CN102326343B - 用于自适应色散补偿的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

将接收的光信号相干地解调并且转换为电复采样(p(n);(px(n),py(n)),在补偿滤波器(11)中对它们进行色散补偿。控制电路(12,13,14,15)根据经过修正的采样q(n)和估计的误差值(MIN)来计算比较值(R1,R2)。根据预定的色散(CD)范围应用多个补偿函数(T(M)),并且在第二迭代之后补偿滤波器(11)被设置为最佳补偿函数(T(M))。

Description

用于自适应色散补偿的方法和装置
技术领域
本发明涉及用于自适应色散补偿的方法和装置。本发明可以用于包括偏振复用传输的所有种类的光传输形式。
背景技术
为了满足对于具有每年业务增长率约40-50%的因特网带宽的增长需求,电信部件供应商面对增加光纤利用的谱效率的任务。在10 Gbit/s系统(G-千兆)在二十世纪九十年代成功之后,在最近几年中,针对40 Gbit/s的解决方案变得可用。标准化和研究现在关注于100 Gbit/s系统的开发,该系统具有作为下一代系统的最可能调制形式的相干偏振复用(CP)QPSK(正交相移键控)。由于偏振复用利用两个光偏振,所以以每秒~25-28 G符号的速率发送信号是可能的,因此,很好地适应了DWDM(密集波长分集复用)光系统的标准50 GHz网格。
E.g.Seb J.Savory的“Digital filters for coherent optical receivers”,Optics Express 16, No.2, pp. 804-817, 2008年1月9日描述了具有色散补偿的偏振分集复用(polmux)传输系统的原理。
发明内容
本发明的目的是提供用于自适应色散补偿以及可以由传递函数集合描述的任意其他线性失真(例如,滤波器)的均衡的方法和装置。
该目的通过记载在方法权利要求1、2中和装置权利要求12和13中的特征来实现。在权利要求18中描述了相干偏振分集复用接收器。
根据本发明,提供一种用于自适应色散补偿的方法,包括下述步骤:
-对接收的光信号进行解调并且将其转换为数字采样,
-将所述采样馈送到补偿滤波器,
-根据色散值将所述补偿滤波器设置为补偿函数,
-输出经修正的采样,
-根据所述经修正的采样来计算比较值,
-根据所述经修正的采样来计算误差值并且存储估计的最小误差值,
-根据预定色散范围内用变差改变的其他色散值来应用其他补偿函数,以及
-根据所述最小误差值来设置最佳滤波器补偿函数。
因为时域均衡器的自适应长度随信号扩展而以指数方式增加,所以该方法对于适中的色散值和短传输链路例如长达200 km是合适的。
还提供一种用于自适应色散补偿的方法,包括下述步骤:
-对接收的光信号进行解调并且将其转换为数字采样,
-将N个采样馈送到FFT单元,
-将所述N个采样转换为谱函数,
-根据色散值将补偿单元设置为谱补偿函数,
-将经过修正的谱函数转换为经过修正的采样,
-根据所述经过修正的采样来计算比较值,
-根据所述经过修正的采样来计算误差值并且存储估计的最小误差值,
-根据预定色散范围内用变差改变的其他色散值来应用其他补偿函数,以及
-根据所述最小误差值来设置最佳滤波器补偿函数。
该方法适合例如200 km及以上的传输链路。
在未决权利要求中描述了其他有利特征。
相干接收使得使用数字信号处理来补偿大的色度色散值成为可能,因此允许消除光色散补偿光纤并且减少放大器数量,从而节省系统中的成本。色散是可以由全通传递函数分析地描述的线性效果。由以下等式给出了省略了高阶项的近似:
Figure 924095DEST_PATH_IMAGE001
其中D是以[ps/nm/km]为单位的光纤色散参数,λ是参考波长,ω是根据参考频率的角频率偏移,c是光速并且z是以km为单位的传输距离。如果由D·z[ps/nm]给出的总色散已知,则可以将滤波器设置为逆色散值并且如果信号至少是两倍过采样的,则可以补偿任何任意的色散值而没有损失。因此,在没有任何传输的训练符号的情况下估计接收器中的色散值D·z是完全采用下一代相关光学系统的能力的关键要素,一个本发明解决的问题。此外,本发明以相同的步骤提供相应的滤波器补偿函数。
可以针对时域均衡器或针对频域均衡器实现估计算法并且递送相同结果。这里,约70-200 km的较短链路可能是适中长度TDE(时域均衡器)的候选,而以200/300km为开始的较长传输链路将需要FDE(频域均衡器),从而保持复杂度低。提出的解决方案的优势如下:
-估计是盲目的并且不需要信号开销、训练符号或到发射器的反馈信道,
-不需要附加的相关滤波器,
-估计精度非常高,
-预定义的滤波器函数立即补偿估计的色度色散,因此使得利用较低数量的抽头(tap)实现时域(TD)有限冲激响应(FIR)滤波器是可能的,从而降低了复杂度,
-自适应长度处于几微秒范围内而不论色散的实际值,
-与直接自适应算法相反,色散补偿器不会不收敛(misconverge),
-计算复杂度非常低,每个用于估计的符号需要一次乘法(可以忽略用于复杂度计算的加法和减法),以及
-一旦设置了修正滤波器或修正单元,则不需要继续更新。有时对信号进行抽分(tapping),可以以离线模式监视色度色散的值。
本发明适用于非相干和相干解调。相干接收在没有偏振控制的情况下还实现了偏振分集信号的偏振分量信号的分离。因此,本发明尤其适于偏振复用分集系统。
附图说明
参考附图在下面描述了包括当前优选实施例的本发明的示例,其中:
图1是接收器的示意性框图;
图2是时域色散补偿单元的示意性框图;
图3示出了频域色散补偿单元的简化框图;
图4示出了第一和第二迭代的图示;
图5示出了频域色散补偿单元的的性能图示;
图6是具有偏振解复用的相干接收器的示意性框图;以及
图7示出了色散补偿单元和蝶式级的示意性框图。
具体实施方式
现在将描述适于不同种类系统的本发明的不同实施例。
图1示出了光接收器5、6、10的示意性框图。在解调和转换单元5中,将接收的光信号SIN转换为数字采样p(n)。在色散补偿单元6中对该数字采样进行数字修正并且将该数字采样作为向判决单元10馈送的经过修正的采样q(n)输出,所述判决单元10输出数据信号DOUT
本发明还可以应用于相干解调。然后,恒定波信号CW由本地振荡器2生成并且被馈送到足够的解调和转换单元5。在该情况中,p(n)和q(n)变成复值。
图2示出了用于时域色散补偿的色散补偿单元(均衡器)61/62的第一实施例。输入采样p(n)可以是实采样或复采样。或者,如果应用偏振分集复用调制,则是正交采样px(n)/py(n)。将采样馈送到数字M级FIR补偿滤波器11。该色散由逆滤波器函数补偿。通过应用滤波器补偿函数来确定并设置滤波器系数。在控制电路中确定最佳滤波器补偿函数,该控制电路包括控制单元14、参考值R1、R2计算单元12和比较器13。插入延迟元件(D)16以指示修正定时。对应于多个色散值的多个滤波器补偿函数T(M)被存储在函数存储器15中(或被计算)。控制单元14的控制部分141从函数存储器15(查找表)读取这些滤波器补偿函数,并且通过比较经过修正的采样q(x)与参考值R1、R2来由加法器13计算最小估计误差值εMIN并且将该最小估计误差值εMIN存储在计算部分142中,在这里其也是控制单元14的部件。选择生成估计的最小误差值εMIN的滤波器补偿函数以用于补偿。经过修正的采样q(n)或qx(n)以及qy(n)是补偿滤波器11的输出信号。
代替允许滤波器系数自由地自适应,因此引起不收敛的均衡器的高风险,将针对相应色度色散值的所有可能的补偿函数预加载到函数存储中作为查找表。在某些步骤中,补偿函数对应于系统中范围从最小值到可能的最大值的色度色散值。初始地,应用来自于查找表的补偿函数中的每个并且利用下面定义的误差标准的辅助来选择最佳匹配滤波器函数。
图3示出了适于较高色散值的频域的色散均衡器61F/62F的实施例。对于较高色散值,该装置相对于时域色散补偿器具有复杂度优势。
实或复输入采样p(n)或px(n)/py(n)存储在快速傅里叶变换(FFT)单元16中,并且将N个采样一起转换为谱Ω(n)。表示该谱的N个系数在补偿单元17中与谱补偿函数C(N)相乘。补偿单元17对应于时域均衡器中的补偿滤波器11。补偿的谱ΩC(N)=Ω(N)·C(N)继而由快速傅里叶逆变换(IFFT)单元转换为经过修正的实或复时域采样q(n)或qx(n)/qy(n)。
在接收到例如N/2个新采样p(n)、px(n)/py(n)之后,重复转换过程,但是利用对应于不同色散的另一补偿函数C(N)。而且,控制单元14的控制部分141从函数存储器15读取这些谱补偿函数,并且所有谱补偿函数在预定义的色散范围内被测试。选择生成估计的最小误差值εMIN的谱补偿函数用于补偿。
相同的算法被应用于TDE(时域均衡)和FDE(频域均衡)。为了计算估计的误差“ε”,至少从经过修正的采样q(n)(分别是px(n),py(n))导出参考值,该经过修正的采样是补偿滤波器11的输出信号。针对信号的两倍过采样情况,根据以下文章导出误差标准:Dominique N.Godard的“Self-Recovering Equalization and Carrier Tracking in Two-Dimensional Data Communication Systems”,IEEE Transactions on Communications,vol.COM-28,No.11,pp.1867-1875,1980年11月。
然而,提出的本发明不利用误差信号来适配补偿函数/滤波器的系数,这改进了收敛性质并且同时大大地降低了实现复杂度,但是代之以尝试最小化误差标准中的总误差功率,该误差标准由以下等式给出
Figure 703832DEST_PATH_IMAGE002
