偿表中包括两路信号的幅值差值、斜率值以及斜率值变化趋势对应的延时值；
查找模块，用于根据所述拟合图形的差值、斜率值以及斜率值变化趋势，在所述延时补偿表中查找对应的延时值。
15.根据权利要求14所述的去延时装置，其特征在于，所述延时补偿单元包括：
输出模块，用于将所述各路信号的延时值分别输出至各路信号对应的数据缓存调整模块；
多个数据缓存调整模块，用于分别根据所述输出模块输出的延时值对相应的信号进行延时调整。
16.根据权利要求10-12任一项所述的去延时装置，其特征在于，所述获取单元包括：
多个模数转换模块，用于分别对相干混频和光电转换后得到的一路信号进行模数转换；
多个下采样模块，用于分别对经过模数转换的一路信号进行下采样，得到一路信号的幅值。
17.一种光通信系统接收器，其特征在于，混频装置、信号处理装置和如权利要求10-16任一项所述的去延时装置；
所述混频装置用于：对接收的光信号和本地振荡信号进行相干混频和光电转换；
所述去延时装置用于：获取相干混频和光电转换后得到的各路信号的幅值；将所述各路信号两两组合，分别根据各组合中两路信号的幅值，在同一坐标系中得到拟合图形；根据所述拟合图形的差值、斜率值以及斜率值变化趋势，确定各组合中的两路信号之间的延时，所述差值为所述拟合图形中同一横坐标对应的纵坐标之差或者同一纵坐标对应的横坐标之差，所述斜率值为所述拟合图形上各点相对坐标原点的斜率；根据所述各组合中的两路信号之间的延时，对所述各路信号进行延时补偿；
所述信号处理装置用于：对所述去延时装置输出的各路信号进行处理。
CN201180001363.1A 2011-07-12 2011-07-12 去延时方法、装置和光通信系统接收器 Expired - Fee Related CN102318241B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2011/077071 WO2012106882A1 (zh) 2011-07-12 2011-07-12 去延时方法、装置和光通信系统接收器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102318241A true CN102318241A (zh) 2012-01-11
CN102318241B CN102318241B (zh) 2014-09-03

Family

ID=45429427

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201180001363.1A Expired - Fee Related CN102318241B (zh) 2011-07-12 2011-07-12 去延时方法、装置和光通信系统接收器

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN102318241B (zh)
WO (1) WO2012106882A1 (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107764286A (zh) * 2017-09-26 2018-03-06 北京晨晶电子有限公司 一种数字陀螺仪延时检测方法及系统
WO2018076385A1 (zh) * 2016-10-31 2018-05-03 华为技术有限公司 接收机和数据接收方法
CN108871593A (zh) * 2018-06-20 2018-11-23 北京邮电大学 一种相干探测系统的高精度自动平衡的方法
JP2019009654A (ja) * 2017-06-26 2019-01-17 富士通株式会社 光受信装置、光送信装置、光通信システム、およびスキュー調整方法
JP2021073819A (ja) * 2016-11-02 2021-05-13 日本電気株式会社 デジタルコヒーレント受信器およびそのスキュー調整方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6229632B1 (en) * 1997-05-12 2001-05-08 Ditech Corporation Broadband optical transmission system utilizing differential wavelength modulation
CN1976258A (zh) * 2006-12-21 2007-06-06 北京邮电大学 一种快速获得光纤链路中偏振模色散信息的实时监测方法
CN101201243A (zh) * 2007-11-29 2008-06-18 北京航空航天大学 基于光纤延时自外差法的测量窄线宽激光器线宽装置及其测量方法
CN101965698A (zh) * 2009-03-27 2011-02-02 富士通株式会社 色散均衡装置和方法以及数字相干光接收机

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6229632B1 (en) * 1997-05-12 2001-05-08 Ditech Corporation Broadband optical transmission system utilizing differential wavelength modulation
CN1976258A (zh) * 2006-12-21 2007-06-06 北京邮电大学 一种快速获得光纤链路中偏振模色散信息的实时监测方法
CN101201243A (zh) * 2007-11-29 2008-06-18 北京航空航天大学 基于光纤延时自外差法的测量窄线宽激光器线宽装置及其测量方法
CN101965698A (zh) * 2009-03-27 2011-02-02 富士通株式会社 色散均衡装置和方法以及数字相干光接收机

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018076385A1 (zh) * 2016-10-31 2018-05-03 华为技术有限公司 接收机和数据接收方法
CN109923803A (zh) * 2016-10-31 2019-06-21 华为技术有限公司 接收机和数据接收方法
US10630419B2 (en) 2016-10-31 2020-04-21 Huawei Technologies Co., Ltd. Receiver and data receiving method
CN109923803B (zh) * 2016-10-31 2020-12-15 华为技术有限公司 接收机和数据接收方法
JP2021073819A (ja) * 2016-11-02 2021-05-13 日本電気株式会社 デジタルコヒーレント受信器およびそのスキュー調整方法
JP7121887B2 (ja) 2016-11-02 2022-08-19 日本電気株式会社 デジタルコヒーレント受信器およびそのスキュー調整方法
JP2019009654A (ja) * 2017-06-26 2019-01-17 富士通株式会社 光受信装置、光送信装置、光通信システム、およびスキュー調整方法
CN107764286A (zh) * 2017-09-26 2018-03-06 北京晨晶电子有限公司 一种数字陀螺仪延时检测方法及系统
CN108871593A (zh) * 2018-06-20 2018-11-23 北京邮电大学 一种相干探测系统的高精度自动平衡的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102318241B (zh) 2014-09-03
WO2012106882A1 (zh) 2012-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107634814B (zh) 一种自零差检测模分复用系统中载波路串扰的消除方法
JP5374596B2 (ja) コヒーレント光信号受信機の局部発振器周波数オフセットの補正
CN102318241B (zh) 去延时方法、装置和光通信系统接收器
CN101507149B (zh) 光场接收器以及光传输系统
US8463141B2 (en) Reconstruction and restoration of two polarization components of an optical signal field
US8989571B2 (en) In-band supervisory data modulation using complementary power modulation
CN101479967B (zh) 用于接收相干、偏振-多路复用光信号的系统和方法
US7330667B2 (en) Electrical compensation of optical impairments
CN108768540B (zh) 光信号接收装置、方法及具有该装置的相干光传输系统
CN102725960B (zh) 用于相位和振荡器频率估计的方法
CN102349232A (zh) 具有数据模式相关信号失真的信号中的数据检测
CN102511135A (zh) 路径时延差评估器、路径时延差补偿器和相干接收机
CN110557199B (zh) 基于数字光模块的高精度光纤频率传递装置
CN102725977A (zh) 一种光信号补偿装置
CN101771471A (zh) 一种多载波偏振复用传输的方法、装置和系统
US20120269514A1 (en) High Speed IO with Coherent Detection
CN104081737A (zh) 用于相干光接收器中的偏振解复用的系统和方法
US20180241475A1 (en) Wireless optical communication system and optical transmitter thereof
US20070071457A1 (en) Optical receiver device
CN101621329B (zh) 双平行调制器偏置点的测量方法及系统
CN111628827A (zh) 一种相干光学接收装置及光信号解调装置
CN101729147B (zh) 一种实现相干光相位同步的方法和接收机
CN105871770B (zh) 调制器偏置点电压的控制方法及装置
CN113890625B (zh) 一种用于阵列光通信望远镜相位对准的装置和方法
CN115766363A (zh) 基于多路选择的频偏估计方法、空间相干激光通信系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20140903

Termination date: 20210712

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee