CN105229982B - 信号接收方法及接收机 - Google Patents
信号接收方法及接收机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105229982B CN105229982B CN201480000568.1A CN201480000568A CN105229982B CN 105229982 B CN105229982 B CN 105229982B CN 201480000568 A CN201480000568 A CN 201480000568A CN 105229982 B CN105229982 B CN 105229982B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- signal
- filter factor
- filter
- receiver
- noise
- 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.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 36
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 22
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 21
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 14
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 11
- 238000005311 autocorrelation function Methods 0.000 claims description 9
- 238000010606 normalization Methods 0.000 claims description 9
- 238000007476 Maximum Likelihood Methods 0.000 claims description 7
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 claims description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 4
- 238000012549 training Methods 0.000 claims description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 17
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 16
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 13
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 12
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 5
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000035559 beat frequency Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000006735 deficit Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 230000028161 membrane depolarization Effects 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 230000005622 photoelectricity Effects 0.000 description 1
- 238000011045 prefiltration Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
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
- H04B10/66—Non-coherent receivers, e.g. using direct detection
- H04B10/69—Electrical arrangements in the receiver
- H04B10/697—Arrangements for reducing noise and distortion
- H04B10/6972—Arrangements for reducing noise and distortion using passive filtering
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J14/00—Optical multiplex systems
- H04J14/06—Polarisation multiplex systems
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L25/00—Baseband systems
- H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
- H04L25/03—Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
- H04L25/03006—Arrangements for removing intersymbol interference
- H04L25/03178—Arrangements involving sequence estimation techniques
- H04L25/03248—Arrangements for operating in conjunction with other apparatus
- H04L25/03299—Arrangements for operating in conjunction with other apparatus with noise-whitening circuitry
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L25/00—Baseband systems
- H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
- H04L25/03—Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
- H04L25/03993—Noise whitening
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Noise Elimination (AREA)
Abstract
本发明实施例提供一种信号接收方法及接收机。信号接收方法包括：对接收到的第一信号依次进行预处理获得待处理的第二信号；通过将所述第二信号的有色噪声转化成白噪声为所述第二信号生成滤波系数；根据所述滤波系数对对应的所述第二信号进行滤波。能够根据不同的信道条件和传输要求进行滤波，从而提高接收机系统性能。
Description
技术领域
本发明实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种信号接收方法及接收机。
背景技术
多个发射机生成一定频率间隔的多个偏振复用信号，通过合波器合波，生成波分复用信号，通过光纤系统向接收机传输。接收机采用偏振复用相干接收，通过解复用器解复用，得到当前信道的信号，再通过偏振分离器将该信号分为X/Y两路信号，并将X/Y信号分别输入两个90度混频器，再利用本地激光信号拍频将信号搬移到基带，通过四个光电探测器接收得到的电信号通过四个模数转换器得到四路数字信号，分别记作XI，XQ，YI，YQ，最后这四路数字信号通过接收机数字信号处理芯片进行处理以恢复数据。
在通信领域中，随着系统波特率的提升，单载波所占用的带宽越来越大，所以，当发射机和接收机硬件的带宽不足时，信号通过发射机或接收机会带来信号的损失，影响系统的整体性能。对于波分复用系统，信号通常加载在固定间隔的多个单载波上的，当单载波带宽增加，信道间串扰加强，也会劣化系统性能。为了提升系统接受性能，可以采用发表于2012的文章《Approaching Nyquist Limit in WDM Systems by Low-ComplexityReceiver-Side Duobinary Shaping》中于第1664-1676页提出的2抽头有限冲击响应滤波器(Finite Impulse Response，FIR)和2状态最大似然序列检测(Maximum LikelihoodSequence Detection，MLSD)接收机。也可以采用发表于2013的国际申请号为PCT/CN2013/084032的专利《发送、接收信号方法、相应设备及系统》中提出的接收机，以提升接收带宽受限信号的质量。
由于信道条件不同，如系统带宽的差别，光信噪比(Optical Signal NoiseRatio，OSNR)的差别等，和传输要求的差别，如波分复用系统(Wavelength DivisionMultiplexing，WDM)的信道间隔要求等，因此数字信号处理芯片处理的信号恢复数据时未能排除信道条件不同和传输要求差别带来的影响，如果采用滤波系数固定的接收系统，会因为不匹配而导致接收机系统性能较差。
发明内容
本发明的实施例提供一种信号接收方法及接收机，能够根据不同的信道条件和传输要求进行滤波，从而提高接收机系统性能。
本发明的第一方面，提供一种信号接收方法，包括：
对接收到的第一信号依次进行预处理获得待处理的第二信号；
通过将所述第二信号的有色噪声转化成白噪声为所述第二信号生成滤波系数；
根据所述滤波系数对对应的所述第二信号进行滤波。
在第一种可能的实现方式中，根据第一方面，所述通过将所述第二信号的有色噪声转化成白噪声为所述第二信号生成滤波系数包括：
若所述第二信号的数据记作XI(k)，所述第二信号XI(k)的原始发送数据记作d(k)，所述第二信号XI(k)的有色噪声记作n(k)，n(k)＝(k)-d(k)则根据得到滤波系数W0，W1，W2...WN，其中，N为滤波器抽头个数，N为非负整数，k对应所述第二信号的时间序号。
在第二种可能的实现方式中，根据第一种可能的实现方式，所述根据得到滤波系数W0，W1，W2...WN包括：
对所述第二信号XI(k)的n(k)＝XI(k)-d(k)求相关，得到相关矩阵
其中，R是噪声n(k)的自相关函数，所述相关矩阵的维度为(N+1)*(N+1)，N+1为滤波器长度；
根据得到再对所述归一化得到的取值；根据所述的取值确定所述滤波系数W0，W1，W2...WN。
本发明的第二方面，提供了一种隧道处理方法，包括：
处理器，用于对接收器接收到的第一信号依次进行预处理获得待处理的第二信号；
计算器，用于通过将所述第二信号的有色噪声转化成白噪声为所述第二信号生成滤波系数；
滤波器，用于根据所述滤波系数对对应的所述第二信号进行滤波。
在第一种可能的实现方式中，根据第二方面，
所述计算器，具体用于若所述第二信号的数据记作XI(k)，所述第二信号XI(k)的原始发送数据记作d(k)，所述第二信号XI(k)的有色噪声记作n(k)，n(k)＝XI(k)-d(k)，则根据
得到滤波系数W0，W1，W2...WN，其中，N为滤波器抽头个数，N为非负整数，k对应所述第二信号的时间序号。
在第二种可能的实现方式中，根据第一种可能的实现方式，
所述计算器，具体用于对所述第二信号XI(k)的n(k)＝XI(k)-d(k)求相关，得到相关矩阵其中，R是噪声n(k)的自相关函数，所述相关矩阵的维度为(N+1)*(N+1)，N+1为滤波器长度；
根据得到再对所述归一化得到的取值；根据所述的取值确定所述滤波系数W0，W1，W2...WN。
本发明的第三方面，提供了一种接收机，包括：
处理模块，用于对接收模块接收到的第一信号依次进行预处理获得待处理的第二信号；
滤波系数生成模块，用于通过将所述第二信号的有色噪声转化成白噪声为所述第二信号生成滤波系数；
滤波模块，用于根据所述滤波系数对对应的所述第二信号进行滤波。
在第一种可能的实现方式中，根据第三方面，
所述滤波系数生成模块，具体用于若所述第二信号的数据记作XI(k)，所述第二信号XI(k)的原始发送数据记作d(k)，所述第二信号XI(k)的有色噪声记作n(k)，n(k)＝XI(k)-d(k)，
则根据得到滤波系数W0，W1，W2...WN，其中，N为滤波模块抽头个数，N为非负整数，k对应所述第二信号的时间序号。
在第二种可能的实现方式中，根据第一种可能的实现方式，
所述滤波系数生成模块，具体用于对所述第二信号XI(k)的n(k)＝XI(k)-d(k)求相关，得到相关矩阵其中，R是噪声n(k)的自相关函数，所述相关矩阵的维度为(N+1)*(N+1)，N+1为滤波模块长度；
根据得到再对所述归一化得到的取值；根据所述的取值确定所述滤波系数W0，W1，W2...WN。
本发明实施例提供的信号接收方法及接收机，接收机对接收到的第一信号依次进行预处理获得待处理的第二信号；通过将第二信号的有色噪声转化成白噪声为第二信号生成滤波系数；根据滤波系数对对应的第二信号进行滤波。这样一来，接收机在滤波时能够通过将有色噪声降噪为白噪声而生成的滤波系数进行滤波，有色噪声降噪为白噪声的滤波器的系数会因信道条件不同和传输要求差别而不同，因此采用本专利提出的方法，能够自动提取滤波器系数，适应信道条件不同和传输要求差别带来的影响，能够提高滤波准确度，以使得后续采用序列检测器接收时提高接收机系统性能，使接收机实现最佳接收的功能。
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为本发明实施例提供的信号接收方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的噪声估计示意图；
图3为本发明实施例提供的得到相关矩阵的示意图；
图4为本发明实施例提供的另一信号接收方法的流程示意图；
图5为本发明实施例提供的系统的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的接收机的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的另一接收机的结构示意图；
图8为本发明另一实施例提供的接收机的结构示意图。
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为本发明实施例提供的信号接收方法的流程示意图，如图1所示，该方法包括：
S101、接收机对接收到的第一信号依次进行预处理获得待处理的第二信号。
其中，第一信号为接收机接收的数字信号，第二信号为该数字信号预处理后的信号。
预处理的目的在于恢复原始发送信号。以偏振复用相干接收机举例来说，预处理可以包括色散补偿、解偏振复用、相位恢复等，接收机可以对接收到的第一信号依次进行上述处理后获取多路第二信号，现有的系统中接收机一般会获取到四路第二信号，但不以此限定。
进一步地，本接收机既可以接收传统偏振复用相干接收系统发射机发送的第一信号，也可以接收相对传统偏振复用相干接收系统，加入pre-coding预编码的发射机发送的第一信号，发射机加入pre-coding可以压缩信号带宽，得到对应系统带宽下的最佳成型信号。
接收机接收信号通过偏振分离器分为X/Y两路信号，并将X/Y信号分别输入两个90度混频器，再利用本地激光信号拍频将信号搬移到基带，通过四个光电探测器接收得到的电信号通过四个模数转换器得到四路数字信号分别记作XI，XQ，YI，YQ。XI，XQ，YI，YQ可以按照XI/XQ为一路，YI/YQ为另一路，分别输入两个色散补偿模块中，并将输出的复数信号一起输入偏振补偿模块进行偏振补偿，再将输出两路复数信号分别输入两个相位恢复模块，两个相位恢复模块分别输出实部和虚部信号总共四路，分别记作第二信号XI，第二信号XQ，第二信号YI和第二信号YQ。
S102、接收机通过将第二信号的有色噪声转化成白噪声为第二信号生成滤波系数。
进一步地，以第二信号的数据中的一路记作XI(k)举例进行说明，第二信号的数据记作XQ(k)，YI(k)，YQ(k)，均以此方法类推计算相应的滤波系数，不再赘述。
第二信号XI(k)的原始发送数据记作d(k)，第二信号XI(k)的有色噪声记作n(k)，图2为本发明实施例提供的噪声估计示意图，如图2所示，第二信号XI(k)的原始发送数据记作d(k)、第二信号XI(k)的有色噪声记作n(k)和第二信号XI(k)的关系如公式(1)所示。
n(k)＝XI(k)-d(k) (1)
其中，原始发送数据d(k)可以根据训练序列或判决反馈获取。
需要说明的是，将有色噪声降噪为白噪声，结合序列检测方法，可以实现最佳接收性能。由于受到信道条件和传输要求的影响，每次计算得到的有色噪声功率谱会不同，相应的白化滤波器不同。采用可变系数的后置滤波器，可以自动适配不同的信道条件和传输要求，从而使恢复出的数据准确度更高。
举例来说，有色噪声转化成白噪声为第二信号生成滤波系数可以是根据函数(2)计算滤波系数。
其中，N为滤波器抽头个数，N为非负整数，k对应第二信号的时间序号。滤波系数是有限长单位冲激响应滤波系数。
进一步地，可以利用相关矩阵来求解函数(2)中的滤波系数。图3为本发明实施例提供的得到相关矩阵的示意图，如图3所示，对有色噪声求相关，得到相关矩阵：
其中，R是n(k)的自相关函数，相关矩阵的维度为(N+1)*(N+1)，(N+1)为滤波器长度，该滤波器用于白化降噪。
为了白化噪声，相关矩阵和滤波系数应该满足公式(4)
对公式(4)求逆，得到
再对归一化得到最后取满足的取值数值确定滤波系数W0，W1，W2...WN。
S103、接收机根据滤波系数对对应的第二信号进行滤波。
举例来说，滤波系数W0，W1，W2...WN中WL，WL+1...WN全部小于预设门限时，根据滤波系数中的前L个系数W0，W1，…WL-1对应的第二信号进行滤波，其中，0＜L＜N。即，滤波器的抽头数可变，如果滤波器中原有N个抽头，N＞10，但计算出的10～N对应的10～N都小于预设门限时，则滤波器的抽头数为10。预设门限可以是0.01等任意数值。