N-采样数量;δCD-色散变差,WCD(Ω)-自由参数(色度色散CD)的可能值的集合;与传统自适应算法不同,参考值R1和R2是根据奇和偶修正的采样q(n)的功率估计的平均值,因此充当基本定时恢复。值R1和R2遵循改变定时相位,这使得该方法在第一位置中有效。为了在高速实现中简化上面等式的评估,例如也可以根据以下方程计算值R1和R2
Figure 176007DEST_PATH_IMAGE003
其中q1,av和q2,av是经过修正的信号q(n)奇和偶采样的功率的时间平均,并且ξ、Ra、Rb和Rc是将优化用于具体调制形式、脉冲形状等的常数。WCD(Ω)是将作为可能的解决方案进行检验的参数(例如,色散CD)的值的集合。等式对于两倍过采样是有效的。选择的采样率稍微较高。当然,多于两倍过采样也是可能的但是是困难的,因为数据速率高。
第一迭代开始于色度色散CDmin,例如=0 ps/nm。对补偿滤波器11(对应于补偿单元18)所应用的色散以步长δCD(例如δCD=200ps/nm)在高达CDmax的预定色散范围的所有色散值上增加。单元14的控制部分141从函数存储器15(查找表)读取这些修正函数。实际的最小误差值εMIN存储在控制单元的计算部分142中。
估计的误差在图4(a)中示出。可以容易地认识到最小误差值εMIN
误差值εMIN可以立即用于获得最佳解(对应于最小εMIN)或可以在若干连续块上对误差值进行平均以增加估计准确度。
在确定补偿函数的最佳逆色散值之后,第二迭代或甚至其他迭代可以在最小误差范围中以较高分辨率重复。
具有δCD(例如,δCD=20 ps/nm)的5-20倍较高分辨率的第二迭代在最小误差范围中执行,可以围绕在之前迭代中找到的最佳值对称地将其限制到±3×δCD(例如,±3×δCD = ±600 ps/nm)。根据第二迭代的误差值和计算的滑动平均误差值在图4(b)中示出。计算的最小滑动平均误差值εMINc给出了准确的色散修正值。
然后,将对应于补偿单元18的补偿滤波器11设置为最佳补偿函数=具有最佳补偿的最低误差的逆色散值。
图5示出了作为1×10-3的误码率的色度色散的函数的所需的OSNR(光信噪比)。该图示出了112 Gbit/s和具有N/2重叠的若干FFT大小的系统的性能。
甚至在出现其他信道失真和强噪声时,估计质量也是高度精确的并且可以针对用于估计的大量符号而进一步改进。
当然,本发明特别适于polmux系统。因此,现在将本发明作为偏分复用(polmux)传输系统的一部分来详细描述。该系统在单个传输信道中传输具有相同载波波长但具有正交偏振的两个光信号。可以将接收的光偏分复用信号划分为传输的两个光信号并且继而对它们解调。但是该方法需要对接收的polmux(偏分复用)信号的偏振控制。
图6示出了现今的偏分复用接收器的示意性框图。偏振分束器1将接收的polmux信号SH、SV(H-水平,V-竖直)划分为两个正交分量信号具有x-偏振的Sx和具有正交y-偏振的Sy,该接收的polmux信号携带第一数据信号H和第二数据信号V的信息。本地振荡器2生成恒定波信号,该恒定波信号也被划分为两个正交偏振的恒定波信号并且与正交分量信号Sx和Sy一起被馈送到两个90°混合器3和4,其中分别将每个正交分量信号Sx和Sy转换为两个正交x-分量xI、xQ和两个y-分量yI、yQ(也称作同相分量I、正交分量Q;或实部和虚部)。这些x-分量和y-分量由解调和转换器单元51-54独立转换为电域中的数字复采样px(n)=XI(n),XQ(n)(= XI(n)+j XQ(n))和py(n)= YI(n),YQ(n)。复采样XI(n),XQ(n)和YI(n),YQ(n)仍旧携带光分量信号Sx和Sy的信息(光分量信号Sx和Sy通常不是传输的信号但是包含两个光信号SH和SV的部分)。两个色散补偿单元61、62(分别是61F/62F)独立地修正x-分量信号的正交采样XI(n),XQ(n)和y-分量信号的正交采样YI(n),YQ(n),并且分别输出经过修正的复采样qx(n)=XIC(n),XQC(n)和qy(t)= YIC(n),YQC(n)。忽略对于本领域那些技术人员是已知的并且不是本发明的一部分的定时恢复7,将经过修正的复采样qx(n)和qy(n)馈送的到FIR(有限冲激响应)蝶式滤波器8(数字处理器单元),其以采样形式H I(n),H Q(n)和V I(n),V Q(n)来重构两个传输的信号SH、SV。下面的载波恢复单元9修正本地振荡器2的频率和相位差。并且符号判决单元10比较重构的采样(符号)与阈值,并且输出数据信号HOUT和VOUT(例如,如果符号对应于两个比特)HOUT= HOUTI,HOUTQ;VOUT= VOUTI,VOUTQ;I,Q-分量未示出)。
如上所述,在这些实施例中独立地补偿polmux信号的x-偏振信号和y-偏振信号。共同补偿当然也是可能的。低成本解决方案可以仅使用一个补偿电路并且针对两个偏振信号使用相同的补偿函数。
图7示出了串联连接的色度色散补偿(CDC)单元61/61F、62/62F和蝶式滤波器8的更详细框图(时钟恢复块未示出)。蝶式滤波器包括四个FIR滤波器和两个加法器A1、A2。
独立地对分量信号Sx的复采样px(n)和分量信号Sy的复采样py(n)进行色散修正并且将经过修正的复采样qx(n)和qy(n)馈送到蝶式滤波器8。蝶式滤波器8根据自适应传递函数hxx-hyy以经过修正的复采样h(n)= H I(n),H Q(n)和v(n)= V I(n),V Q(n)的形式来重构接收的polmux信号SH和SV
从估计误差的标准偏差导出以下TD FIR蝶式滤波器所需的抽头数量也是可能的。
如果使用包括偏振控制并且执行非相干解调的传统polmux接收器,则两个补偿单元61、62被设计用于仅处理实采样值。
如上所述, 在这些实施例中独立地补偿polmux信号的x-偏振信号和y-偏振信号。低成本解决方案针对两个偏振信号可以仅使用一个控制电路和相同的补偿函数。
本发明不限于上面描述的原理的细节。本发明的范围由所附权利要求书限定,并且落入权利要求书范围的等同物内的所有改变和修改因此包含在本发明内。
参考符号
1   偏振分束器
2   本地振荡器
3   第一90°混合器
4   第二90°混合器
5   解调和转换器单元
6   色散补偿单元
61  第一色散补偿单元
62  第二色散补偿单元
7   时钟恢复单元
8   FIR蝶式滤波器
9   载波恢复单元
10  符号判决单元
11  FIR补偿滤波器
12  参考值计算单元
13  比较单元
14  控制单元
141 控制部分
142 误差存储
15  函数存储器
16  FFT单元
17  修正单元
18  IFFT单元
19  延迟
SIN                              接收的信号
CW                             恒定波信号
SIH,SIV                        接收的polmux信号
Sx,Sy                          分量信号
xI,xQ                           正交x-分量
yI,yQ                           正交y-分量
p(n)                            数字采样
XI(n),XQ(n)                复x-采样
YI(n),YQ(n)                复y-采样
XIC(n),XQC(n)            经过修正的x-采样
YIC(n),YQC(n)            经过修正的y-采样
HOUT,VOUT                输出信号值
p(n)                            数字采样
px(n)                          复x-采样
py(n)                          复y-采样
p(n)                            复采样
h                                 传递函数
q(n)                            经过修正的采样
qx(n)                          px(n)的经过修正的采样
qy(n)                         py(n)的经过修正的采样
hx(n)                         重构的H信号
hy(n)                         重构的V信号
HI(n),HQ(n)               H信号的采样
VI(n),VQ(n)               V信号的采样
T(M)                         滤波器补偿函数
C(N)                         谱补偿函数
ε                             估计的误差值
εMIN                        估计的最小误差值
εMINC                      计算的最小误差值
R1,R2                         参考值

Claims (18)

1.一种用于自适应色散补偿的方法,包括下述步骤:
-对接收的光信号(SIN;SH,SV)进行解调并且将其转换为数字采样(p(n);px(n),py(n)),
-将所述数字采样(p(n);px(n),py(n))馈送到补偿滤波器(11),
-根据色散值(CD)将所述补偿滤波器(11)设置为滤波器补偿函数(T(M)),
-输出经过修正的采样(q(n);qx(n),qy(n)),
-根据所述经过修正的采样(q(n))来计算比较值(R1,R2),
-根据所述经过修正的采样q(n)根据                                                
Figure 2009801571411100001DEST_PATH_IMAGE001
来计算估计的误差值(ε),其中q(n)-经过修正的采样,R1-奇采样的平均功率,R2-偶采样的平均功率,δCD-色散变差,WCD(Ω)-色度色散CD的可能值的集合,并且存储估计的最小误差值(εMIN),
-根据预定色散范围内用变差(δCD)改变的其他色散值(CD)来应用其他补偿函数(T(M)),以及
-将所述补偿滤波器(11)设置为分配给所述最小误差值(εMIN)的最佳滤波器补偿函数(T(M))。
2.一种用于自适应色散补偿的方法,包括下述步骤:
-对接收的光信号(SIN;SH,SV)进行解调并且将其转换为数字采样(p(n);px(n),py(n)),
-将所述数字采样(p(n);px(n),py(n))馈送到FFT(快速傅里叶变换)单元(16),
-将所述数字采样(p(n);px(n),py(n))转换为谱函数(Ω(N)),
-根据色散值(CD)将补偿单元(17)设置为谱补偿函数C(N),
-由所述补偿单元(17)修正所述谱函数(Ω(N))并且输出经过修正的谱函数(Ω(N)·C(N)),
-通过IFFT(快速傅里叶逆变换)将所述经过修正的谱函数(Ω(N)·C(N))转换为经过修正的采样(q(n);qx(n),qy(n)),
-根据所述经过修正的采样(q(n);qx(n),qy(n))来计算比较值(R1,R2),
-根据所述经过修正的采样(q(n);qx(n),qy(n))根据 
Figure 538922DEST_PATH_IMAGE001
来计算估计的误差值(ε),其中q(n)-经过修正的采样,R1-奇采样的平均功率,R2-偶采样的平均功率,δCD-色散变差,WCD(Ω)-色度色散CD的可能值的集合,并且存储估计的最小误差值(εMIN),
-根据预定色散范围内用变差(δCD)改变的其他色散值(CD)来应用其他谱补偿函数(C(N)),以及
-将所述补偿单元(11)设置为分配给所述最小误差值(εMIN)的最佳谱补偿函数(C(N))。
3.根据权利要求1或2所述的方法,包括下述步骤:
-至少执行具有较高分辨率的第二迭代过程,其应用之前迭代过程的最小误差值(εMIN)范围中的较小色散变差(δ2CD)。
4.根据权利要求3所述的方法,包括下述步骤:
-计算滑动平均误差值并且根据与计算的最小误差值(εMINC)相关联的最佳色散值(CD)来设置所述补偿滤波器(11)或补偿单元(18)。
5.根据权利要求2所述的方法,包括下述步骤:
存储0.25N-0.75N个新采样并且将所述新采样和0.75N-0.25N个之前的采样转换为下一谱函数(Ω(N));N=存储的采样的数量。
6.根据权利要求1或2所述的方法,包括下述步骤:
-从函数存储器(15)读取所述补偿函数(T(M);C(N))。
7.根据权利要求1或2所述的方法,包括下述步骤:
-根据预定范围中的不同色散值(CD)来计算所述补偿函数(T(M);C(N))。
8.根据权利要求1-7中的其中一项所述的方法,其中
-将接收的光信号(SIN)相干地解调并且转换为复采样(px(n)=XI,XQ),其被修正为经过修正的复采样(qx(n))。
9.根据权利要求1-8中的其中一项所述的方法,其中
-接收光偏振分集复用信号(SIN=SIH,SIV)并且将其转换为正交x-分量(xI,xQ)和y-分量(yI,yQ),
-对所述正交x-分量(xI,xQ)和y-分量(yI,yQ)进行采样并且将其转换为数字复采样(px(n)= XI(n),XQ(n));py(n)=(YI(n),YQ(n));以及
-分别修正所述数字复采样(px(n)= XI(n),XQ(n);py(n)=(YI(n),YQ(n))。
10.一种用于接收器(2,5,6,10;1-10)中色散补偿的装置,包括输出接收的光(SIN)信号的数字采样(p(n);px(n),py(n))的解调和转换器单元(5)以及至少一个色散补偿器(6,61,62),所述装置包括:
-补偿滤波器(11),其接收所述数字采样(p(n);px(n),py(n))并且输出经过修正的采样(q(n);qx(n),qy(n)),
-参考值计算单元(12),其接收所述经过修正的采样(q(n);qx(n),qy(n))并且计算至少两个比较值(R1,R2),
-比较单元(13),其将所述经过修正的采样(q(n))与所述比较值(R1,R2)进行比较并且输出估计的误差值(ε),以及
-控制单元(14),其根据其他色散值(CD)将所述补偿滤波器(11)设置为其他滤波器补偿函数(T(M)),计算估计的误差值(ε)并且存储估计的最小误差值(εMIN),
-所述控制单元(14)选择分配给所述最小误差值(εMIN)的最佳滤波器补偿函数(T(M)),以及
-控制电路(12,13,142)根据
Figure 2009801571411100001DEST_PATH_IMAGE002
计算所述估计的误差值(ε),其中q(n)-经过修正的采样,R1-奇采样的平均功率,R2-偶采样的平均功率,WCD(Ω)-色度色散CD的可能值的集合。
11.一种用于接收器(2,5,6,10;1-10)中色散补偿的装置,包括输出数字采样(p(n);px(n),py(n))的解调和转换器单元(5)以及至少一个色散补偿器单元(61,62),所述至少一个色散补偿器单元(61,62)包括:
-FFT(快速傅里叶变换)单元(16),其将所述数字采样(p(n);px(n),py(n))转换成谱函数(Ω(N)),
-修正单元(17),其接收所述谱函数(Ω(N))并且输出经过修正的谱函数(Ω(N)·C(N)),
-IFFT(快速傅里叶逆变换)单元,其将所述经过修正的谱函数(Ω(N)·C(N))转换为经过修正的采样(q(n);qx(n),qy(n)),
-参考值计算单元(12),其接收所述经过修正的采样(q(n);qx(n),qy(n))并且计算比较值(R1,R2),
-比较单元(13),其将被补偿的采样(q(n);qx(n),qy(n))与所述比较值(R1,R2)进行比较并且输出估计的误差值(ε),
-控制单元(14),其根据其他色散值(CD)将所述补偿单元(11)设置为其他谱补偿函数(C(N)),计算估计的误差值(ε)并且存储估计的最小误差值(εMIN),
-所述控制单元(14)选择分配给所述最小误差值(εMIN)的最佳谱补偿函数(C(N)),
-控制电路(12,13,142)根据
Figure 144477DEST_PATH_IMAGE002
计算所述估计的误差值(ε),其中q(n)-经过修正的采样,R1-奇采样的平均功率,R2-偶采样的平均功率,WCD(Ω)-色度色散CD的可能值的集合。
12.根据权利要求10或11所述的装置,包括:
函数存储器(15),其存储多个补偿函数(T(M);C(N))。
13.根据权利要求10-12中的其中一项所述的装置,其中
所述控制单元(14)在预定的色散范围上执行第一迭代,并且在包括所述估计的最小误差值(εMIN)的范围上执行至少第二迭代,
所述控制单元(14)计算滑动平均误差并且根据所述估计的最小误差值(εMIN)来设置所述补偿函数(T(M),C(N))。
14.根据权利要求10-13中的其中一项所述的装置,其中
所述色散补偿单元(6;61,62)被设计用于处理并修正复数字采样(p(n);px(n),py(n))。
15.一种用于接收偏振分集复用信号(SH,SV)并输出数据信号(HOUT,VOUT)的相干接收器(1-10),包括:
-偏振分束器(1),其接收所述偏振复用分集信号(SH,SV)并输出第一和第二分量信号(Sx,Sy),
-第一和第二90°混合器(3,4),其将所述第一和第二分量信号(Sx,Sy)转换为正交x-分量(xI,xQ)和正交y-分量(yI,yQ),
-解调和转换器单元(51,52;53,54),其接收正交x-分量(xI,xQ)和正交y-分量(yI,yQ)并且输出复采样(px(n)= XI(n),XQ(n);py(n)=(YI(n),YQ(n)),
-根据权利要求10-14中的其中一项所述的第一色散补偿单元(61)和第二色散补偿单元(62),其接收所述复采样(XI(n),XQ(n);YI(n),YQ(n))并且输出经过修正的复采样(q(x)= XIC,XQC)和(q(y)=YIC(n),YQC(n))。
16.根据权利要求15所述的相干接收器,还包括:
-蝶式滤波器(8),其重构接收的偏振分集复用信号(SH,SV)的正交信号;以及
-符号估计单元(10),其接收作为复采样(HI(n),HQ(n);VI(n),VQ(n))的重构正交信号并且输出相应的数据信号(HOUT,VOUT)。
17.一种用于自适应色散补偿的方法,包括下述步骤:
-对接收的光信号(SIN;SH,SV)进行解调并且将其转换为数字采样(p(n);px(n),py(n)),
-将所述数字采样(p(n);px(n),py(n))馈送到补偿滤波器(11),
-根据色散值(CD)将所述补偿滤波器(11)设置为滤波器补偿函数(T(M)),
-输出经过修正的采样(q(n);qx(n),qy(n)),
-根据所述经过修正的采样(q(n))来计算比较值(R1,R2),
-根据所述经过修正的采样q(n)来计算估计的误差值(ε)并且存储估计的最小误差值(εMIN),
-根据预定色散范围内用变差(δCD)改变的其他色散值(CD)来应用其他补偿函数(T(M)),
-将所述补偿滤波器(11)设置为分配给所述最小误差值(εMIN)的最佳滤波器补偿函数(T(M)),以及
-应用两倍过采样并且从奇采样的平均功率导出第一比较值(R1),并且从偶采样的平均功率导出第二比较值(R2)。
18.一种用于自适应色散补偿的方法,包括下述步骤:
-对接收的光信号(SIN;SH,SV)进行解调并且将其转换为数字采样(p(n);px(n),py(n)),
-将所述数字采样(p(n);px(n),py(n))馈送到FFT(快速傅里叶变换)单元(16),
-将所述数字采样(p(n);px(n),py(n))转换为谱函数(Ω(N)),
-根据色散值(CD)将补偿单元(17)设置为谱补偿函数C(N),
-由所述补偿单元(17)修正所述谱函数(Ω(N))并且输出经过修正的谱函数(Ω(N)·C(N)),
-通过IFFT(快速傅里叶逆变换)将所述经过修正的谱函数(Ω(N)·C(N))转换为经过修正的采样(q(n);qx(n),qy(n)),
-根据所述经过修正的采样(q(n);qx(n),qy(n))来计算比较值(R1,R2),
-根据所述经过修正的采样(q(n);qx(n),qy(n))来计算估计的误差值(ε)并且存储估计的最小误差值(εMIN),
-根据预定色散范围内用变差(δCD)改变的其他色散值(CD)来应用其他谱补偿函数(C(N)),
-将所述补偿单元(11)设置为分配给所述最小误差值(εMIN)的最佳谱补偿函数(C(N)),以及
-应用两倍过采样并且从奇采样的平均功率导出第一比较值(R1),并且从偶采样的平均功率导出第二比较值(R2)。
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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2765362C (en) * 2009-06-17 2017-09-26 Huawei Technologies Co., Ltd. Method for carrier frequency recovery and optical intradyne coherent receiver
US8218979B2 (en) * 2009-06-30 2012-07-10 Alcatel Lucent System, method and apparatus for coherent optical OFDM
WO2011072720A1 (en) * 2009-12-15 2011-06-23 Nokia Siemens Networks Oy Method and arrangement for transmitting an optical transmission signal with reduced polarisation-dependent loss
US8767575B2 (en) * 2010-08-06 2014-07-01 Futurewei Technologies, Inc. Method and apparatus for broadband carrier frequency and phase recovery in coherent optical system
CN102111207B (zh) * 2011-02-25 2014-04-23 清华大学 高速相移键控(dpsk)光信号的分集探测-联合判决方法和系统
EP2506478A1 (en) * 2011-03-25 2012-10-03 Alcatel Lucent Method of optical data transmission using polarization division multiplexing
EP2820781B1 (en) 2012-03-02 2017-08-23 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Chromatic dispersion processing apparatus and method
CN104145432B (zh) * 2012-03-02 2016-08-24 日本电气株式会社 接收器、传输系统、用于接收偏振复用光学信号的方法,以及存储接收器控制程序的非瞬态计算机可读介质
US8873615B2 (en) * 2012-09-19 2014-10-28 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Method and controller for equalizing a received serial data stream
US9768884B2 (en) * 2012-10-17 2017-09-19 Acacia Communications, Inc. Multi-range frequency-domain compensation of chromatic dispersion
US9083570B2 (en) * 2012-11-29 2015-07-14 Futurewei Technologies, Inc. Level equalization to compensate for implementation impairments in optical communication systems with high-order modulations
