CN104521206A - 一种多波带ofdm接收机、频率偏移补偿方法及系统 - Google Patents

一种多波带ofdm接收机、频率偏移补偿方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN104521206A
CN104521206A CN201380001287.3A CN201380001287A CN104521206A CN 104521206 A CN104521206 A CN 104521206A CN 201380001287 A CN201380001287 A CN 201380001287A CN 104521206 A CN104521206 A CN 104521206A
Authority
CN
China
Prior art keywords
light comb
mutation
frequency shift
comb line
rank
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
CN201380001287.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104521206B (zh
Inventor
易兴文
洪成
青华平
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 CN104521206A publication Critical patent/CN104521206A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104521206B publication Critical patent/CN104521206B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2647—Arrangements specific to the receiver only
    • H04L27/2655—Synchronisation arrangements
    • H04L27/2657—Carrier synchronisation
    • H04L27/2659—Coarse or integer frequency offset determination and synchronisation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2647—Arrangements specific to the receiver only
    • H04L27/2655—Synchronisation arrangements
    • H04L27/2657—Carrier synchronisation
    • 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
    • H04B10/615—Arrangements affecting the optical part of the receiver
    • 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
    • H04B10/616—Details of the electronic signal processing in coherent optical receivers
    • H04B10/6164—Estimation or correction of the frequency offset between the received optical signal and the optical local oscillator
    • 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
    • H04B10/64—Heterodyne, i.e. coherent receivers where, after the opto-electronic conversion, an electrical signal at an intermediate frequency [IF] is obtained
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0298—Wavelength-division multiplex systems with sub-carrier multiplexing [SCM]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2697—Multicarrier modulation systems in combination with other modulation techniques
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2647—Arrangements specific to the receiver only
    • H04L27/2655—Synchronisation arrangements
    • H04L27/2668—Details of algorithms
    • H04L27/2681—Details of algorithms characterised by constraints
    • H04L27/2682—Precision

Landscapes

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

Abstract

本发明公开了多波带OFDM接收机、频率偏移补偿方法及系统，该方法包括：对各阶光梳线进行单波带频率偏移估计；将光梳线划分为低突变光梳线和高突变光梳线；对低突变光梳线进行联合频率偏移估计；利用联合估计频率偏移对射频驱动信号频率偏移进行补偿。本发明提高了射频驱动信号频率偏移估计的准确性和可靠性，使得补偿度更加全面准确。

Description

一种多波带 OFDM接收机、 频率偏移补偿方法及系统
技术领域 本发明涉及网络通信技术领域， 特别涉及一种多波带 OFDM接收机、 频率偏移 补偿方法及系统。 背景技术 正交频分复用技术 (Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)将信道 分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流， 调制到在每个子 信道上进行传输。 目前 OFDM技术已经被广泛应用于广播式的音频和视频领域以及 民用通信系统中， 主要的应用包括： 非对称的数字用户环路 （ADSL)、 ETSI标准的 数字音频广播 （DAB)、 数字视频广播 （DVB )、 高清晰度电视 （HDTV)、 无线局域 网 （WLAN) 等。
在利用正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)传输 信息过程中， 需要将信息调制到发射机产生的光梳线上形成多波带信号，在接收端利 用接收机中的光梳与之拍频实现信号解调。由于发射机中的光梳线间隔与接收机中的 光梳线间隔存在偏差并不完全相同， 而这种间隔的不同， 会劣化接收机的性能。现有 技术中一般会对用于生成光梳线的射频驱动信号进行频率偏移补偿，然而现有的补偿 方法的准确性较低。 发明内容 本发明实施例提供多波带 OFDM接收机、 频率偏移补偿方法及系统， 以解决现 有技术中多波带 OFDM接收机射频驱动信号频率偏移补偿准确性不高的问题。
为了解决上述技术问题， 本发明实施例公开了如下技术方案：
第一方面， 提供一种频率偏移补偿方法， 所述频率偏移补偿方法用于对多波带 OFDM接收机光梳生成器射频驱动信号的频率偏移进行补偿， 所述方法包括步骤：
51.对各阶光梳线进行单波带频率偏移估计， 得到各阶光梳线的单波带估计频率 偏移， 所述光梳线为光频率梳的谱线；
52.根据光梳线单波带频率偏移随时间变化曲线突变阈值将单波带频率偏移随时 间变化曲线突变水平小于所述突变阈值的光梳线划分为低突变光梳线，将单波带频率 偏移随时间变化曲线突变水平大于所述突变阈值的光梳线划分为高突变光梳线；
53.利用各阶低突变光梳线的单波带估计频率偏移进行联合频率偏移估计， 得到 联合估计频率偏移；
54.利用所述联合估计频率偏移对射频驱动信号频率偏移进行补偿.
在第一方面的第一种可能的实现方式中， 所述步骤 S4之后还包括步骤：
55.重复所述步骤 S1至 S4。
在第一方面的第二种可能的实现方式中， 所述步骤 S1包括：
利用各阶光梳线和对应的信号波带的拍频信号进行单波带相位估计，得到各阶光 梳线相位信息；
分别将各阶光梳线相位信息中的训练符号的相位对时间求导并做时间平均得到 所述各阶光梳线的单波带估计频率偏移。
在第一方面的第三种可能的实现方式中， 所述步骤 S2中， 将单位时间内各阶光 梳线频率偏移随时间变化曲线的突变次数作为各阶光梳线的单波带频率偏移随时间 变化曲线突变水平；
所述单波带频率偏移随时间变化曲线突变阈值的取值范围大于一帧中存在两次 突变小于一帧中所含信息符号数量的一半。
在第一方面的第四种可能的实现方式中， 所述步骤 S2包括：
在第一次进行低突变光梳线和高突变光梳线划分时，如果各阶光梳线的单波带频 率偏移随时间变化曲线突变水平全部大于所述光梳线单波带频率偏移随时间变化曲 线突变阈值， 将 0阶光梳线和 ± 1阶光梳线划分为低突变光梳线， 其他阶数的光梳线 划分为高突变光梳线。
结合第一方面的第二种可能实现方式， 在第一方面的第五种可能的实现方式中， 所述步骤 S2之后， 还包括：
利用所述低突变光梳线相位信息对各阶高突变光梳线的单波带估计频率偏移进 行相位解卷绕；
将利用所述低突变光梳线相位信息对各阶高突变光梳线的单波带估计频率偏移 进行相位解卷绕得到的单波带相位作为对应光梳线相位信息中的训练符号相位，重复 所述步骤 S1至 S2。
结合第一方面至第一方面的第五种可能实现方式，在第一方面的第六种可能的实 现方式中， 所述步骤 S3包括：
对所述各阶低突变光梳线的单波带估计频率偏移进行加权平均得到所述联合估 计频率偏移。
结合第一方面的第六种可能实现方式， 在第一方面的第七种可能的实现方式中， 所述对所述各阶低突变光梳线的单波带估计频率偏移进行加权平均得到所述联合估 计频率偏移， 包括：
对所述各阶低突变光梳线中相邻阶低阶光梳线的单波带估计频率偏移之差进行 加权平均得到所述联合估计频率偏移。
第二方面提供一种频率偏移补偿系统， 包括
频率偏移估计模块，用于对各阶光梳线进行单波带频率偏移估计，得到各阶光梳 线的单波带估计频率偏移， 所述光梳线为光频率梳的谱线；
突变水平估计划分模块，用于根据光梳线单波带频率偏移随时间变化曲线突变阈 值将单波带频率偏移随时间变化曲线突变水平小于所述突变阈值的光梳线划分为低 突变光梳线，将单波带频率偏移随时间变化曲线突变水平大于所述突变阈值的光梳线 划分为高突变光梳线；
联合频率偏移估计模块，用于利用各阶低突变光梳线的单波带估计频率偏移进行 联合频率偏移估计， 得到联合估计频率偏移；
射频驱动信号频率偏移补偿模块，用于利用所述联合估计频率偏移对射频驱动信 号频率偏移进行补偿。
在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述频率偏移估计模块利用各阶光梳线 和对应的信号波带的拍频信号进行单波带相位估计， 得到各阶光梳线相位信息；
分别将各阶光梳线相位信息中的训练符号的相位对时间求导并做时间平均得到 所述各阶光梳线的单波带估计频率偏移。
在第二方面的第二种可能的实现方式中，所述突变水平估计划分模块将单位时间 内各阶光梳线频率偏移随时间变化曲线的突变次数作为各阶光梳线的单波带频率偏 移随时间变化曲线突变水平；
所述单波带频率偏移随时间变化曲线突变阈值的取值范围大于一帧中存在两次 突变小于一帧中所含信息符号数量的一半。
在第二方面的第三种可能的实现方式中，突变水平估计划分模块在第一次进行低 突变光梳线和高突变光梳线划分时，如果各阶光梳线的单波带频率偏移随时间变化曲 线突变水平全部大于所述光梳线单波带频率偏移随时间变化曲线突变阈值，将 0阶光 梳线和 ± 1阶光梳线划分为低突变光梳线， 其他阶数的光梳线划分为高突变光梳线。
结合第二方面的第一种可能的实现方式，在第二方面的第四种可能的实现方式中， 频率偏移补偿系统还包括：
相位解卷绕模块，利用所述低突变光梳线相位信息对各阶高突变光梳线的单波带 估计频率偏移进行相位解卷绕；
将利用所述低突变光梳线相位信息对各阶高突变光梳线的单波带估计频率偏移 进行相位解卷绕得到的单波带相位作为对应光梳线相位信息中的训练符号相位，发送 给频率偏移估计模块， 进行单波带频率偏移估计。
结合第二方面至第二方面的第四种可能的实现方式，在第二方面的第五种可能的 实现方式中，联合频率偏移估计模块对所述各阶低突变光梳线的单波带估计频率偏移 进行加权平均得到所述联合估计频率偏移。
结合第二方面的第五种可能的实现方式，在第二方面的第六种可能的实现方式中， 联合频率偏移估计模块对所述各阶低突变光梳线中相邻阶低阶光梳线的单波带估计 频率偏移之差进行加权平均得到所述联合估计频率偏移。
第三方面提供一种多波带 OFDM接收机， 所述多波带 OFDM接收机包括所述的 频率偏移补偿系统。
本发明实施例的多波带 OFDM接收机、 频率偏移补偿方法及系统， 根据单波带 频率偏移随时间变化曲线突变阈值将光梳线分为低突变光梳线和高突变光梳线对各 阶低突变光梳线的单波带估计频率偏移进行联合频率偏移估计，利用联合频率估计对 射频驱动信号进行补偿增加了进行联合频率偏移估计的光梳线数量，避免了高突变光 梳线参与联合频率偏移估计出现的性能劣化，提高了射频驱动信号频率偏移补偿的准 确性， 并且该方法循环进行射频驱动信号频率偏移频率补偿， 逐步减少频率偏移， 提 高了射频驱动信号频率偏移频率补偿的可靠性和全面性。 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简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅 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为本发明频率偏移补偿方法的一个实施例流程图；
图 2为本发明频率偏移补偿方法的另一个实施例流程图；
图 3为本发明频率偏移补偿方法的又一个实施例流程图；
图 4为本发明频率偏移补偿系统的一个实施例模块结构示意图；
图 5为本发明一种多波带 OFDM接收机一个实施例的结构图。 具体实施方式 本发明如下实施例提供了多波带 OFDM接收机、 频率偏移补偿方法及系统， 以 便提高射频驱动信号补偿的准确性。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明实 施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂， 下面结合附图对本发明实施例中技 术方案作进一步详细的说明。
本发明实施例的一种频率偏移补偿方法， 所述频率偏移补偿方法用于对多波带 OFDM接收机光梳生成器射频驱动信号的频率偏移进行补偿。
参见图 1， 为本发明频率偏移补偿方法的一个实施例流程图， 如图 1所示， 该方 法包括：
步骤 101， 对各阶光梳线进行单波带频率偏移估计， 得到各阶光梳线的单波带估 计频率偏移， 所述光梳线为光频率梳的谱线；
其中，单波带估计频率偏移是某一阶光梳和其对应的信号光波带的中心频率之间 的差异的估计值， 对各阶光梳线进行单波带频率偏移估计的方法包括：
利用各阶光梳线和对应的信号波带的拍频信号进行单波带相位估计，得到各阶光 梳线相位信息；
分别将各阶光梳线相位信息中的训练符号的相位对时间求导并做时间平均得到 所述各阶光梳线的单波带估计频率偏移。
也可以利用下式得到各阶光梳单波带估计频率偏移：
E[^] = Afm
dt
其中， 为低阶光梳线相位信息， 它是对应的信号波带的拍频信号中由频率偏 移偏导致的相位信息， 可以通过在信号波带中设置训练符号，将该相位信息从拍频信 号中分离出来而得到， 为时间， Δ/Μ为所述 m阶光梳单波带估计频率偏移， m为光 梳线阶数；
步骤 102: 根据光梳线单波带频率偏移随时间变化曲线突变阈值将单波带频率偏 移随时间变化曲线突变水平小于所述突变阈值的光梳线划分为低突变光梳线，将单波 带频率偏移随时间变化曲线突变水平大于所述突变阈值的光梳线划分为高突变光梳 线。
其中，通过计算的单位时间中各阶光梳线对应信号相位的变化量是否超过频率跳 变阈值来确定是否产生突变， 例如， 可取 2 11 ±0.1， 或者 2 11 ±0.2以上的相位变化 量来界定是否产生突变。各阶光梳线的单波带频率偏移随时间变化曲线突变水平为将 单位时间内各阶光梳线频率偏移随时间变化曲线的突变次数。本领域技术人员可以根 据选取的器件精度、要求的射频驱动信号的频率偏移精度以及经验值设定单波带频率 偏移随时间变化曲线突变阈值，所述单波带频率偏移随时间变化曲线突变阈值的取值 范围大于一帧中存在两次突变小于一帧中所含信息符号数量的一半。
在第一次进行低突变光梳线和高突变光梳线划分时，如果各阶光梳线的单波带频 率偏移随时间变化曲线突变水平全部大于所述光梳线单波带频率偏移随时间变化曲 线突变阈值， 将 0阶光梳线和 ± 1阶光梳线划分为低突变光梳线， 其他阶数的光梳线 划分为高突变光梳线。
本实施例中，由于高突变光梳单波带估计频率偏移的频率偏移随时间变化曲线存 在突变较大的情况， 且频繁产生突变会使信号严重失真， 从而影响频率偏移估计的可 靠性。通过对各阶光梳线单波带估计频率偏移进行划分，将其划分为低突变高阶光梳 单波带估计频率偏移和高突变高阶光梳单波带估计频率偏移，使得划分出的低突变高 阶光梳单波带估计频率偏移信号失真现象降低，从而提高频率偏移估计的可靠性和准 确性。
步骤 103: 利用各阶低突变光梳线的单波带估计频率偏移进行联合频率偏移估计， 得到联合估计频率偏移。
其中， 联合估计频率偏移为信号光相邻波带中心频率的间隔， 即发射机的光梳线 频率间隔和接收机光梳线频率间隔的差异。可以通过对所述各阶低突变光梳线的单波 带估计频率偏移进行加权平均得到所述联合估计频率偏移。也可以对对所述各阶低突 变光梳线中相邻阶低阶光梳线的单波带估计频率偏移之差进行加权平均得到所述联 合估计频率偏移。
还可以利用下式进行加权平均得到所述联合估计频率偏移；
其中， ^为所述联合估计频率偏移， 为权重值， 为所述 m阶低突变光 梳单波带估计频率偏移， m为光梳线阶数。
在进行联合频率偏移估计过程中，也可以将高突变光梳单波带估计频率偏移加入 到联合频率偏移估计， 只需将其对应的权重值设置为 0即可。
本实施例中， 通过将低突变光梳单波带估计频率偏移进行联合频率估计， 相对于 现有技术增加了进行频率偏移估计的光梳线，既提高了频率估计的准确性又避免了利 用高突变光梳线频率偏移估计的不稳定性，从而提高了频率偏移估计的准确性和对激 光器波长偏移的容忍性。而且， 由于利用相邻光梳线的频率偏移差来估计光梳线的频 率偏移， 该方法可以避免频偏估计中激光器波长偏移的影响。
步骤 104: 利用所述联合估计频率偏移对射频驱动信号频率偏移进行补偿。 其中， 由于移采用了更多的光梳线进行频率偏移估计，使得得到的联合估计频率 偏更加准确和可靠，因此通过采用联合估计频率偏移对射频驱动信号频率偏移进行补 偿能够更好的实现信号的正交频分复用接收。联合频率偏移估计中加权平均的权重值 代表各阶光梳线的频率偏移估计的可靠性。
优选的， 该方法还包括步骤 105: 重复所述步骤 101至 104。
本实施例中，通过重复所述步骤 101至 104进行循环的射频驱动信号频率偏移补 偿，在循环过程中射频驱动信号的频率偏移补偿使得光束生成器产生的光梳线的频率 偏移越来越小，光梳线单波带频率偏移随时间变化曲线突变水平越来越低，低突变光 梳线的个数越来越多，在进行联合频率偏移估计后，对射频驱动信号频率偏移的补偿 更加准确和可靠。
由上述实施例可见，根据单波带频率偏移随时间变化曲线突变阈值将光梳线分为 低突变光梳线和高突变光梳线对各阶低突变光梳线的单波带估计频率偏移进行联合 频率偏移估计，利用联合频率估计对射频驱动信号进行补偿增加了进行联合频率偏移 估计的光梳线数量，避免了高突变光梳线参与联合频率偏移估计出现的性能劣化，提 高了射频驱动信号频率偏移补偿的准确性，并且该方法循环进行射频驱动信号频率偏 移频率补偿，逐步减少频率偏移，提高了射频驱动信号频率偏移频率补偿的可靠性和 全面性。
参见图 2， 为本发明频率偏移补偿方法的另一个实施例流程图， 本实施例基于上 一实施例进行描述：
在所述步骤 102之后， 还包括：
步骤 201 : 利用所述低突变光梳线相位信息对各阶高突变光梳线的单波带估计频 率偏移进行相位解卷绕；
其中， 低突变光梳线相位信息包括低阶光梳线的相位跳变信息。
由于高突变光梳线在频率偏移估计时会产生卷绕现象，卷绕现象会使频偏估计随 时间变化的曲线频繁产生很大突变，在有限的数字采样频率下，频繁产生很大突变会 使信号严重失真， 从而影响估计的可靠性， 因此需要对高突变光梳估计频率偏移进行 相位解卷绕。 由于各级光梳线的相位变化存在整数倍关系，因此对高突变光梳相位曲线卷绕利 用低突变光梳相位曲线进行解卷绕， 以消除频偏变化曲线中的突变， 从而使高突变光 梳线提供的频率偏移估计可靠性得到提升， 达到参与联合估计的目的。
步骤： 202将利用所述低突变光梳线相位信息对各阶高突变光梳线的单波带估计 频率偏移进行相位解卷绕得到的单波带相位作为对应光梳线相位信息中的训练符号 相位， 重复所述步骤 S1至 S2。
其中，利用低突变光梳线相位信息和高突变光梳线相位关系，对相位曲线解卷绕， 然后在求导作频偏估计， 直到突变小于突变阈值， 再将其估计值加入到联合估计中计 算频偏。
本实施例在不断的相位解卷绕过程中，减少了大突变高阶光梳单波带估计频率偏 移的个数，进一步使更多的光梳单波带估计频率偏移参加到联合频率偏移估计中， 从 而提高了射频驱动信号频率偏移估计的准确性和可靠性，使得射频驱动信号频率偏移 的补偿度更加全面准确。
参见图 3， 为本发明射频驱动信号频率偏移补偿方法的又一个实施例流程图， 本 实施例基于上一实施例进行描述：
步骤 301 : 设置 0阶频率偏移阈值， 获取步骤 101得到的 0阶光梳线单波带估计频率 偏移。
步骤 302: 当 0阶光梳线单波带估计频率偏移大于所述 0阶频率偏移阈值时， 调整 光梳生成器输入激光器的中心波长， 使其对准发射端中心波长， 重复步骤 101至步骤 105。
其中， 0阶光梳线单波带估计频率偏移大于所述 0阶频率偏移阈值时， 说明激光器 中心波长未对准， 因此对激光器进行调整，在激光器中心波长对准后重新进行射频驱 动信号频率偏移的估计和补偿。
步骤 303:: 当 0阶光梳线单波带估计频率偏移小于所述 0阶频率偏移阈值时，步 骤 104将各阶低突变光梳线的单波带估计频率偏移除以对应的阶数进行求和得到所 述联合估计频率偏移， 即利用下式得到所述联合估计频率偏移，
△ =∑
其中， ^为所述联合估计频率偏移， Δ/™为所述 m阶低突变光梳单波带估计频 率偏移， m为光梳线阶数， m≠0即 0阶光梳线估计频率偏移不再参与联合频率估计。 本实施例中，通过设置 0阶频率偏移阈值，根据 0阶光梳单波带估计频率偏移确 定激光器中心波长是否对准，从而有效的避免了因激光器中心波长未对准二造成的误 差。
本发明实施例的频率偏移补偿方法根据单波带频率偏移随时间变化曲线突变阈 值将光梳线分为低突变光梳线和高突变光梳线对各阶低突变光梳线的单波带估计频 率偏移进行联合频率偏移估计，利用联合频率估计对射频驱动信号进行补偿增加了进 行联合频率偏移估计的光梳线数量，避免了高突变光梳线参与联合频率偏移估计出现 的性能劣化，提高了射频驱动信号频率偏移补偿的准确性， 并且该方法循环进行射频 驱动信号频率偏移频率补偿，逐步减少频率偏移，提高了射频驱动信号频率偏移频率 补偿的可靠性和全面性。
参见图 4， 为本发明频率偏移补偿系统的一个实施例模块结构示意图， 包括： 频率偏移估计模块 401， 用于对各阶光梳线进行单波带频率偏移估计， 得到各阶 光梳线的单波带估计频率偏移， 所述光梳线为光频率梳的谱线；
突变水平估计划分模块 402， 用于根据光梳线单波带频率偏移随时间变化曲线突 变阈值将单波带频率偏移随时间变化曲线突变水平小于所述突变阈值的光梳线划分 为低突变光梳线，将单波带频率偏移随时间变化曲线突变水平大于所述突变阈值的光 梳线划分为高突变光梳线；
联合频率偏移估计模块 403， 用于利用各阶低突变光梳线的单波带估计频率偏移 进行联合频率偏移估计， 得到联合估计频率偏移；
射频驱动信号频率偏移补偿模块 404， 用于利用所述联合估计频率偏移对射频驱 动信号频率偏移进行补偿。
进一步的，所述频率偏移估计模块 401利用各阶光梳线和对应的信号波带的拍频 信号进行单波带相位估计， 得到各阶光梳线相位信息；
分别将各阶光梳线相位信息中的训练符号的相位对时间求导并做时间平均得到 所述各阶光梳线的单波带估计频率偏移。
进一步的，所述突变水平估计划分模块 402将单位时间内各阶光梳线频率偏移随 时间变化曲线的突变次数作为各阶光梳线的单波带频率偏移随时间变化曲线突变水 平；
所述单波带频率偏移随时间变化曲线突变阈值的取值范围大于一帧中存在两次 突变小于一帧中所含信息符号数量的一半。
进一步的，突变水平估计划分模块 402在第一次进行低突变光梳线和高突变光梳 线划分时，如果各阶光梳线的单波带频率偏移随时间变化曲线突变水平全部大于所述 光梳线单波带频率偏移随时间变化曲线突变阈值， 将 0阶光梳线和 ± 1阶光梳线划分 为低突变光梳线， 其他阶数的光梳线划分为高突变光梳线。
进一步的， 频率偏移补偿系统还包括：
相位解卷绕模块 405， 利用所述低突变光梳线相位信息对各阶高突变光梳线的单 波带估计频率偏移进行相位解卷绕；
将利用所述低突变光梳线相位信息对各阶高突变光梳线的单波带估计频率偏移 进行相位解卷绕得到的单波带相位作为对应光梳线相位信息中的训练符号相位，发送 给频率偏移估计模块 401， 进行单波带频率偏移估计。
进一步的，联合频率偏移估计模块 403对所述各阶低突变光梳线的单波带估计频 率偏移进行加权平均得到所述联合估计频率偏移。
进一步的，联合频率偏移估计模块 403对所述各阶低突变光梳线中相邻阶低阶光 梳线的单波带估计频率偏移之差进行加权平均得到所述联合估计频率偏移。
图 4中，频率偏移估计模块 401与突变水平估计划分模块突变水平估计划分模块 402与联合频率偏移估计模块 403连接， 联合频率偏移估计模块 403与射频驱动信号 频率偏移补偿模块 404连接， 相位解卷绕模块 405与所述突变水平估计划分模块 402 和频率偏移估计模块 401连接。
本发明实施例提供的频率偏移补偿系统，用于实现射频驱动信号频率偏移补偿方 法，射频驱动信号频率偏移补偿系统的具体原理与射频驱动信号频率偏移补偿方法的 原理相同， 因此不再赘述。
参见图 5， 本发明一种多波带 OFDM接收机一个实施例的结构图， 所述多波带 正交频分复用接收机包以上实施例所述的频率偏移补偿系统, 501。
本实施例中，通过采用射频驱动信号频率偏移补偿系统 501对利用射频驱动信号 的光梳生成器进行补偿， 能够有效地调节多波带 OFDM接收机中光梳线的间隔， 减 小多波带 OFDM接收机中光梳间距的残余频偏，使其与发射机中光梳线的间隔相同， 从而保证了相干接收的正常工作。
本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必需 的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明实施例中的技术方案本质上 或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产 品可以存储在存储介质中， 如 ROM/RAM、磁碟、光盘等， 包括若干指令用以使得一 台计算机设备（可以是个人计算机， 服务器， 或者网络设备等）执行本发明各个实施 例或者实施例的某些部分所述的方法。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部 分互相参见即可， 每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其， 对于 系统实施例而言， 由于其基本相似于方法实施例， 所以描述的比较简单， 相关之处参 见方法实施例的部分说明即可。
以上所述的本发明实施方式， 并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明 的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之 内。