本发明实施例提供的接收机，接收机对接收到的第一信号依次进行预处理获得待处理的第二信号；通过将第二信号的有色噪声转化成白噪声为第二信号生成滤波系数；根据滤波系数对对应的第二信号进行滤波。这样一来，接收机在滤波时能够通过将有色噪声降噪为白噪声而生成的滤波系数进行滤波，有色噪声降噪为白噪声的滤波器的系数会因信道条件不同和传输要求差别而不同，因此采用本专利提出的方法，能够自动提取滤波器系数，适应信道条件不同和传输要求差别带来的影响，能够提高滤波准确度，以使得后续采用序列检测器接收时提高接收机系统性能，使接收机实现最佳接收的功能。
进一步地，图4为本发明实施例提供的另一信号接收方法的流程示意图，如图2所示，该方法与图1的区别在于，S103之后，还包括：
S104、接收机对滤波后的第二信号进行序列检测，其中，序列检测中分支度量值根据滤波系数计算。
需要说明的是，接收机还可以将滤波器如FIR滤波器滤波后的各路信号分别通过四个序列检测模块进行序列检测，最后输出进入前向纠错译码，以得到最终的数据。
进一步地，进行序列检测可以采用MLSD算法或者BCJR算法对滤波后的第二信号进行序列检测，其中，序列检测中分支度量值根据滤波系数计算。
举例来说，若滤波系数W0，W1，W2...WN中WL，WL+1...WN全部小于预设门限，其中，0＜L＜N，后置滤波器采用W0，W1，…WL-1滤波，相应的W0，W1...WL用于计算序列检测中分支度量值，选取滤波系数的规则如上所述，在此不再赘述。
需要说明的是，上述方法可适用于图5提供的系统中，图5为本发明实施例提供的系统的结构示意图，如图5所示，系统1包括发射机10和接收机20，其中，发射机10包括依次连接的处理器101、数模转换器102、调制器103、偏振耦合器104以及合波器105，接收机20包括：解复用器201、偏振分离器202、混频器203、光电检测器204，模数转换器205、处理器206和滤波器207，序列检测器208和前向纠错译码(Forward Error Correction，FEC)209。
上述方法提供的第一信号可以是由发射机1通过滤波器将宽带的数字信号转为窄带的数字信号形成的：首先发射机1进行星座映射，基于波特率星座映射点进行前置滤波prefilter，针对波特率信号，将宽带信号压窄，然后进行波形成形以及发射端损伤补偿等等。如，处理器101处理后得到的四个通道的窄带的数字信号，四个通道的窄带的数字信号分别被输入到四个数模转换器103中，数模转换器103分别对四个通道的窄带的数字信号进行数模转换以转为模拟信号IX，QX，IY，QY。然后IX，QX被输送到第一个调制器103进行调制以获得高频的第一调制信号，同时IY，QY被输送到第二个调制器103进行调制以获得高频的第二调制信号。然后，第一调制信号和第二调制信号被发送到偏振耦合器104中耦合为一路信号，并送至合波器105中和其它通道的信号耦合，耦合后的信号输入传送光纤，以作为第一信号发送到接收机2中。
由于该发射机1通过处理器101将宽带的数字信号转为窄带的数字信号，使得窄带的数字信号能够顺利地通过同样为窄带的数模转换器102，减少因为器件带宽不足而引起的信号损伤。
接收机20接收到第一信号后，可以通过解复用器201将接收到的第一信号即光信号下波以得到光信号，一光信号被一偏振分离器202分解为第一解偏信号和第二解偏信号。另一第二个偏振分离器的输入信号是本地光。第一解偏信号被输入至一个混频器203，第二解偏信号被输入至另一个混频器203。每个混频器203分别将混频后得到信号输出至两个光电检测器204中，光电检测器204将输入信号还原成低频基带电信号。再由模数转换器205进行模数转换成数字信号，最后，由处理器206进行均衡(包括色散补偿以及偏振补偿)以及相位恢复以得到第二信号。然后，滤波器207对第二信号进行后置滤波，其中，后置滤波为有限冲击相应滤波，滤波之后序列检测器208再对第二信号进行序列检测，再由FEC 209进行前向纠错码译码。
上述方案中，发射后的信号在信道中叠加的白噪声通过信道均衡，会被放大，在后置滤波后将会得到抑制，接收机20一方面采用后置滤波的方式滤除噪声，同时引入可控码间串扰(Inter-Symbol Interference，ISI)，然后进行序列检测。而且，通过后置滤波的方式引入的码间串扰可控，可以通过接收机中的序列检测消除码间串扰的影响，提高系统性能。
综上，接收机能够通过将有色噪声降噪为白噪声而生成的滤波系数进行滤波，再加上序列检测提升整体性能。将有色噪声降噪为白噪声的滤波器的系数会因信道条件不同和传输要求差别而不同，因此采用本专利提出的方法，能够自动提取滤波器系数，适应信道条件不同和传输要求差别带来的影响，能够提高滤波准确度，以使得后续采用序列检测器接收时提高接收机系统性能，使接收机实现最佳接收的功能。
图6为本发明实施例提供的接收机的结构示意图，如图6所示，接收机30包括：处理器301、接收器302、计算器303和滤波器304。本接收机30可以用于图5提供的系统1中，接收机30的处理器301中可以包括图5提供的接收机20中的解复用器201、偏振分离器202、混频器203、光电检测器204和模数转换器205，或者，处理器301中可以具有解复用器、偏振分离器、混频器、光电检测器和模数转换器的功能。
处理器301，用于对接收器302接收到的第一信号依次进行预处理获得待处理的第二信号。
计算器303，用于通过将第二信号的有色噪声转化成白噪声为第二信号生成滤波系数。
举例来说，计算器303可以用于若第二信号的数据记作XI(k)，第二信号XI(k)的原始发送数据记作d(k)，第二信号XI(k)的有色噪声记作n(k)，且n(k)＝XI(k)-d(k)，则根据得到滤波系数W0，W1，W2...WN，其中，N为滤波器抽头个数，N为非负整数，k为第二信号的时间序列号。
进一步地，计算器303可以先对第二信号XI(k)的n(k)＝XI(k)-d(k)求相关，得到相关矩阵其中，R是噪声n(k)自相关函数，相关矩阵的维度为(N+1)*(N+1)，(N+1)为滤波器长度；
再根据得到然后对归一化得到的取值；最后根据的取值确定滤波系数W0，W1，W2...WN。
滤波器304，用于根据滤波系数对对应的第二信号进行滤波。
举例来说，滤波器304用于若滤波系数W0，W1，W2...WN中WL，WL+1...WN全部小于预设门限，则根据滤波系数中的W0，W1，…WL-1对应的第二信号进行滤波，其中，0＜L＜N。
进一步地，处理器303还用于采用最大似然序列检测MLSD算法或者BCJR算法对滤波后的第二信号进行序列检测。处理器303可以是数字处理芯片。其中，在序列检测的序列检测算法当中，相应的分支度量值的计算可以基于上述计算出的滤波系数。
举例来说，处理器若确定滤波系数W0，W1，W2...WN中WL，WL+1...WN全部小于预设门限，其中，0＜L＜N，后置滤波器采用W0，W1，…WL-1滤波，相应的则根据滤波系数中的W0，W1，…WL-1计算分支度量值。
本实施例的接收机30可以用于执行图1或图4所示方法实施例的技术方案，并应用于图5提供的系统中，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
本发明实施例提供的接收机，接收机对接收到的第一信号依次进行预处理获得待处理的第二信号；通过将第二信号的有色噪声转化成白噪声为第二信号生成滤波系数；根据滤波系数对对应的第二信号进行滤波。这样一来，接收机在滤波时能够通过将有色噪声降噪为白噪声而生成的滤波系数进行滤波，有色噪声降噪为白噪声的滤波器的系数会因信道条件不同和传输要求差别而不同，因此采用本专利提出的方法，能够自动提取滤波器系数，适应信道条件不同和传输要求差别带来的影响，能够提高滤波准确度，以使得后续采用序列检测器接收时提高接收机系统性能，使接收机实现最佳接收的功能。
图7为本发明另一实施例提供的接收机的结构示意图，如图7所示，接收机40包括：处理模块401、接收模块402、滤波系数生成模块403和滤波模块404。本接收机40可以用于图5提供的系统1中，接收机40的处理模块401可以具有解复用器、偏振分离器、混频器、光电检测器和模数转换器的功能。
处理模块401，用于对接收模块402接收到的第一信号依次进行预处理获得待处理的第二信号。
滤波系数生成模块403，用于通过将第二信号的有色噪声转化成白噪声为第二信号生成滤波系数。
举例来说，滤波系数生成模块403可以用于若第二信号的数据记作XI(k)，第二信号XI(k)的原始发送数据记作d(k)，第二信号XI(k)的有色噪声记作n(k)，n(k)＝XI(k)-d(k)，则根据
得到滤波系数W0，W1，W2...WN，其中，N为滤波模块抽头个数，N为非负整数，k对应第二信号的时间序号。
进一步地，滤波系数生成模块403可以先对第二信号XI(k)的n(k)＝XI(k)-d(k)求相关，得到相关矩阵其中，R是噪声n(k)的自相关函数，相关矩阵的维度为(N+1)*(N+1)，N+1为滤波模块长度；
再根据得到然后对归一化得到的取值；最后根据的取值确定滤波系数W0，W1，W2...WN。
滤波模块403，用于根据滤波系数对对应的第二信号进行滤波。
举例来说，滤波模块403可以用于若滤波系数W0，W1，W2...WN中WL，WL+1...WN全部小于预设门限，则根据滤波系数中的W0，W1，…WL-1对应的所述第二信号进行滤波，其中，0＜L＜N。
进一步地，图8为本发明实施例提供的另一接收机的结构示意图，如图8所示，接收机40，还包括：序列检测模块405和FEC模块406。
序列检测模块405，可以用于采用最大似然序列检测MLSD算法或者BCJR算法对滤波后的第二信号进行序列检测。其中，序列检测算法当中相应的分支度量的计算基于上述计算出的滤波系数。
举例来说，序列检测模块405可以用于若滤波系数W0，W1，W2...WN中WL，WL+1...WN全部小于预设门限，其中，0＜L＜N，后置滤波器采用W0，W1，…WL-1滤波，相应的序列检测器中分支度量值基于W0，W1，…WL-1计算。本实施例的接收机40可以用于执行图1或图4所示方法实施例的技术方案，并应用于图5提供的系统中，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
本发明实施例提供的接收机，接收机对接收到的第一信号依次进行预处理获得待处理的第二信号；通过将第二信号的有色噪声转化成白噪声为第二信号生成滤波系数；根据滤波系数对对应的第二信号进行滤波。这样一来，接收机在滤波时能够通过将有色噪声降噪为白噪声而生成的滤波系数进行滤波，有色噪声降噪为白噪声的滤波器的系数会因信道条件不同和传输要求差别而不同，因此采用本专利提出的方法，能够自动提取滤波器系数，适应信道条件不同和传输要求差别带来的影响，能够提高滤波准确度，以使得后续采用序列检测器接收时提高接收机系统性能，使接收机实现最佳接收的功能。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围。
Claims (20)
1.一种信号接收方法，其特征在于，包括：
对接收到的第一信号依次进行预处理获得待处理的第二信号；所述预处理用于指示恢复所述第一信号的原始发送信号；
通过将所述第二信号的有色噪声转化成白噪声为所述第二信号生成滤波系数；
根据所述滤波系数对对应的所述第二信号进行滤波。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过将所述第二信号的有色噪声转化成白噪声为所述第二信号生成滤波系数包括：
若所述第二信号记作XI(k)，所述第二信号XI(k)的原始发送数据记作d(k)，所述第二信号XI(k)的有色噪声记作n(k)，n(k) ＝ XI(k)-d(k) 则根据得到滤波系数W0，W1，W2...WN，其中，N为滤波器抽头个数，N为非负整数，k对应所述第二信号的时间序号。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据
得到滤波系数W0，W1，W2...WN包括：
对所述第二信号XI(k)的n(k)＝XI(k)-d(k)求相关，得到相关矩阵其中，R是噪声n(k)的自相关函数，所述相关矩阵的维度为(N+1)*(N+1)，N+1为滤波器长度；
根据得到再对所述归一化得到的取值；根据所述的取值确定所述滤波系数W0，W1，W2…WN。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述原始发送数据根据训练序列或判决反馈获取。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
所述滤波系数W0，W1，W2...WN中WL，WL+1...WN全小于预设门限，其中，0<L<N；
所述根据所述滤波系数对对应的所述第二信号进行滤波包括：
根据所述滤波系数中的W0，W1，…WL-1对应的所述第二信号进行滤波。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述滤波系数为有限长单位冲激响应FIR滤波系数。
7.根据权利要求2～5任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述滤波系数对对应的所述第二信号进行滤波之后，还包括：
采用最大似然序列检测MLSD算法或者BCJR算法对滤波后的第二信号进行序列检测，其中，所述序列检测中分支度量值根据滤波系数计算。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述滤波系数W0 ， W1 ， W2 … WN 中WL，WL+1...WN全小于预设门限，其中，0<L<N，所述方法还包括：
根据所述滤波系数中的W0，W1，…WL-1计算分支度量值。
9.一种接收机，其特征在于，包括：
处理器，用于对接收器接收到的第一信号依次进行预处理获得待处理的第二信号；所述预处理用于指示恢复所述第一信号的原始发送信号；
计算器，用于通过将所述第二信号的有色噪声转化成白噪声为所述第二信号生成滤波系数；
滤波器，用于根据所述滤波系数对对应的所述第二信号进行滤波。
10.根据权利要求9所述的接收机，其特征在于，
所述计算器，具体用于若所述第二信号记作XI(k)，所述第二信号XI(k)的原始发送数据记作d(k)，所述第二信号XI(k)的有色噪声记作n(k)，n(k)＝XI(k)-d(k)，则根据
得到滤波系数W0，W1，W2...WN，其中，N为滤波器抽头个数，N为非负整数，k对应所述第二信号的时间序号。
11.根据权利要求10所述的接收机，其特征在于，
所述计算器，具体用于对所述第二信号XI(k)的n(k) ＝ XI(k)-d(k) 求相关，得到相关矩阵其中，R是噪声n(k)的自相关函数，所述相关矩阵的维度为(N+1)*(N+1)，N+1为滤波器长度；
根据得到再对所述归一化得到的取值；根据所述的取值确定所述滤波系数W0，W1，W2…WN。
12.根据权利要求11所述的接收机，其特征在于，
所述滤波器，具体用于若滤波系数W0，W1，W2...WN中WL，WL+1...WN全小于预设门限，则根据所述滤波系数中的W0，W1，…WL-1对应的所述第二信号进行滤波，其中，0<L<N。
13.根据权利要求9～12任一项所述的接收机，其特征在于，
所述处理器，还用于采用最大似然序列检测MLSD算法或者BCJR算法对滤波后的第二信号进行序列检测，其中，所述序列检测中分支度量值根据滤波系数计算。
14.根据权利要求11或12所述的接收机，其特征在于，
所述处理器，具体用于若所述滤波系数W0，W1，W2...WN中WL，WL+1...WN全小于预设门限，则根据所述滤波系数中的W0，W1，…WL-1计算分支度量值，其中，0<L<N。
15.一种接收机，其特征在于，包括：
处理模块，用于对接收模块接收到的第一信号依次进行预处理获得待处理的第二信号；所述预处理用于指示恢复所述第一信号的原始发送信号；
滤波系数生成模块，用于通过将所述第二信号的有色噪声转化成白噪声为所述第二信号生成滤波系数；
滤波模块，用于根据所述滤波系数对对应的所述第二信号进行滤波。
16.根据权利要求15所述的接收机，其特征在于，
所述滤波系数生成模块，具体用于若所述第二信号记作XI(k)，所述第二信号XI(k)的原始发送数据记作d(k)，所述第二信号XI(k)的有色噪声记作n(k)，n(k)＝XI(k)-d(k)，
则根据得到滤波系数W0，W1，W2...WN，其中，N为滤波模块抽头个数，N为非负整数，k对应所述第二信号的时间序号。
17.根据权利要求16所述的接收机，其特征在于，
所述滤波系数生成模块，具体用于对所述第二信号XI(k)的n(k) ＝ XI(k)-d(k) 求相关，得到相关矩阵其中，R是噪声n(k)的自相关函数，所述相关矩阵的维度为(N+1)*(N+1)，N+1为滤波模块长度；
根据得到再对所述归一化得到的取值；根据所述的取值确定所述滤波系数W0，W1，W2…WN。
18.根据权利要求17所述的接收机，其特征在于，
所述滤波模块，具体用于若滤波系数W0，W1，W2...WN中WL，WL+1...WN全小于预设门限，则根据所述滤波系数中的W0，W1，…WL-1对应的所述第二信号进行滤波，其中，0<L<N。
19.根据权利要求16～18任一项所述的接收机，其特征在于，还包括：
序列检测模块，用于采用最大似然序列检测MLSD算法或者BCJR算法对滤波后的第二信号进行序列检测，其中，所述序列检测中分支度量值根据滤波系数计算。
20.根据权利要求19所述的接收机，其特征在于，
所述序列检测模块，具体用于若所述滤波系数W0，W1，W2...WN中WL，WL+1...WN全小于预设门限，则根据所述滤波系数中的W0，W1，…WL-1计算分支度量值，其中，0<L<N。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/CN2014/076497 WO2015165042A1 (zh) | 2014-04-29 | 2014-04-29 | 信号接收方法及接收机 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105229982A CN105229982A (zh) | 2016-01-06 |
| CN105229982B true CN105229982B (zh) | 2019-10-18 |
Family
ID=54358003
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201480000568.1A Active CN105229982B (zh) | 2014-04-29 | 2014-04-29 | 信号接收方法及接收机 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9906310B2 (zh) |
| EP (1) | EP3131247B1 (zh) |
| CN (1) | CN105229982B (zh) |
| WO (1) | WO2015165042A1 (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112118053B (zh) * | 2019-06-21 | 2022-01-14 | 华为技术有限公司 | 信号处理方法以及光接收机 |
| CN113299284B (zh) * | 2021-04-16 | 2022-05-27 | 西南大学 | 一种基于自适应滤波的语音识别装置、方法、设备及介质 |
| CN114401062B (zh) * | 2021-12-31 | 2023-05-30 | 北京升哲科技有限公司 | 信噪比调整方法、装置、电子设备及存储介质 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1399835A (zh) * | 1999-11-24 | 2003-02-26 | 艾利森公司 | 用于白化通信信号中的信号扰动的方法、接收机设备和系统 |
| CN1555640A (zh) * | 2001-09-19 | 2004-12-15 | 艾利森公司 | 采用空间-时间白化消除接收系统中共道干扰的方法和设备 |
| CN1669238A (zh) * | 2002-07-26 | 2005-09-14 | 高通股份有限公司 | 无线通信系统的非参量匹配滤波接收机 |
| CN1868185A (zh) * | 2003-10-14 | 2006-11-22 | Lm爱立信电话有限公司 | 用于噪声白化滤波的方法和设备 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0939525B1 (en) * | 1998-02-26 | 2009-10-07 | Italtel s.p.a. | Sequence estimation for CPM signals |
| US6647070B1 (en) | 1998-09-10 | 2003-11-11 | Texas Instruments Incorporated | Method and apparatus for combating impulse noise in digital communications channels |
| US6426983B1 (en) * | 1998-09-14 | 2002-07-30 | Terayon Communication Systems, Inc. | Method and apparatus of using a bank of filters for excision of narrow band interference signal from CDMA signal |
| US7113491B2 (en) * | 2001-07-31 | 2006-09-26 | Conexant, Inc. | Method and system for varying an echo canceller filter length based on data rate |
| US7006564B2 (en) * | 2001-08-15 | 2006-02-28 | Intel Corporation | Adaptive equalizer |
| EP2495921B1 (en) * | 2011-02-28 | 2017-12-20 | Alcatel Lucent | Enhanced signal detection for distortion mitigation in optical transmission systems |
| US9020364B2 (en) * | 2012-09-27 | 2015-04-28 | Alcatel Lucent | Optical receiver having a signal-equalization capability |
| KR101855019B1 (ko) | 2013-09-23 | 2018-05-04 | 후아웨이 테크놀러지 컴퍼니 리미티드 | 신호를 송신/수신하기 위한 방법, 이에 대응하는 디바이스와 시스템 |
-
2014
- 2014-04-29 WO PCT/CN2014/076497 patent/WO2015165042A1/zh active Application Filing
- 2014-04-29 CN CN201480000568.1A patent/CN105229982B/zh active Active
- 2014-04-29 EP EP14890569.8A patent/EP3131247B1/en active Active
-
2016
- 2016-10-31 US US15/338,944 patent/US9906310B2/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1399835A (zh) * | 1999-11-24 | 2003-02-26 | 艾利森公司 | 用于白化通信信号中的信号扰动的方法、接收机设备和系统 |
| CN1555640A (zh) * | 2001-09-19 | 2004-12-15 | 艾利森公司 | 采用空间-时间白化消除接收系统中共道干扰的方法和设备 |
| CN1669238A (zh) * | 2002-07-26 | 2005-09-14 | 高通股份有限公司 | 无线通信系统的非参量匹配滤波接收机 |
| CN1868185A (zh) * | 2003-10-14 | 2006-11-22 | Lm爱立信电话有限公司 | 用于噪声白化滤波的方法和设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20170048004A1 (en) | 2017-02-16 |
| EP3131247B1 (en) | 2019-01-30 |
| CN105229982A (zh) | 2016-01-06 |
| EP3131247A1 (en) | 2017-02-15 |
| WO2015165042A1 (zh) | 2015-11-05 |
| EP3131247A4 (en) | 2017-04-26 |
| US9906310B2 (en) | 2018-02-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Liu et al. | Digital signal processing techniques enabling multi-Tb\/s superchannel transmission: an overview of recent advances in DSP-enabled superchannels | |
| JP6324620B2 (ja) | 光スーパーチャネルを介してデータを送信するための方法及びシステム | |
| US8340534B2 (en) | Side band pilot tone for digital signal processing in polarization multiplexed coherent optical communication system | |
| EP2613452B1 (en) | Digital filter device, digital filtering method, and control program for digital filter device | |
| CN107113258B (zh) | 相干光学接收器中光学通信信号的数字信号处理 | |
| US9306780B2 (en) | Optical transmission for binary and duobinary modulation formats | |
| EP3041182B1 (en) | Method for sending/receiving signal, corresponding device and system | |
| US10009115B2 (en) | Optical receiver configurable to accommodate a variety of modulation formats | |
| CN104604161B (zh) | 用于400g信号的生成和相干检测的系统和方法 | |
| CN104170283A (zh) | 用于超密集相干wdm系统的信噪比的灵活优化 | |
| US20130251082A1 (en) | Digital receiver and waveform compensation method | |
| CN105229982B (zh) | 信号接收方法及接收机 | |
| KR101931957B1 (ko) | 편광 다중 광전송을 위한 시편광 코딩을 이용한 광 전송 방법 및 시스템 | |
| US9166689B2 (en) | Equalization mechanism for processing traffic based on three-quadrature amplitude modulation (3QAM) | |
| EP2683101A1 (en) | Polarization multilevel signal optical receiving apparatus, polarization multilevel signal optical transmitting apparatus, and polarization multilevel signal optical transmission apparatus | |
| EP3549282B1 (en) | Optical transmission method and optical receiver apparatus | |
| Reyes et al. | Joint sampling-time error and channel skew calibration of time-interleaved ADC in multichannel fiber optic receivers | |
| CN109547116B (zh) | 应用于相干光纤通信系统的实数非线性均衡方法及装置 | |
| Ogasahara et al. | Real-time evaluation of optical nonlinear effects on 112Gbps PM-QPSK signal in dispersion managed links | |
| CN118283459A (zh) | 一种信号处理方法、装置、网络系统、网络设备及介质 | |
| JP6550018B2 (ja) | マルチキャリア光受信機、および、光伝送システム | |
| Sandmann et al. | Successive interference cancellation in spatially multiplexed fiber-optic transmission | |
| CN115552813A (zh) | 通过低带宽接收设备检测强度调制光信号 | |
| Xiang et al. | Simultaneous both inter-symbol and inter-channel interference mitigation for Sub-Nyquist WDM Superchannel Systems | |
| Goelz et al. | Electrical PMD equalization methods for intensity modulated optical polarization multiplex transmission systems |
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 |