CN102420658B - 平均长度长短检测装置和方法、以及光相干接收机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及平均长度长短检测装置和方法、以及光相干接收机。该平均长度长短检测方法用于检测接收机中的偏振串扰消除装置所用的平均器的平均长度是长还是短，所述方法包括：确定接收机残余偏振串扰系数的大小；以及根据所确定的残余偏振串扰系数的大小确定所述平均器的平均长度是长还是短的指标。

Description

平均长度长短检测装置和方法、以及光相干接收机

技术领域

本发明涉及光通信，尤其涉及相干光通信系统的偏振串扰消除。

背景技术

随着对光通信系统的容量要求和灵活性要求的逐步提高，相干光通信技术变得越来越重要。在相干光通信中通常采用偏振复用的方式将传输的信号同时调制在光的两个偏振态上，从而实现在相同的带宽下将传输速率加倍的目的。在接收端，光相干接收机同时接收两个偏振态上的信号并将其转换为基带数字信号，通过数字域的解复用技术将两个偏振态上的信号分开，然后对各个偏振态上的信号分别进行后续处理。从上述的描述可以看出，能否将两个偏振态上的信号很好地分开对偏振复用的光相干接收机的性能有很大的影响。

在光通信系统中会使用均衡及偏振解复用器。这种均衡及偏振解复用器通常由自适应滤波器实现，而自适应滤波器的系数调整可以采用恒模算法(Constant Modular Algorithm)、最小均方误差算法等。这些算法均采用反馈结构来根据信道状态变化调整滤波器的系数，从而使得H偏振态的信号和V偏振态的信号之间无相互串扰。

已有的研究表明，当信道中偏振态变化处于KHz的量级时，自适应滤波器可以跟踪这一量级的偏振态变化。但由于各种原因，比如信道的非线性效应等，信道中的偏振态变化会高达所传输信号的速率量级，即GHz的量级。现有的自适应滤波器无法跟踪如此高速的偏振态变化，从而使得其输出的H偏振态的信号和V偏振态的信号之间因存在残余的偏振散射而不再是无串扰的信号(见G.Charlet等，“Performance comparisonof singly-polarized and polarization multiplexed at 10Gbaud under nonlinearimpairments”，OThu8，proceeding of OFC 2008)。

为此，有人已经提出了一种利用偏振串扰消除器(PolarizationCrosstalk Canceller，PCC)补偿偏振串扰的方法(如文献Lei Li，OFC2010paper OWE3)。在该文献中，平均长度是预先设定的。但是最优的平均长度跟实际的通信系统状况密切相关，这种预先设定的平均长度有时不能使系统性能一直处于最优的状态。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发明的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

发明内容

本发明鉴于以上的情况作出，用以克服现有技术中存在的一个或更多个问题，至少提供一种有益的选择。

根据本发明的一个方面，一种平均长度长短检测方法，用于检测接收机中的偏振串扰消除装置所用的平均器的平均长度是长还是短，所述方法包括：确定接收机残余偏振串扰系数的大小；以及根据所确定的残余偏振串扰系数的大小确定所述平均器的平均长度是长还是短的指标。

根据本发明的另一个方面，提供了一种平均长度长短检测装置，用于检测偏振串扰消除装置用的平均器的平均长度是长还是短，所述装置包括：偏振串扰系数确定单元，其用于确定所述偏振串扰消除装置用的平均器的残余偏振串扰的偏振串扰系数的大小；以及长短指标获取单元，其根据所述偏振串扰系数确定单元所确定的偏振串扰系数的大小确定所述偏振串扰消除装置用的平均器的平均长度是长还是短的指标。

根据本发明的再一个方面，提供了一种光相干接收机，所述光相干接收机包括偏振串扰消除装置与数据恢复装置；其特征在于，所述光相干接收机还包括：以上方面所述的平均长度长短检测装置。

另外，本发明还提供了一种计算机程序，当被计算机或微处理器、微控制器等逻辑部件执行时，可以使这些部件执行以上一般描述和以下详细描述的方法或使所述逻辑部件实现上述一般描述和以下详细描述的接收机或发射机的功能或它们的一部分的功能。

进一步，本发明还提供了一种有形的机器可读存储介质，用于存储上述计算机程序。

可以通过相同的方法或类似的方法将针对一种实施方式介绍和/或例示的特征用于一个或更多个其它实施方式，与其它实施方式的特征相组合或者取代其它实施方式的特征。

应强调的是，本说明书中使用的术语“包括”和“包含”用于指出所述的特征、要件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要件、步骤、组件或它们的组合的存在或添加。

附图说明

从以下结合附图的详细描述中，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将变得更加显而易见，在附图中：