CN103746950B (zh) * 2014-01-07 2017-04-12 电子科技大学 基于训练序列的频域色散搜索方法
US9800348B2 (en) * 2014-11-18 2017-10-24 Huawei Technologies Co., Ltd. Chromatic dispersion estimation for digital coherent optical receivers
US9369213B1 (en) * 2015-03-09 2016-06-14 Alcatel Lucent Demultiplexing processing for a receiver
WO2017070826A1 (zh) * 2015-10-26 2017-05-04 华为技术有限公司 一种时钟性能监控系统、方法及装置
CN109450542B (zh) * 2018-11-22 2020-05-12 烽火通信科技股份有限公司 一种色散估计方法、装置及光接收机
CN109697270B (zh) * 2019-01-16 2022-04-01 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 一种基于空间光谱干涉的光束色散特性反演算法
EP3824442A4 (en) * 2019-01-31 2022-03-16 Hewlett-Packard Development Company, L.P. PREDICTED OBJECT ATTRIBUTES
CN117675009B (zh) * 2023-11-01 2024-06-11 西南交通大学 一种基于储备池计算的色散补偿方法
CN117914309B (zh) * 2024-03-19 2024-05-31 成都中微达信科技有限公司 分子时钟、分子时钟频率控制方法和电子设备

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3769773B2 (ja) * 1995-04-20 2006-04-26 ソニー株式会社 動きベクトル検出装置および検出方法
US7003228B2 (en) 2001-09-11 2006-02-21 Vitesse Semiconductor Corporation Method and apparatus for improved high-speed adaptive equalization
US6829549B2 (en) * 2001-12-17 2004-12-07 Nortel Networks Limited Implementation of a post detection chromatic dispersion compensation transfer function
GB2428169B (en) * 2005-07-07 2010-05-05 Agilent Technologies Inc Method and apparatus for providing diagnostic features for an optical transceiver
US7522841B2 (en) * 2005-10-21 2009-04-21 Nortel Networks Limited Efficient data transmission and training of data processing functions
US8139958B2 (en) * 2007-07-27 2012-03-20 Salam Elahmadi Frequency-domain equalization of the fiber optic channel
WO2009060526A1 (ja) * 2007-11-08 2009-05-14 Fujitsu Limited コヒーレント光受信機
US8005368B2 (en) * 2007-12-05 2011-08-23 Ciena Corporation Signal equalizer in a coherent optical receiver
US7701842B2 (en) * 2008-02-13 2010-04-20 Nortel Networks Limited Low conversion rate digital dispersion compensation
JP2009198364A (ja) * 2008-02-22 2009-09-03 Fujitsu Ltd 光ファイバ伝送路の特性および光信号の品質をモニタするモニタ回路

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