Claims (1)

  1. 权 利 要 求
    1、 一种频率偏移补偿方法， 其特征在于， 所述频率偏移补偿方法用于对多 波带 OFDM接收机光梳生成器射频驱动信号的频率偏移进行补偿， 所述方法包 括步骤：
    S1.对各阶光梳线进行单波带频率偏移估计， 得到各阶光梳线的单波带估计 频率偏移， 所述光梳线为光频率梳的谱线；
    52.根据光梳线单波带频率偏移随时间变化曲线突变阈值将单波带频率偏移 随时间变化曲线突变水平小于所述突变阈值的光梳线划分为低突变光梳线，将单 波带频率偏移随时间变化曲线突变水平大于所述突变阈值的光梳线划分为高突 变光梳线；
    53.利用各阶低突变光梳线的单波带估计频率偏移进行联合频率偏移估计， 得到联合估计频率偏移；
    54.利用所述联合估计频率偏移对射频驱动信号频率偏移进行补偿。 2、根据权利要求 1所述的方法，其特征在于，所述步骤 S4之后还包括步骤：
    55.重复所述步骤 S1至 S4。
    3、 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述步骤 S1包括： 利用各阶光梳线和对应的信号波带的拍频信号进行单波带相位估计，得到各 阶光梳线相位信息；
    分别将各阶光梳线相位信息中的训练符号的相位对时间求导并做时间平均 得到所述各阶光梳线的单波带估计频率偏移。
    4、根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述步骤 S2中， 各阶光梳线 的单波带频率偏移随时间变化曲线突变水平是指，单位时间内各阶光梳线频率偏 移随时间变化曲线的突变次数；
    所述单波带频率偏移随时间变化曲线突变阈值的取值范围大于一帧中存在 两次突变小于一帧中所含信息符号数量的一半。 5、 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述步骤 S2包括： 在第一次进行低突变光梳线和高突变光梳线划分时，如果各阶光梳线的单波 带频率偏移随时间变化曲线突变水平全部大于所述光梳线单波带频率偏移随时 间变化曲线突变阈值， 将 0阶光梳线和 ± 1阶光梳线划分为低突变光梳线， 其他 阶数的光梳线划分为高突变光梳线。
    6、 根据权利要求 3所述的方法， 其特征在于， 所述步骤 S2之后， 还包括: 利用所述低突变光梳线相位信息对各阶高突变光梳线的单波带估计频率偏 移进行相位解卷绕；
    将利用所述低突变光梳线相位信息对各阶高突变光梳线的单波带估计频率 偏移进行相位解卷绕得到的单波带相位作为对应光梳线相位信息中的训练符号 相位， 重复所述步骤 S1至 S2。
    7、 根据权利要求 1 至 6任意一项所述的方法， 其特征在于， 所述步骤 S3 包括：
    对所述各阶低突变光梳线的单波带估计频率偏移进行加权平均得到所述联 合估计频率偏移。
    8、 根据权利要求 7所述的方法， 其特征在于， 所述对所述各阶低突变光梳 线的单波带估计频率偏移进行加权平均得到所述联合估计频率偏移， 包括： 对所述各阶低突变光梳线中相邻阶低阶光梳线的单波带估计频率偏移之差 进行加权平均得到所述联合估计频率偏移。
    9、 一种频率偏移补偿系统， 其特征在于， 包括
    频率偏移估计模块，用于对各阶光梳线进行单波带频率偏移估计， 得到各阶 光梳线的单波带估计频率偏移， 所述光梳线为光频率梳的谱线；
    突变水平估计划分模块，用于根据光梳线单波带频率偏移随时间变化曲线突 变阈值将单波带频率偏移随时间变化曲线突变水平小于所述突变阈值的光梳线 划分为低突变光梳线，将单波带频率偏移随时间变化曲线突变水平大于所述突变 阈值的光梳线划分为高突变光梳线；
    联合频率偏移估计模块，用于利用各阶低突变光梳线的单波带估计频率偏移 进行联合频率偏移估计， 得到联合估计频率偏移；
    射频驱动信号频率偏移补偿模块，用于利用所述联合估计频率偏移对射频驱 动信号频率偏移进行补偿。
    10、根据权利要求 9所述的系统， 其特征在于， 所述频率偏移估计模块利用 各阶光梳线和对应的信号波带的拍频信号进行单波带相位估计，得到各阶光梳线 相位信息；
    分别将各阶光梳线相位信息中的训练符号的相位对时间求导并做时间平均 得到所述各阶光梳线的单波带估计频率偏移。
    11、根据权利要求 9所述的系统， 其特征在于， 所述突变水平估计划分模块 将单位时间内各阶光梳线频率偏移随时间变化曲线的突变次数作为各阶光梳线 的单波带频率偏移随时间变化曲线突变水平；
    所述单波带频率偏移随时间变化曲线突变阈值的取值范围大于一帧中存在 两次突变小于一帧中所含信息符号数量的一半。
    12、根据权利要求 9所述的系统， 其特征在于， 突变水平估计划分模块在第 一次进行低突变光梳线和高突变光梳线划分时，如果各阶光梳线的单波带频率偏 移随时间变化曲线突变水平全部大于所述光梳线单波带频率偏移随时间变化曲 线突变阈值， 将 0阶光梳线和 ± 1阶光梳线划分为低突变光梳线， 其他阶数的光 梳线划分为高突变光梳线。
    13、根据权利要求 10所述的系统，其特征在于，频率偏移补偿系统还包括： 相位解卷绕模块，利用所述低突变光梳线相位信息对各阶高突变光梳线的单 波带估计频率偏移进行相位解卷绕；
    将利用所述低突变光梳线相位信息对各阶高突变光梳线的单波带估计频率 偏移进行相位解卷绕得到的单波带相位作为对应光梳线相位信息中的训练符号 相位， 发送给频率偏移估计模块， 进行单波带频率偏移估计。
    14、 根据权利要求 9或 13任意一项所述的系统， 其特征在于， 联合频率偏 移估计模块对所述各阶低突变光梳线的单波带估计频率偏移进行加权平均得到 所述联合估计频率偏移。
    15、 根据权利要求 14所述的系统， 其特征在于， 联合频率偏移估计模块对 所述各阶低突变光梳线中相邻阶低阶光梳线的单波带估计频率偏移之差进行加 权平均得到所述联合估计频率偏移。
    16、 一种多波带 OFDM接收机， 其特征在于， 所述多波带 OFDM接收机包 括权利要求 9-15任意一项所述的射频驱动信号频率偏移补偿系统。
CN201380001287.3A 2013-07-31 2013-07-31 一种多波带ofdm接收机、频率偏移补偿方法及系统 Active CN104521206B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2013/080551 WO2015013930A1 (zh) 2013-07-31 2013-07-31 一种多波带ofdm接收机、频率偏移补偿方法及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104521206A true CN104521206A (zh) 2015-04-15
CN104521206B CN104521206B (zh) 2017-11-24

Family

ID=52430866

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380001287.3A Active CN104521206B (zh) 2013-07-31 2013-07-31 一种多波带ofdm接收机、频率偏移补偿方法及系统

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9628316B2 (zh)
EP (1) EP3021543B1 (zh)
CN (1) CN104521206B (zh)
ES (1) ES2644734T3 (zh)
WO (1) WO2015013930A1 (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107409000B (zh) * 2015-04-10 2019-05-28 华为技术有限公司 一种相干光源频偏估计和补偿的相干接收机、方法和系统
KR102304177B1 (ko) * 2015-09-25 2021-09-24 소니 모바일 커뮤니케이션즈 가부시키가이샤 브로드캐스트 채널 기반의 주파수 오프셋 추정
US10651820B2 (en) * 2016-09-16 2020-05-12 Ecole Polytechnique Federale De Lausanne (Epfl) Signal processing apparatus and method for transmitting and receiving coherent parallel optical signals
US10979167B2 (en) * 2018-10-01 2021-04-13 Huawei Technologies Co., Ltd. Systems and method of multi-laser wavelength control
WO2021257603A1 (en) * 2020-06-16 2021-12-23 The Regents Of The University Of California High-speed optical analog-to-digital converter based on compressive sensing
US12160266B1 (en) * 2022-08-09 2024-12-03 Cisco Technology, Inc. Systems and methods of compensating for frequency offsets in optical communications