图1示出了本发明的实施方式可以应用的一种示例性相干接收机的示意性方框图。

图2示出了图1所示的偏振串扰消除装置的一种示例性实施方式。

图3示意性示出了图2所示的偏振散射估计单元的一种实施方式的功能框图。

图4示出了使用了依据本发明的实施方式的偏振串扰消除平均长度优化装置的相干接收机的示意性框图。

图5示出了依据本发明的一种实施方式的偏振串扰消除平均长度优化装置的示意性方框图。

图6示出了依据第一实施方式的长短检测单元的方框图。

图7示出了依据第二实施方式的长短检测单元的方框图。

图8示出了依据第三实施方式的长短检测单元的方框图。

图9示出了依据第四实施方式的长短检测单元的方框图。

图10示出了依据第五实施方式的长短检测单元的方框图。

图11示出了依据第六实施方式的长短检测单元的方框图。

图12示出了依据第七实施方式的长短检测单元的方框图。

图13示出了依据第八实施方式的长短检测单元的方框图。

图14示出了根据一种实施方式的长度调节单元。

图15示出了根据另一种实施方式的长度调节单元。

图16示出了根据另一种实施方式的长度调节单元。

图17示出了根据另一种实施方式的长度调节单元。

图18示出了依据本发明一种实施方式的偏振串扰消除平均长度长短检测方法和使用这种方法的偏振串扰消除平均长度优化方法的示意性流程图。

图19的图示出了对本发明的装置和方法进行实验验证的情况。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式进行详细的说明。应该说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的设备结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。

图1示出了本发明的实施方式可以应用的一种示例性相干接收机的示意性方框图。

如图1所示，本发明的实施方式可以应用的示例性相干接收机包括光相干接收机前端101。该光相干接收机前端例如包括本振激光器、偏振分束器、光90度混频器、光电转换器、模数转换器(ADC)等，其实现可以采用本领域技术人员所知的各种结构。该光相干接收机前端的作用是将接收到的偏振复用的光信号转换成基带电信号102和103，基带电信号102和103均为两个偏振态上所调制的电信号的混合。所以示例性相干接收机还包括均衡及偏振解复用器104对基带电信号102和103进行均衡和解复用处理，从而将两个偏振态上的信号分开，得到无相互串扰的信号，即图中的H偏振态的信号105和V偏振态的信号106。H偏振态的信号105和V偏振态的信号106再由该相干接收机中的H偏振态相位恢复器107、V偏振态相位恢复器108进行相位恢复。相位恢复后的信号进入偏振串扰消除装置111，被消除偏振串扰，获得信号112和113，并分别传送到H偏振态数据恢复器114、V偏振态数据恢复器1115对它们分别进行数据恢复。

应该注意，上面的图只是示例性的，不是对本发明的范围的限制，例如在一种实施方式中，该相干接收机还会包括频差补偿装置。这种频差补偿装置例如位于均衡及偏振解复用器104和载波相位恢复器之间。

图2示出了偏振串扰消除装置111的一种示例性实施方式。如图2所示，两个偏振态的经相位恢复之后的信号109和110分别经过延时寄存器201和202延时Delay_H和Delay_V个符号。该延时处理的目的是使两路信号(H偏振态信号和V偏振态信号)的相对时序关系与发送端的时序关系保持一致。也就是说，使发送机同时发送的H偏振态信号和V偏振态信号在经时序对准之后仍保持在时序上相同。Delay_H和Delay_V的值可以从接收机的上层处理模块比如帧处理模块得到。延时寄存器201和202的输出203和204(即偏振态H上的信号R_h和偏振态V上的信号R_v)进入偏振散射估计单元205(后文将参照图3详细描述该偏振散射估计单元)。偏振散射估计单元205估计出这两路信号间的偏振散射系数，并作为信号206和207输出。其中信号206是偏振态V的信号对偏振态H的信号的偏振散射系数，信号207偏振态H的信号对偏振态V的信号的偏振散射系数。偏振散射去除单元208对接收信号206和207进行处理，从而实现偏振散射恢复，并将偏振散射恢复后的信号输出(信号112和113)。H偏振态数据恢复器114和V偏振态数据恢复器115分别根据信号112和113进行数据恢复。

图3示意性示出了图2所示的偏振散射估计单元的一种实施方式的功能框图。如图3所示，根据经过时序对准的信号203和204，数据判决器301和302分别估计出两个偏振态的信号上所调制的数据303和304(判决出的数据)，即和数据判决器301和302可以使用本领域技术人员现在知道的和将来知道的任何方法进行数据判决，例如软判决的方法和硬判决的方法等。

判决出的数据303和304与信号203和204一起输入偏振散射系数估计单元305。偏振散射系数估计单元305根据两个偏振态上的信号和判决出的数据计算出各个符号时刻上的偏振散射系数，即偏振态V的信号向偏振态H的信号的散射系数w_hv和偏振态H向偏振态V的散射系数w_vh。在图示的实施方式中，根据以下的公式进行这些散射系数的估计：

$w_{\mathrm{hv}}=\frac{R_h-{\hat{S}}_h}{{\hat{S}}_v}$

$w_{\mathrm{vh}}=\frac{R_v-{\hat{S}}_v}{{\hat{S}}_h}$

各个符号时刻上计算所得的w_hv和w_vh分别作为信号306和307输出。然后分别经平均器308和309进行平均以去除噪声的影响，得到信号206和信号207。

然后偏振散射去除单元208根据信号206和信号207进行偏振散射消除，从而可以得到去除了偏振串扰的信号112和113。例如偏振散射去除单元例如使用以下的公式根据信号206和信号207进行偏振散射消除：

$\left[\begin{array}{c}{S}_h\\ S_v\end{array}\right]={\left[\begin{array}{cc}1& W_{\mathrm{hv}}\\ W_{\mathrm{vh}}& 1\end{array}\right]}^{-1}\left[\begin{array}{c}{R}_h\\ R_v\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}-1/(-1+W_{\mathrm{hv}}*W_{\mathrm{vh}})& W_{\mathrm{hv}}/(-1+W_{\mathrm{hv}}*W_{\mathrm{vh}})\\ W_{\mathrm{vh}}/(-1+W_{\mathrm{hv}}*W_{\mathrm{vh}})& -1/(-1+W_{\mathrm{hv}}*W_{\mathrm{vh}})\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{R}_h\\ R_v\end{array}\right].$

H偏振态数据恢复器114和V偏振态数据恢复器115分别根据信号112和113进行数据恢复。数据恢复器的具体实现可以包括现有的各种装置，如硬判决装置和软判决的FEC解码器等。

以上的说明和图示只是可以应用本发明的实施方式的接收机和偏振串扰消除装置的示例性的实施方式。接收机的结构并不局限于某种特定的调制格式。它可用于多种偏振复用系统，如DP-mPSK、DP-QAM、mPolSK(m-ary polarization shift keying)、OFDM等。

关于偏振串扰消除装置的其它的或更具体的实施方式例如可以参见2009年12月11日提交的名为“偏振散射补偿装置及偏振散射补偿方法”的PCT/CN2009/074734，通过引用，将其并入到本文中。其中的偏振散射补偿装置及偏振散射补偿方法公开了本文中提及的偏振串扰消除装置的一种实现方式。应该注意，偏振串扰消除装置可以以其它的方式实现。

在以上介绍的偏振串扰去除装置以及其它实施方式的偏振串扰去除装置中，平均器308、309的平均长度是预先确定的。

图4示出了使用了依据本发明的实施方式的偏振串扰消除平均长度优化装置的相干接收机的示意性框图。

如图4所示，依据本发明实施方式的偏振串扰消除平均长度优化装置利用偏振串扰消除装置111的输出信号112和113(分别记做R′_h、R′_v)和数据恢复器的输出S′_h、S′_v来调节偏振串扰消除装置111的平均器的平均长度。

图5示出了依据本发明的一种实施方式的偏振串扰消除平均长度优化装置500的示意性方框图。如图5所示，依据本发明的一种实施方式，偏振串扰消除平均长度优化装置包括长短检测单元510和长度调节单元520。长短检测单元510用于提供可以确定偏振串扰消除装置的平均器的平均长度是长还是短，或者说应该变长还是变短的指标，即长短指标。根据本发明的一种实施方式，该长短检测单元510包括残余串扰系数确定单元501以及长短指标确定单元502。残余串扰系数确定单元501根据偏振串扰消除装置111的输出和数据恢复器114和115的输出，确定残余串扰系数。长短指标确定单元502根据残余串扰系数确定单元501所确定的残余串扰系数的大小，确定长短指标。长度调节单元520根据长短检测单元所确定的指标调节偏振串扰消除装置的平均器的平均长度，长度调节单元520可以包括调节方向确定单元503和调节单元504。

图6示出了依据第一实施方式的长短检测单元510的方框图。如图6所示，依据本发明的第一实施方式的长短检测单元，残余串扰系数确定单元501由计算h支路残余串扰系数的h支路残余串扰系数计算单元601实现，长短指标确定单元502包括延迟单元602、共轭单元603、乘法单元604、平均单元605、求实部单元606。h支路残余串扰系数是接收机偏振态V的信号向偏振态H的信号的散射系数。

h支路残余串扰系数计算单元601可以根据公式来计算h支路残余串扰系数。

延迟单元602对h支路残余串扰系数计算单元601计算出来的h支路残余串扰系数进行延迟。虽然在图中所示的实施方式中延迟了一个符号，但是这不是对本发明范围的限制，可以根据需要延迟多个符号，这适用于本文所描述的所有延迟器。共轭单元603求得经延迟单元602延迟的信号的共轭，乘法单元604将h支路残余串扰系数计算单元601的输出与共轭单元603所求得的共轭相乘，平均单元605对乘法单元604的相乘结果进行平均。平均单元605例如可以由滤波器实现。最后取实部单元606取得平均单元605所输出的信号的实部。从而获得基于h支路残余串扰系数的长短指标R_h。

图7示出了依据第二实施方式的长短检测单元510的方框图。对比图6和图7，在依据第二实施方式的长短检测单元510中，残余串扰系数确定单元501由计算v支路残余串扰系数的v支路残余串扰系数计算单元601′实现，v支路残余串扰系数计算单元601′可以根据公式来计算v支路残余串扰系数。v支路残余串扰系数是接收机偏振态H的信号向偏振态V的信号的散射系数。

长短指标确定单元502的实现与图6所示的第一实施方式的长短指标确定单元502的实现相同，但所使用的信号是v支路残余串扰系数计算单元601′的输出而不再是h支路残余串扰系数计算单元601的输出。为了简洁，不再对第二实施方式的中长短检测单元500的长短指标确定单元502进行赘述。

第二实施方式的长短检测单元510所确定的长短指标为基于v支路残余串扰系数的R_v。

图8示出了依据第三实施方式的长短检测单元510的方框图。如图8所示，依据本发明的第三实施方式的长短检测单元，残余串扰系数确定单元501由计算h支路残余串扰系数的h支路残余串扰系数计算单元601实现，h支路残余串扰系数计算单元601可以根据公式来计算h支路残余串扰系数，长短指标确定单元502包括实部支路、虚部支路、加法单元和平均单元。实部支路包括取实部单元801、延迟单元802、乘法单元803。取实部单元801求得h支路残余串扰系数计算单元601输出的信号的实部，延迟单元802对取实部单元801输出的实部进行延迟，乘法单元803将取实部单元801的输出与延迟单元802的输出进行相乘。

取虚部单元804求得h支路残余串扰系数计算单元601输出的信号的虚部，延迟单元805对取虚部单元804输出的虚部进行延迟，乘法单元806将取虚部单元804的输出与延迟单元805的输出进行相乘。

加法单元807将实部支路的输出(即乘法单元803的输出)与虚部支路的输出(即乘法单元806的输出)相加，平均单元808对加法单元807的相乘结果进行平均，从而获得长短指标R_h。平均单元808例如可以由滤波器实现。

图9示出了依据第四实施方式的长短检测单元510的方框图。对比图8和图9，在依据第四实施方式的长短检测单元510中，残余串扰系数确定单元501由计算v支路残余串扰系数的v支路残余串扰系数计算单元601′实现，v支路残余串扰系数计算单元601′可以根据公式来计算v支路残余串扰系数。

长短指标确定单元502的实现与图8所示的第三实施方式的长短指标确定单元502的实现相同，只不过所使用的信号是v支路残余串扰系数计算单元601′的输出而不再是h支路残余串扰系数计算单元601的输出。为了简洁，不再对第二实施方式中的长短检测单元510的长短指标确定单元502进行赘述。

第四实施方式的长短检测单元510所确定的长短指标为R_v。

图10示出了依据第五实施方式的长短检测单元510的方框图。从图10中可以看出，在依据本发明的第五实施方式的长短检测单元中，残余串扰系数确定单元501由计算h支路残余串扰系数的h支路残余串扰系数计算单元601和计算v支路残余串扰系数的v支路残余串扰系数计算单元601′两者实现，h支路残余串扰系数计算单元601可以根据公式来计算h支路残余串扰系数，v支路残余串扰系数计算单元601可以根据公式来计算v支路残余串扰系数。

在依据本发明的第五实施方式的长短检测单元中，长短指标确定单元502包括两个支路，分别对应于h支路残余串扰系数和v支路残余串扰系数，各支路的结构一致，其具体实现与参照图6所描述的方式一致，因而不再进行赘述。应该注意，为了进行区分，将针对v支路残余串扰系数的支路中的元件的标号增加了符号“′”，但其功能仍与参照图6描述的相应部件一致。

图11示出了依据第六实施方式的长短检测单元510的方框图。从图11中可以看出，在依据本发明的第六实施方式的长短检测单元中，残余串扰系数确定单元501由计算h支路残余串扰系数的h支路残余串扰系数计算单元601和计算v支路残余串扰系数的v支路残余串扰系数计算单元601′实现，h支路残余串扰系数计算单元601可以根据公式来计算h支路残余串扰系数，v支路残余串扰系数计算单元601′可以根据公式来计算v支路残余串扰系数。

在依据本发明的第六实施方式的长短检测单元中，长短指标确定单元502包括两个支路，分别对应于h支路残余串扰系数和v支路残余串扰系数，各支路的结构一致，其具体实现与参照图8所描述的方式一致，因而不再进行赘述。应该注意，为了进行区分，将针对v支路残余串扰系数的支路中的元件的标号增加了符号“′”，但其功能仍与参照图8描述的相应部件一致。

图12示出了依据第七实施方式的长短检测单元510的方框图。从图12中可以看出，在依据本发明的第七实施方式的长短检测单元中，残余串扰系数确定单元501由计算h支路残余串扰系数的h支路残余串扰系数计算单元601和计算v支路残余串扰系数的v支路残余串扰系数计算单元601′实现，h支路残余串扰系数计算单元601可以根据公式来计算h支路残余串扰系数，v支路残余串扰系数计算单元601′可以根据公式来计算v支路残余串扰系数。

在依据本发明的第七实施方式的长短检测单元中，长短指标确定单元502包括两个支路，分别对应于h支路残余串扰系数和v支路残余串扰系数。对应于h支路残余串扰系数支路的结构的具体实现与参照图6所描述的方式一致，对应于v支路残余串扰系数支路的结构的具体实现与参照图8所描述的方式一致，因而不再进行赘述。

图13示出了依据第八实施方式的长短检测单元510的方框图。从图13中可以看出，在依据本发明的第八实施方式的长短检测单元中，残余串扰系数确定单元501由计算h支路残余串扰系数的h支路残余串扰系数计算单元601和计算v支路残余串扰系数的v支路残余串扰系数计算单元601′实现，h支路残余串扰系数计算单元601可以根据公式来计算h支路残余串扰系数，v支路残余串扰系数计算单元601′可以根据公式来计算v支路残余串扰系数。

在依据本发明的第八实施方式的长短检测单元中，长短指标确定单元502包括两个支路，分别对应于h支路残余串扰系数和v支路残余串扰系数。对应于h支路残余串扰系数支路的结构的具体实现与参照图8所描述的方式一致，对应于v支路残余串扰系数支路的结构的具体实现与参照图6所描述的方式一致，因而不再进行赘述。

图14示出了根据一种实施方式的长度调节单元520，如图14所示，调节方向确定单元503由符号确定单元1401构成，调节单元504由H路调节单元1402和V路调节单元1403构成。针对图6-图9的实施方式所示的长短检测单元510(即只输出一个指标的情况)，符号确定单元1401计算长短检测单元510输出的该指标的符号。H路调节单元1402和V路调节单元1403根据该符号分别调节H路平均器和V路平均器的平均长度。在这种情况下，可以是在符号为正时，减少偏振串扰消除装置的平均器的平均长度，在符号为负时，增加偏振串扰消除装置的平均器的平均长度，在符号为0时，维持偏振串扰消除装置的平均器的平均长度。

图15示出了根据另一种实施方式的长度调节单元520。如图15所示，调节方向确定单元503由范围确定单元1401′构成，调节单元504由H路调节单元1402和V路调节单元1403构成。针对图6-图9的实施方式所示的长短检测单元510(即只输出一个指标的情况)，范围确定单元1401计算长短检测单元510输出的该指标所处的区间。H路调节单元1402和V路调节单元1403根据所确定的结果分别调节H路平均器和V路平均器的平均长度。在这种情况下，范围确定单元1401′例如首先确定长短检测单元510输出的该指标的值的大小，然后判断该值大于预定的小正数值α、小于-α、还是处于α和-α之间。

如果大于α，则H路调节单元1402和V路调节单元1403减小相应平均器的平均长度；如果处于α和-α之间，则保持相应平均器的平均长度；如果小于-α，则增大相应平均器的平均长度。符号确定单元1401或范围确定单元1401′也对应于本发明的方向指示单元的实施方式。

图16示出了根据另一种实施方式的长度调节单元520，如图16所示，调节方向确定单元503由H路调节方向确定单元和V路调节方向确定单元构成，调节单元504由H路调节单元1402和V路调节单元1403构成。H路调节方向确定单元和V路调节方向确定单元各可以由符号确定单元1401或范围确定单元1401′形成。针对图10-图13的实施方式所示的长短检测单元510(即输出两个指标的情况)，H路调节单元1402和V路调节单元1403针对对应的指标，输出该对应指标的符号或表示所处区间的信息。H路调节单元1402和V路调节单元1403根据所确定的结果(符号或表示所处的区间的信息)分别调节H路平均器和V路平均器的平均长度。

优选地，H路调节方向确定单元和V路调节方向确定单元由相同的单元构成，即都由符号确定单元1401形成或都由范围确定单元1401′形成，但也可以是H路调节方向确定单元由符号确定单元1401形成而V路调节方向确定单元由范围确定单元1401′形成，或者H路调节方向确定单元由范围确定单元1401′形成而V路调节方向确定单元由符号确定单元1401形成。

图17示出了根据另一种实施方式的长度调节单元520，如图17所示，调节方向确定单元503由平均值计算单元1404和符号确定单元1401(或范围确定单元1401′)构成。针对图10-图13的实施方式所示的长短检测单元510(即输出两个指标的情况)，平均值计算单元1404计算这两个指标的平均值，符号确定单元1401(或范围确定单元1401′)确定该平均值的符号(或确定所处的区间)。H路调节单元1402和V路调节单元1403根据所确定的结果(符号或表示所处的区间的信息)分别调节H路平均器和V路平均器的平均长度。

应该注意，虽然在上面的实施方式中，长短检测单元510和长度调节单元520分开描述，但它们也可以全部或部分地集成在一起。例如，调节方向确定单元503可以集成在长短检测单元510中，在这种情况下，调节方向确定单元503的值，实际上也是表明平均器的平均长度长短的指标。将集成有调节方向确定单元503的情况也是长短检测单元510的一种实施方式。

另外，虽然在以上的说明中，长短检测单元和长度调节单元一起使用，但长短检测单元和长度调节单元可以单独使用。例如长短检测单元(包括该长短检测单元具有调节方向确定单元的情况)可以与显示装置和/或存储装置等相连，向用户或设计人员等通知平均器平均长度长短的情况，用于进行进一步的分析处理，供以后的使用等。也就是说，长短检测单元的使用范围并不限于与长度调节单元的配合使用。显示装置例如可以是LCD显示器、冷阴极射线管显示器、LED显示器等本领域熟知的各种显示器。存储装置可以是硬盘、光盘、软盘、磁光盘等各种存储设备。

图18示出了依据本发明一种实施方式的偏振串扰消除平均长度长短检测方法和使用这种方法的偏振串扰消除平均长度优化方法的示意性流程图。如图18所示，首先，在步骤S1810，确定串扰系数。该步骤例如可以由前面所示的各种残余串扰系数确定单元501完成，在这一步骤中，可以确定h支路残余串扰系数或v支路残余串扰系数(例如如图6到图9所示)，也可以确定h支路残余串扰系数或v支路残余串扰系数两者(例如图10到图13所示)。在步骤S1820，针对步骤S1810确定的串扰系数，确定指示平均器的平均长度长短的指标。在这一步骤中，如前面针对长短指标确定单元502所描述的，可以采用各种方法来确定长短指标，例如针对所确定的串扰系数，采用延时、取共轭、相乘、求平均、取实部等步骤来确定长短指标(例如参见图6以及对图6的说明)。或采用实部支路和虚步支路，分别对串扰系数的实部和虚部进行延时、相乘，并对两条支路的结果进行相加，取平均的步骤(例如参见图8以及对图8的说明)。在步骤S1830，确定调节方向。可以通过求取步骤S1820所确定的长短指标的符号、也可以通过求取步骤S1820所确定的长短指标的值的范围来确定调节方向。在步骤S1820确定了两个长短指标的情况下，还可以先求这两个指标的值的平均值，然后求取这个平均值的符号或范围，进而确定调节方向(例如参见图14-图17以及对图14-图17的说明)。在步骤S1840，根据步骤S1830所确定的调节方向进行调节。

图18的方法的各个步骤可以参照对图5到图17所示的装置的描述而进行理解，在此为了简洁，不再重复进行描述。

图19的图示出了对本发明的装置和方法进行实验验证的情况。图中左边的纵轴表示性能指标的一种度量，右边的纵轴表示本发明的装置和方法所得的监控信号，而横轴表示平均器的平均长度，连接方框形成的线是本发明的装置和方法的监控信号与平均长度的关系曲线，而连接棱形所形成的线是性能指标与平均长度的关系曲线。如图所示，对应于监控的信号(例如R_h、R_v或(R_h+R_v)/2)的零值(或零值附近的值)的平均长度对应于最佳的性能，也就是说，监控信号的0点(或其附近的值)提供了最优平均长度。

应注意，在某些另选实施方式中，所说明的各框的功能/动作可能以框图或流程图中所表示的顺序以外的顺序出现。例如，根据所涉及的功能/动作，连续地示出的两个框实际上可以实质上并发地执行或者这些块有时可以以相反的顺序执行。此外，流程图和/或框图的给定块的功能可以被分离到多个块中，并且/或流程图和/或框图中的两个或更多的块的功能可以被至少部分地集成。

附记

本发明的实施方式提供了以下的技术方案。

附记1、一种平均长度长短检测装置，用于检测接收机中的偏振串扰消除装置所用的平均器的平均长度是长还是短，所述装置包括：

残余偏振串扰系数大小确定单元，其用于确定接收机残余偏振串扰系数的大小；以及

长短指标获取单元，其用于根据所确定的残余偏振串扰系数的大小确定所述平均器的平均长度是长还是短的指标。

附记2、根据附记1所述的装置，其中，

所述残余偏振串扰系数大小确定单元确定V支路的信号向H支路的信号的残余偏振串扰系数的大小或H支路的信号向V支路的信号的残余偏振串扰系数的大小，

所述长短指标获取单元采用以下两种结构之一确定所述指标：

结构1，所述长短指标获取单元包括：

延迟单元，将所述残余偏振串扰系数延迟一个或更多个符号；

取共轭单元，对延迟后的信号取共轭；

乘法单元，将所述残余偏振串扰系数与经过取共轭的信号进行相乘；

平均单元，对所述相乘结果取平均；

取实部单元，求取平均后的信号的实部，

结构2，所述长短指标获取单元包括：

取实部单元，求取所述残余偏振串扰系数的实部；

取虚部单元，求取所述残余偏振串扰系数的虚部；

第一延迟单元，将所述实部延迟一个或更多个符号；

第二延迟单元，将所述虚部延迟一个或更多个符号；

第一乘法单元，将经延迟的实部和未经延迟的实部相乘，获得实部相乘结果；

第二乘法单元，经所述第二延迟单元延迟的虚部和未经延迟的虚部相乘，获得虚部相乘结果；

加法单元，将虚部相乘结果和实部相乘结果相加；

平均单元，将所述相加结果进行平均。

附记3、根据附记1所述的装置，其中，所述残余偏振串扰系数大小确定单元确定V支路的信号向H支路的信号的残余偏振串扰系数的大小和H支路的信号向V支路的信号的残余偏振串扰系数的大小两者；

其中所述长短指标获取单元采用以下两种结构之一来根据V支路的信号对H支路的信号的残余偏振串扰系数的大小确定针对H支路的指标以及根据所述H支路的信号向V支路的信号的残余偏振串扰系数确定针对V支路的指标，或采用所述两种结构分别根据V支路的信号向H支路的信号的残余偏振串扰系数的大小确定针对H支路的指标以及根据所述H支路的信号向V支路的信号的残余偏振串扰系数确定针对V支路的指标：

结构1，所述长短指标获取单元包括：

延迟单元，将所述残余偏振串扰系数延迟一个或更多个符号；

取共轭单元，对延迟后的信号取共轭；

乘法单元，将所述残余偏振串扰系数与经过取共轭的信号进行相乘；

平均单元，对所述相乘结果取平均；

取实部单元，求取平均后的信号的实部，

结构2，所述长短指标获取单元包括：

取实部单元，求取所述残余偏振串扰系数的实部；

取虚部单元，求取所述残余偏振串扰系数的虚部；

第一延迟单元，将所述实部延迟一个或更多个符号；

第二延迟单元，将所述虚部延迟一个或更多个符号；

第一乘法单元，将经延迟的实部和未经延迟的实部相乘，获得实部相乘结果；

第二乘法单元，经所述第二延迟单元延迟的虚部和未经延迟的虚部相乘，获得虚部相乘结果；

加法单元，将虚部相乘结果和实部相乘结果相加；

平均单元，将所述相加结果进行平均。

附记4、根据附记2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括方向指示单元，所述方向指示单元获得所述指标的符号或获得指示所述指标所处的范围的信号。

附记5、根据附记3所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

平均值获取单元，其用于获取所述针对V支路的指标和所述针对H支路的指标的平均值；

方向指示单元，所述方向指示单元获得所述平均值的符号或获得指示所述平均值所处的范围的信号。

附记6、根据附记3所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第一方向指示单元，获取所述针对H支路的指标的符号或获得指示所述针对H支路的指标所处的范围的信号；

第二方向指示单元，获取所述针对V支路的指标的符号或获得指示所述针对V支路的指标所处的范围的信号。

附记7、根据附记1所述的方法，其特征在于，所述偏振串扰消除装置与数据恢复装置相连接，

所述残余偏振串扰系数大小确定单元根据所述偏振串扰消除装置的输出以及所述数据恢复装置的输出确定所述残余偏振串扰系数的大小。

附记8、一种平均长度长短检测方法，用于检测接收机中的偏振串扰消除装置所用的平均器的平均长度是长还是短，所述方法包括：

确定接收机残余偏振串扰系数的大小；以及

根据所确定的残余偏振串扰系数的大小确定所述平均器的平均长度是长还是短的指标。

附记9、根据附记8所述的方法，其中，

确定接收机残余偏振串扰系数的大小的处理确定V支路的信号向H支路的信号的残余偏振串扰系数的大小或H支路的信号向V支路的信号的残余偏振串扰系数的大小，

确定所述指标的处理采用两者方案之一确定所述指标：

方案1：

将所述残余偏振串扰系数延迟一个或更多个符号；

对延迟后的信号取共轭；

将所述残余偏振串扰系数与经过取共轭的信号进行相乘；

对所述相乘结果取平均；

求取平均后的信号的实部，

方案2：

求取所述残余偏振串扰系数的实部和虚部；

分别将所述实部和所述虚部延迟一个或更多个符号；

将经延迟的虚部和未经延迟的虚部相乘，获得虚部相乘结果；

将经延迟的实部和未经延迟的实部相乘，获得实部相乘结果；

将虚部相乘结果和实部相乘结果相加；

将所述相加结果进行平均。

附记10、根据附记8所述的方法，其中，所述确定接收机残余偏振串扰系数的大小的处理确定V支路的信号向H支路的信号的残余偏振串扰系数的大小和H支路的信号向V支路的信号的残余偏振串扰系数的大小两者；

其中确定所述指标的处理采用以下两种方案之一来根据V支路的信号对H支路的信号的残余偏振串扰系数的大小确定针对H支路的指标以及根据所述H支路的信号向V支路的信号的残余偏振串扰系数确定针对V支路的指标，或采用所述两种方案分别根据V支路的信号向H支路的信号的残余偏振串扰系数的大小确定针对H支路的指标以及根据所述H支路的信号向V支路的信号的残余偏振串扰系数确定针对V支路的指标：

方案1：

将所述串扰系数延迟一个或更多个符号；

对延迟后的信号取共轭；

将所述串扰系数与经过取共轭的信号进行相乘；

对所述相乘结果取平均；

求取平均后的信号的实部，

方案2：

求取所述串扰系数的实部和虚部；

分别将所述实部和所述虚部延迟一个或更多个符号；

将经延迟的虚部和未经延迟的虚部相乘，获得虚部相乘结果；

将经延迟的实部和未经延迟的实部相乘，获得实部相乘结果；

将虚部相乘结果和实部相乘结果相加；

将所述相加结果进行平均。

附记11、根据附记9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括获得所述指标的符号或获得指示所述指标所处的范围的信号。

附记12、根据附记10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取所述针对V支路的指标和所述针对H支路的指标的平均值；

获得所述平均值的符号或获得指示所述平均值所处的范围的信号。

附记13、根据附记10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取所述针对H支路的指标的符号或获得指示所述针对H支路的指标所处的范围的信号；

获取所述针对V支路的指标的符号或获得指示所述针对V支路的指标所处的范围的信号。

附记14、根据附记8所述的方法，其特征在于，所述偏振串扰消除装置与数据恢复装置相连接，

确定残余偏振串扰系数的大小的处理根据所述偏振串扰消除装置的输出以及所述数据恢复装置的输出确定所述残余偏振串扰系数的大小。

附记15、一种光相干接收机，所述光相干接收机包括偏振串扰消除装置与数据恢复装置；其特征在于，所述光相干接收机还包括：附记1-8所述的平均长度长短检测装置。

附记16、根据权利要求15所述的光相干接收机，其特征在于，所述光相干接收机还包括长度调节单元，所述长度调节单元根据所述平均长度长短检测装置所获得的所述指标，对所述偏振串扰消除装置所使用的平均器的平均长度进行调节。

尽管已通过优选实施方式的示例描述了本发明，但理解的是，在本发明的精神和范围内可以做出各种其他变型、修改和附加。因此，所附的权利要求的目的是覆盖落入本发明的精神和范围内的全部这样的变型、修改和附加。

Claims (10)

1.一种平均长度长短检测装置，用于检测接收机中的偏振串扰消除装置所用的平均器的平均长度是长还是短，所述装置包括：

残余偏振串扰系数大小确定单元，其用于确定接收机残余偏振串扰系数的大小；以及

长短指标获取单元，其用于根据所确定的残余偏振串扰系数的大小确定所述平均器的平均长度是长还是短的指标，

其中，所述长短指标获取单元至少采用以下两种结构之一确定所述指标：

结构1，所述长短指标获取单元包括：

延迟单元，将所述残余偏振串扰系数延迟一个或更多个符号；

取共轭单元，对延迟后的信号取共轭；

乘法单元，将所述残余偏振串扰系数与经过取共轭的信号进行相乘；

平均单元，对所述相乘结果取平均；

取实部单元，求取平均后的信号的实部，

结构2，所述长短指标获取单元包括：

取实部单元，求取所述残余偏振串扰系数的实部；

取虚部单元，求取所述残余偏振串扰系数的虚部；

第一延迟单元，将所述实部延迟一个或更多个符号；

第二延迟单元，将所述虚部延迟一个或更多个符号；

第一乘法单元，将经延迟的实部和未经延迟的实部相乘，获得实部相乘结果；

第二乘法单元，经所述第二延迟单元延迟的虚部和未经延迟的虚部相乘，获得虚部相乘结果；

加法单元，将虚部相乘结果和实部相乘结果相加；

平均单元，将所述相加结果进行平均。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，

所述残余偏振串扰系数大小确定单元确定V支路的信号向H支路的信号的残余偏振串扰系数的大小或H支路的信号向V支路的信号的残余偏振串扰系数的大小，

所述长短指标获取单元采用所述两种结构之一确定所述指标。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述残余偏振串扰系数大小确定单元确定V支路的信号向H支路的信号的残余偏振串扰系数的大小和H支路的信号向V支路的信号的残余偏振串扰系数的大小两者；

其中所述长短指标获取单元采用所述两种结构之一来根据V支路的信号对H支路的信号的残余偏振串扰系数的大小确定针对H支路的指标以及根据所述H支路的信号向V支路的信号的残余偏振串扰系数确定针对V支路的指标，或采用所述两种结构分别根据V支路的信号向H支路的信号的残余偏振串扰系数的大小确定针对H支路的指标以及根据所述H支路的信号向V支路的信号的残余偏振串扰系数确定针对V支路的指标。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括方向指示单元，所述方向指示单元获得所述指标的符号或获得指示所述指标所处的范围的信号。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

平均值获取单元，其用于获取所述针对V支路的指标和所述针对H支路的指标的平均值；

方向指示单元，所述方向指示单元获得所述平均值的符号或获得指示所述平均值所处的范围的信号。

6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第一方向指示单元，获取所述针对H支路的指标的符号或获得指示所述针对H支路的指标所处的范围的信号；

第二方向指示单元，获取所述针对V支路的指标的符号或获得指示所述针对V支路的指标所处的范围的信号。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述偏振串扰消除装置与数据恢复装置相连接，

所述残余偏振串扰系数大小确定单元根据所述偏振串扰消除装置的输出以及所述数据恢复装置的输出确定所述残余偏振串扰系数的大小。

8.一种平均长度长短检测方法，用于检测接收机中的偏振串扰消除装置所用的平均器的平均长度是长还是短，所述方法包括：

确定接收机残余偏振串扰系数的大小；以及

根据所述残余偏振串扰系数确定单元所确定的残余偏振串扰系数的大小确定指示所述平均器的平均长度是长还是短的指标，

其中，确定所述指标的处理至少采用以下两种方案之一来确定所述指标：

方案1：

将所述残余偏振串扰系数延迟一个或更多个符号；

对延迟后的信号取共轭；

将所述残余偏振串扰系数与经过取共轭的信号进行相乘；

对所述相乘结果取平均；

求取平均后的信号的实部，

方案2：

求取所述残余偏振串扰系数的实部；

求取所述残余偏振串扰系数的虚部；

将所述实部延迟一个或更多个符号；

将所述虚部延迟一个或更多个符号；

将经延迟的实部和未经延迟的实部相乘，获得实部相乘结果；

将经延迟的虚部和未经延迟的虚部相乘，获得虚部相乘结果；

将虚部相乘结果和实部相乘结果相加；

将所述相加结果进行平均。

9.一种光相干接收机，所述光相干接收机包括偏振串扰消除装置与数据恢复装置；其特征在于，所述光相干接收机还包括：权利要求1－7任一项所述的平均长度长短检测装置。

10.根据权利要求9所述的光相干接收机，其特征在于，所述光相干接收机还包括长度调节单元，所述长度调节单元根据所述平均长度长短检测装置所获得的所述指标，对所述偏振串扰消除装置所使用的平均器的平均长度进行调节。