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7561807B2 (en) * 2006-01-17 2009-07-14 Alcatel-Lucent Usa Inc. Use of beacons in a WDM communication system
CN102223340A (zh) * 2011-06-20 2011-10-19 电子科技大学 基于光梳的太比特传输速率相干光正交频分复用系统
WO2012150197A1 (en) * 2011-04-30 2012-11-08 Rwth Aachen Wdm telecommunications link with coherent detection and optical frequency comb sources
CN102934378A (zh) * 2010-06-17 2013-02-13 日本电信电话株式会社 频率偏移估计装置、接收装置、频率偏移估计方法及接收方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5748047A (en) * 1996-08-15 1998-05-05 Northrop Grumman Corporation Microwave frequency generator and method of generating a desired microwave frequency signal
AU2001251214A1 (en) * 2000-03-30 2001-10-15 National Institute Of Standards And Technology ("Nist") Mode-locked pulsed laser system and method
TW588518B (en) * 2001-11-15 2004-05-21 Hrl Lab Llc Agile spread waveform generator
US7373088B2 (en) * 2001-11-15 2008-05-13 Hrl Laboratories Agile spread waveform generator
US7881620B2 (en) * 2005-05-04 2011-02-01 Ofs Fitel, Llc Stabilized optical fiber continuum frequency combs using post-processed highly nonlinear fibers
KR100785473B1 (ko) 2006-10-18 2007-12-13 삼성전자주식회사 멀티-밴드 ｏｆｄｍ 스킴에서 수신 신호의 주파수 옵셋을보상하는 수신기 및 방법
KR100890182B1 (ko) 2007-12-18 2009-03-25 인하대학교 산학협력단 Ｍｂ－ｏｆｄｍ 시스템 기반 채널 및 주파수 옵셋결합추정장치 및 방법
US8483575B2 (en) * 2010-01-11 2013-07-09 Alcatel Lucent Apparatus and method for generating frequency-locked optical comb sources
US8705956B2 (en) 2010-04-14 2014-04-22 Nec Laboratories America, Inc. Carrier frequency offset (CFO) estimator with low complexity and high accuracy for orthogonal-frequency-division-multiplexing (CO-OFDM) systems
WO2013105649A1 (ja) * 2012-01-13 2013-07-18 住友大阪セメント株式会社 光パルス発生装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7561807B2 (en) * 2006-01-17 2009-07-14 Alcatel-Lucent Usa Inc. Use of beacons in a WDM communication system
CN102934378A (zh) * 2010-06-17 2013-02-13 日本电信电话株式会社 频率偏移估计装置、接收装置、频率偏移估计方法及接收方法
WO2012150197A1 (en) * 2011-04-30 2012-11-08 Rwth Aachen Wdm telecommunications link with coherent detection and optical frequency comb sources
CN102223340A (zh) * 2011-06-20 2011-10-19 电子科技大学 基于光梳的太比特传输速率相干光正交频分复用系统

Also Published As

Publication number Publication date
EP3021543B1 (en) 2017-09-13
US9628316B2 (en) 2017-04-18
WO2015013930A9 (zh) 2015-05-21
EP3021543A1 (en) 2016-05-18
CN104521206B (zh) 2017-11-24
ES2644734T3 (es) 2017-11-30
WO2015013930A1 (zh) 2015-02-05
US20160149742A1 (en) 2016-05-26
EP3021543A4 (en) 2016-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104521206A (zh) 一种多波带ofdm接收机、频率偏移补偿方法及系统
US20120099608A1 (en) Synchronization Method and Device
RU2597002C2 (ru) Устройство приема, способ приема и программа
US10187242B2 (en) Signal transmission method and apparatus
CN101371546A (zh) 在无线通信系统中估计上行链路信号的信道的方法和装置
CN107623650A (zh) 针对高速环境下ofdm系统频偏的测量方法及用途、测量装置
US20170237489A1 (en) Registration Method, Device and System
US10536247B2 (en) Method and apparatus for calibration of an antenna
KR20140112905A (ko) 장치 간 직접 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 주파수 동기를 위한 방법 및 장치
RU2594764C2 (ru) Устройство приема, способ приема и программа
US20160112179A1 (en) Information processing method and apparatus
US8942303B1 (en) Pilot assisted channel estimation
EP3493451A1 (en) Measurement signal transmission method and network device
US8085860B2 (en) Systems and methods for sampling frequency offset estimation
CN102420793A (zh) 一种数字通信接收机时间和载波频率同步的跟踪控制方法
EP2715994B1 (en) Pilot shifting
WO2023232116A1 (zh) 移动卫星通信系统上下行同步方法及装置
CN107248967B (zh) 一种应用于ofdm系统的信道估计方法及装置
CN115883303A (zh) 一种移动跳频散射通信系统频偏估计方法及装置
US8837567B2 (en) Systems and methods for channel estimation of MoCA signals
US8218613B2 (en) Channel estimator and channel estimation method
EP4366216A1 (en) Positioning
EP3376689A1 (en) Optical fiber transmission with group propagation delay equalization
JP4628977B2 (ja) 伝送路推定装置、伝送路推定プログラム、および記録媒体
JP5005803B2 (ja) 伝送路推定装置および伝送路推定プログラム

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant