CN107659524B - 信号处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种信号处理方法及装置，该方法包括：获取正交频分复用OFDM信号在同相I支路上传输的第一幅度变化规律和在正交Q支路上传输的第二幅度变化规律；根据第一幅度变化规律对I支路进行补偿；以及根据第二幅度变化规律对Q支路进行补偿。通过本发明，可以解决相关技术中没有对O‑OFDM系统中IQ不平衡问题进行优化的问题。

Description

信号处理方法及装置

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种信号处理方法及装置。

背景技术

正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，简称为OFDM)是一种多载波调制技术，基本思想是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，调制到每个子信道上进行传输。此技术已经在无线数字传输领域得到了广泛的应用。将OFDM技术应用于光通信中，可以构造出高速率、大容量、低成本的光正交频分复用(Optical OFDM，简称为O-OFDM)传输系统。图1是相关技术中O-OFDM传输系统架构图，如图1所示，此系统中循环前缀的引入，进一步有效地对抗光通信系统中的色散效应引起的符号间干扰(ISI)。频谱利用率高、吞吐量大、实现简单、易于优化等优点，使O-OFDM系统在光通信网络中有着潜在的应用价值。

O-OFDM系统有上述优点的同时，由于其调制机制也使得OFDM信号在传输过程中存在着一些劣势，主要表现在峰均比较大，IQ(同相In-phasa，I；正交，Quadrature-phasa，Q)支路不平衡和对相位噪声极为敏感。O-OFDM系统中，引入IQ不平衡主要是由用于频率变换的模拟元件引起的。引入相位噪声的因素有群速率色散、非线性、以及光器件的相位噪声等，其中色散为主要因素。相位噪声会导致码元星座点的旋转、扩散，从而形成信道间干扰。故而在O-OFDM系统中，需要对接收到的信号进行相位补偿。目前对相移的处理方法有最大似然法的相位估计和基于导频的相位均衡等。

但是，目前O-OFDM系统中，峰均比较大和相位噪声的研究都比较成熟，然而，对IQ不平衡的问题，并没有进行优化。

发明内容

本发明实施例提供了一种信号处理方法及装置，以至少解决相关技术中没有对O-OFDM系统中IQ不平衡问题进行优化的问题。

根据本发明的一个实施例，提供了一种信号处理方法，包括：获取正交频分复用OFDM信号在同相I支路上传输的第一幅度变化规律和在正交Q支路上传输的第二幅度变化规律；根据所述第一幅度变化规律对所述I支路进行补偿；以及根据所述第二幅度变化规律对所述Q支路进行补偿。

可选地，获取所述正交频分复用OFDM信号在所述同相I支路上传输的所述第一幅度变化规律和在所述正交Q支路上传输的所述第二幅度变化规律包括：获取所述OFDM信号在所述I支路上传输的第一相位变化规律和在所述Q支路上传输的第二相位变化规律；根据所述第一相位变化规律获取所述第一幅度变化规律；以及根据所述第二相位变化规律获取所述第二幅度变化规律。

可选地，根据所述第一相位变化规律获取所述第一幅度变化规律；以及根据所述第二相位变化规律获取所述第二幅度变化规律包括：根据所述第一相位变化规律，确定所述I支路上的所述OFDM信号的相位补偿函数；根据所述相位补偿函数，以及所述OFDM信号的三角函数表达式，获取所述第一幅度变化规律；以及根据所述第二相位变化规律，确定所述Q支路上的所述OFDM信号的相位补偿函数；根据所述相位补偿函数，以及所述OFDM信号三角函数表达式，获取所述第二幅度变化规律。

可选地，根据所述第一幅度变化规律对所述I支路进行补偿；以及根据所述第二幅度变化规律对所述Q支路进行补偿包括：根据所述第一幅度变化规律，以及最小二乘法，获取所述I支路上的所述OFDM信号中第一预定个数采样点的增益权值；以及根据所述第二幅度变化规律，以及最小二乘法，获取所述Q支路上的所述OFDM信号中第一预定个数采样点的增益权值；根据获取的所述I支路的所述增益权值，对所述I支路进行补偿；以及根据获取的所述Q支路的所述增益权值，对所述Q支路进行补偿。

可选地，根据所述第一幅度变化规律，以及最小二乘法，获取所述I支路上的所述OFDM信号中第一预定个数采样点的增益权值；以及根据所述第二幅度变化规律，以及最小二乘法，获取所述Q支路上的所述OFDM信号中第一预定个数采样点的增益权值，包括：根据第一训练序列的幅度变化规律，以及最小二乘法，拟合出所述第一训练序列的增益系数曲线，以及根据第二训练序列的幅度变化规律，以及最小二乘法，拟合出所述第二训练序列的增益系数曲线，其中，所述第一训练序列为所述I支路上的所述第一预定个数采样点中的第二预定个数的采样点，所述第二训练序列为所述Q支路上的所述第一预定个数采样点中的第二预定个数的采样点；根据所述第一训练序列的增益系数曲线，获取所述第一训练序列中各个采样点对应的增益权值，以及根据所述第二训练序列的增益系数曲线，获取所述第二训练序列中各个采样点对应的增益权值；根据所述第一训练序列中各个采样点对应的增益权值，获取所述I支路上的所述第一预定个数采样点对应的增益权值，以及根据所述第二训练序列中各个采样点对应的增益权值，获取所述Q支路上的所述第一预定个数采样点对应的增益权值。

可选地，根据获取的所述I支路的所述增益权值，对所述I支路进行补偿；以及根据获取的所述Q支路的所述增益权值，对所述Q支路进行补偿，包括：通过所述I支路上传输的信号以及所述I支路的所述增益权值，获得对所述I支路进行补偿的第一补偿值；以及通过所述Q支路上传输的信号以及所述Q支路所述增益权值，获得对所述Q支路进行补偿的第二补偿值；根据获得的所述第一补偿值，对所述I支路进行补偿；以及根据获得的所述第二补偿值，对所述Q支路进行补偿。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种信号处理装置，包括：获取模块，用于获取正交频分复用OFDM信号在同相I支路上传输的第一幅度变化规律和在正交Q支路上传输的第二幅度变化规律；补偿模块，用于根据所述第一幅度变化规律对所述I支路进行补偿；以及根据所述第二幅度变化规律对所述Q支路进行补偿。

可选地，所述获取模块，还用于获取所述OFDM信号在所述I支路上传输的第一相位变化规律和在所述Q支路上传输的第二相位变化规律；以及用于根据所述第一相位变化规律获取所述第一幅度变化规律；以及根据所述第二相位变化规律获取所述第二幅度变化规律。

可选地，所述获取模块，还用于根据所述第一相位变化规律，确定所述I支路上的所述OFDM信号的相位补偿函数；根据所述相位补偿函数，以及所述OFDM信号的三角函数表达式，获取所述第一幅度变化规律；以及用于根据所述第二相位变化规律，确定所述Q支路上的所述OFDM信号的相位补偿函数；根据所述相位补偿函数，以及所述OFDM信号三角函数表达式，获取所述第二幅度变化规律。

可选地，所述补偿模块，还用于根据所述第一幅度变化规律，以及最小二乘法，获取所述I支路上的所述OFDM信号中第一预定个数采样点的增益权值；以及根据所述第二幅度变化规律，以及最小二乘法，获取所述Q支路上的所述OFDM信号中第一预定个数采样点的增益权值；以及用于根据获取的所述I支路的所述增益权值，对所述I支路进行补偿；以及根据获取的所述Q支路的所述增益权值，对所述Q支路进行补偿。

可选地，所述补偿模块，还用于根据第一训练序列的幅度变化规律，以及最小二乘法，拟合出所述第一训练序列的增益系数曲线，以及根据第二训练序列的幅度变化规律，以及最小二乘法，拟合出所述第二训练序列的增益系数曲线，其中，所述第一训练序列为所述I支路上的所述第一预定个数采样点中的第二预定个数的采样点，所述第二训练序列为所述Q支路上的所述第一预定个数采样点中的第二预定个数的采样点；以及用于根据所述第一训练序列的增益系数曲线，获取所述第一训练序列中各个采样点对应的增益权值，以及根据所述第二训练序列的增益系数曲线，获取所述第二训练序列中各个采样点对应的增益权值；以及用于根据所述第一训练序列中各个采样点对应的增益权值，获取所述I支路上的所述第一预定个数采样点对应的增益权值，以及根据所述第二训练序列中各个采样点对应的增益权值，获取所述Q支路上的所述第一预定个数采样点对应的增益权值。

可选地，所述补偿模块，还用于通过所述I支路上传输的信号以及所述I支路的所述增益权值，获得对所述I支路进行补偿的第一补偿值；以及通过所述Q支路上传输的信号以及所述Q支路所述增益权值，获得对所述Q支路进行补偿的第二补偿值；以及用于根据获得的所述第一补偿值，对所述I支路进行补偿；以及根据获得的所述第二补偿值，对所述Q支路进行补偿。

根据本发明的又一个实施例，还提供了一种存储介质。该存储介质设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：获取正交频分复用OFDM信号在同相I支路上传输的第一幅度变化规律和在正交Q支路上传输的第二幅度变化规律；根据所述第一幅度变化规律对所述I支路进行补偿；以及根据所述第二幅度变化规律对所述Q支路进行补偿。

可选地，存储介质还设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：获取所述正交频分复用OFDM信号在所述同相I支路上传输的所述第一幅度变化规律和在所述正交Q支路上传输的所述第二幅度变化规律包括：获取所述OFDM信号在所述I支路上传输的第一相位变化规律和在所述Q支路上传输的第二相位变化规律；根据所述第一相位变化规律获取所述第一幅度变化规律；以及根据所述第二相位变化规律获取所述第二幅度变化规律。

可选地，存储介质还设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：根据所述第一相位变化规律获取所述第一幅度变化规律；以及根据所述第二相位变化规律获取所述第二幅度变化规律包括：根据所述第一相位变化规律，确定所述I支路上的所述OFDM信号的相位补偿函数；根据所述相位补偿函数，以及所述OFDM信号的三角函数表达式，获取所述第一幅度变化规律；以及根据所述第二相位变化规律，确定所述Q支路上的所述OFDM信号的相位补偿函数；根据所述相位补偿函数，以及所述OFDM信号三角函数表达式，获取所述第二幅度变化规律。

可选地，存储介质还设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：根据所述第一幅度变化规律对所述I支路进行补偿；以及根据所述第二幅度变化规律对所述Q支路进行补偿包括：根据所述第一幅度变化规律，以及最小二乘法，获取所述I支路上的所述OFDM信号中第一预定个数采样点的增益权值；以及根据所述第二幅度变化规律，以及最小二乘法，获取所述Q支路上的所述OFDM信号中第一预定个数采样点的增益权值；根据获取的所述I支路的所述增益权值，对所述I支路进行补偿；以及根据获取的所述Q支路的所述增益权值，对所述Q支路进行补偿。

可选地，存储介质还设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：根据所述第一幅度变化规律，以及最小二乘法，获取所述I支路上的所述OFDM信号中第一预定个数采样点的增益权值；以及根据所述第二幅度变化规律，以及最小二乘法，获取所述Q支路上的所述OFDM信号中第一预定个数采样点的增益权值，包括：根据第一训练序列的幅度变化规律，以及最小二乘法，拟合出所述第一训练序列的增益系数曲线，以及根据第二训练序列的幅度变化规律，以及最小二乘法，拟合出所述第二训练序列的增益系数曲线，其中，所述第一训练序列为所述I支路上的所述第一预定个数采样点中的第二预定个数的采样点，所述第二训练序列为所述Q支路上的所述第一预定个数采样点中的第二预定个数的采样点；根据所述第一训练序列的增益系数曲线，获取所述第一训练序列中各个采样点对应的增益权值，以及根据所述第二训练序列的增益系数曲线，获取所述第二训练序列中各个采样点对应的增益权值；根据所述第一训练序列中各个采样点对应的增益权值，获取所述I支路上的所述第一预定个数采样点对应的增益权值，以及根据所述第二训练序列中各个采样点对应的增益权值，获取所述Q支路上的所述第一预定个数采样点对应的增益权值。

可选地，存储介质还设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：根据获取的所述I支路的所述增益权值，对所述I支路进行补偿；以及根据获取的所述Q支路的所述增益权值，对所述Q支路进行补偿，包括：通过所述I支路上传输的信号以及所述I支路的所述增益权值，获得对所述I支路进行补偿的第一补偿值；以及通过所述Q支路上传输的信号以及所述Q支路所述增益权值，获得对所述Q支路进行补偿的第二补偿值；根据获得的所述第一补偿值，对所述I支路进行补偿；以及根据获得的所述第二补偿值，对所述Q支路进行补偿。

通过本发明，获取正交频分复用OFDM信号在同相I支路上传输的第一幅度变化规律和在正交Q支路上传输的第二幅度变化规律；根据第一幅度变化规律对I支路进行补偿；以及根据第二幅度变化规律对Q支路进行补偿。由于根据同相I支路上传输的第一幅度变化规律对I支路进行了补偿，以及根据正交Q支路上传输的第二幅度变化规律对Q支路进行了补偿，使得IQ支路可以得到有效的补偿，因此，可以解决相关技术中没有对O-OFDM系统中IQ不平衡问题进行优化的问题，将会使得O-OFDM系统性能明显提高。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是相关技术中O-OFDM传输系统架构图；

图2是本发明实施例的一种信号处理方法的终端的硬件结构框图；

图3是根据本发明实施例的信号处理方法的流程图；

图4是根据本发明实施例I路和Q路的幅度变换规律示意图；

图5是根据本发明实施例的训练序列的增益系数曲线；

图6是根据本发明实施例的补偿前后的4-QAM信号的星象图；

图7是根据本发明实施例的光纤通信系统的结构图；

图8是根据本发明实施例的信号处理装置的结构框图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

实施例1

本申请实施例1所提供的方法实施例可以在终端、计算机终端或者类似的运算装置中执行。以运行在终端上为例，图2是本发明实施例的一种信号处理方法的终端的硬件结构框图。如图2所示，终端20可以包括一个或多个(图中仅示出一个)处理器202(处理器102可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置)、用于存储数据的存储器204、以及用于通信功能的传输装置206。本领域普通技术人员可以理解，图2所示的结构仅为示意，其并不对上述电子装置的结构造成限定。例如，终端10还可包括比图2中所示更多或者更少的组件，或者具有与图2所示不同的配置。

存储器204可用于存储应用软件的软件程序以及模块，如本发明实施例中的信号处理方法对应的程序指令/模块，处理器202通过运行存储在存储器204内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的方法。存储器204可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器204可进一步包括相对于处理器202远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至终端20。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

传输装置206用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括终端20的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输装置206包括一个网络适配器(Network Interface Controller，NIC)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输装置206可以为射频(Radio Frequency，RF)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。

在本实施例中提供了一种运行于终端的信号处理方法，图3是根据本发明实施例的信号处理方法的流程图，如图3所示，该流程包括如下步骤：

步骤S302，获取正交频分复用OFDM信号在同相I支路上传输的第一幅度变化规律和在正交Q支路上传输的第二幅度变化规律；

步骤S304，根据第一幅度变化规律对I支路进行补偿；以及根据第二幅度变化规律对Q支路进行补偿。

通过上述步骤，由于根据同相I支路上传输的第一幅度变化规律对I支路进行了补偿，以及根据正交Q支路上传输的第二幅度变化规律对Q支路进行了补偿，使得IQ支路可以得到有效的补偿，因此，可以解决相关技术中没有对O-OFDM系统中IQ不平衡问题进行优化的问题，将会使得O-OFDM系统性能明显提高。例如，相关技术中未对O-OFDM系统进行IQ补偿之前，光纤(例如，标准单模光纤)在O-OFDM系统中在传输距离最大为1000KM。而通过上述步骤对O-OFDM系统进行IQ补偿之后，光纤在O-OFDM系统中的传输距离可以达到3000KM以上，有效的增加了传输距离。

可选地，获取正交频分复用OFDM信号在同相I支路上传输的第一幅度变化规律和在正交Q支路上传输的第二幅度变化规律包括：获取OFDM信号在I支路上传输的第一相位变化规律和在Q支路上传输的第二相位变化规律；根据第一相位变化规律获取第一幅度变化规律；以及根据第二相位变化规律获取第二幅度变化规律。

可选地，根据第一相位变化规律获取第一幅度变化规律；以及根据第二相位变化规律获取第二幅度变化规律包括：根据第一相位变化规律，确定I支路上的OFDM信号的相位补偿函数；根据相位补偿函数，以及OFDM信号的三角函数表达式，获取第一幅度变化规律；以及根据第二相位变化规律，确定Q支路上的OFDM信号的相位补偿函数；根据相位补偿函数，以及OFDM信号三角函数表达式，获取第二幅度变化规律。

可选地，可以通过如下方法获取相位补偿函数：首先，在接收端在传输前的原始二进制数据(所述传输前的原始二进制进行调制后得到OFDM信号)中选择适当长度的训练序列，例如可以将前4096个OFDM信号的采样点作为训练序列。学习出IQ解调之前(接收端)和IQ调制之后(发送端)的信号在频域中的相位变化规律，确定出各频率信号的相位补偿量函数θ(w)。

可选地，以接收端为例，若假定I支路理想，所有的相位和幅度差错均发生在Q支路上，则用于上变频的不平衡OFDM信号三角函数表达式的为:

AI(t)＝cos(ωct)；

AQ(t)＝bsin(ωct+p)。

其中，b和p分别用来模拟接收端增益和相位的不匹配。ωc是中间频率(IF)。上述对接收端IQ不平说衡的建模分析也适用于发射端的IQ不平衡。

可选地，根据第一幅度变化规律对I支路进行补偿；以及根据第二幅度变化规律对Q支路进行补偿包括：根据第一幅度变化规律，以及最小二乘法，获取I支路上的OFDM信号中第一预定个数采样点的增益权值；以及根据第二幅度变化规律，以及最小二乘法，获取Q支路上的OFDM信号中第一预定个数采样点的增益权值；根据获取的I支路的增益权值，对I支路进行补偿；以及根据获取的Q支路的增益权值，对Q支路进行补偿。

可选地，根据第一幅度变化规律，以及最小二乘法，获取I支路上的OFDM信号中第一预定个数采样点的增益权值；以及根据第二幅度变化规律，以及最小二乘法，获取Q支路上的OFDM信号中第一预定个数采样点的增益权值，包括：根据第一训练序列的幅度变化规律，以及最小二乘法，拟合出第一训练序列的增益系数曲线，以及根据第二训练序列的幅度变化规律，以及最小二乘法，拟合出第二训练序列的增益系数曲线，其中，第一训练序列为I支路上的第一预定个数采样点中的第二预定个数的采样点，第二训练序列为Q支路上的第一预定个数采样点中的第二预定个数的采样点；根据第一训练序列的增益系数曲线，获取第一训练序列中各个采样点对应的增益权值，以及根据第二训练序列的增益系数曲线，获取第二训练序列中各个采样点对应的增益权值；根据第一训练序列中各个采样点对应的增益权值，获取I支路上的第一预定个数采样点对应的增益权值，以及根据第二训练序列中各个采样点对应的增益权值，获取Q支路上的第一预定个数采样点对应的增益权值。

例如，利用训练序列(同上述确定相位补偿函数时出现的训练序列)，学习出的I路和Q路的幅度变异规律，如图4所示(横坐标单位为秒，纵坐标单位为赫兹)，总体上看I路和Q路的幅度变化规律基本一致，但是从纵坐标可以看出，各个对应采样点的两路信号的增益倍数还是有一定的差别。利用训练序列(例如，第一训练序列和第二训练序列)，学习出两路信号的增益系数。具体的，取图4中前4096个点作为训练序列，然后根据最小二乘法原理，拟合出训练序列的增益系数曲线，如图5所示(横坐标单位为秒，纵坐标单位为赫兹)。然后根据此增益系数曲线，学习出训练序列中各个子载波的增益权值矩阵，由于I路和Q路的幅度变化规律基本一致，因此，各个子载波上的增益系数由一定的相似性，故而，通过对拟合出的增益系数曲线做简单的复制，可得到I路和Q路上OFDM信号的所有采样点的增益权值。

可选地，根据获取的I支路的增益权值，对I支路进行补偿；以及根据获取的Q支路的增益权值，对Q支路进行补偿，包括：通过I支路上传输的信号以及I支路的增益权值，获得对I支路进行补偿的第一补偿值；以及通过Q支路上传输的信号以及Q支路增益权值，获得对Q支路进行补偿的第二补偿值；根据获得的第一补偿值，对I支路进行补偿；以及根据获得的第二补偿值，对Q支路进行补偿。例如，可以根据图2中的各个采样点的增益权值进行补偿，具体的补偿方法可以通过每个采样点乘以相应的增益系数即可。

为了形象的说明本发明实施例所带来的有益效果，本发明实施例结合OptiSystem和MATLAB软件，构造了O-OFDM仿真系统进行分析。系统中的各个参数设置如下：采用4-QAM调制和256点的IFFT变化，子载波数设定为128，其余并行信道采用补零法来降低同频信道的干扰。I/Q调制模块的载波频率取7.5GHz。光源采用DFB半导体激光器。激光器的谱宽为1MHz，光调制频率为193.1THz。光纤采用标准单模光纤，损耗为0.2dB/km,群速率色散取值16.75ps/nm-km,三阶色散系数为0.075ps/nm2-km。在接收端，PIN光电检测器的响应度设定为1A/W，暗电流为10nA。系统传输速率为40GBits/s。

采用4-QAM对串/并变换后的二进制序列进行调制，QAM信号的星座图可以明显的反映出信号相位偏移和幅度变异。经过标准单模光纤(Standard Single Mode Fiber，简称为SSMF)传输1000km和3000km补偿前后的QAM信号相位星座图，如图6所示。

从图6(a)，图6(b)，图6(c)和图6(d)可以明显的看出,在IQ补偿前，QAM星座图的幅度和角度都有偏差。IQ补偿之后，QAM星座图的幅度和角度有所好转，更加有利于后续的映射和判决。通过分析O-OFDM系统中信号的IQ不平衡补偿，从模拟仿真系统中可以得出相位偏移规律，并在此基础上提出了相位补偿方法。例如，因为相移的大小只与信号频率有关，和信号本身所携带的信息并没有直接关系。所以在后续传输中，只需根据此相位偏移规律，在频域中对各个频率上的信号进行相位补偿即可。具体补偿的做法是通过判断信号的频率w的大小，再根据上述确定的相位补偿函数θ(w)中相对应的值进行反向偏移，即对此频率的信号乘以e^-jθ(w)因子，得到补偿后的信号。通过将该方法应用于仿真系统中，可以得出采用4-QAM，传输速率为40Gb/s的情况下，不加色散补偿光纤，可以在标准单模光纤中传输3000km以上。相说对于传统的复用技术来说，降低了色散管理的成本，提高了频谱利用率。从此可以看出，O-OFDM技术在未来的高速超长距离的光通信中有着潜在的研究价值和应用前景。

需要说明的是，上述实施例可以应用于实际应用中的光纤通信系统，图7是根据本发明实施例的光纤通信系统的结构图，如图7所示，光信号在同一种介质中的传输规律是一定的，利用这种规律我们可以先统计T时间内的振幅偏移量，后面NT(N＝1，2，3...)的偏移量可以学习T时间的振幅偏移量。电发射机对光发射机发射光源发出的光波进行调制，成为已调光波，然后将已调光信号耦合到光纤去传输。在光发射机可以将光源进行OFDM调制，光发射机的对光信号的调制波形是已知的，通过示波器可以清楚的看到，通过光纤传输后，在光接收机通过示波器也可以清楚看到经过光纤传输后的波形，通过比较光纤传输前的波形和光纤传输后的波形，在光接收机解调器中可以根据波形函数表达式计算出每个时间点上的振幅偏移量，统计出来T时间内的偏移量波形，在光接收机对T时间内的光波进行补偿。后面NT(N＝1，2，3...)通过学习T时间内的信号偏移量对信号进行补偿，分别对I路和Q路进行补偿。

由此可见，解决I/Q不平衡问题的基本思路：分别对I路和Q路的信号进行学习，统计处各自的变化规律，分别对各个支路做出补偿。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明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，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

实施例2

在本实施例中还提供了一种信号处理装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图8是根据本发明实施例的信号处理装置的结构框图，如图8所示，该装置包括：

获取模块82，用于获取正交频分复用OFDM信号在同相I支路上传输的第一幅度变化规律和在正交Q支路上传输的第二幅度变化规律；

补偿模块84，连接至上述获取模块82，用于根据第一幅度变化规律对I支路进行补偿；以及根据第二幅度变化规律对Q支路进行补偿。

可选地，上述获取模块82，还用于获取OFDM信号在I支路上传输的第一相位变化规律和在Q支路上传输的第二相位变化规律；以及用于根据第一相位变化规律获取第一幅度变化规律；以及根据第二相位变化规律获取第二幅度变化规律。

可选地，上述获取模块82，还用于根据第一相位变化规律，确定I支路上的OFDM信号的相位补偿函数；根据相位补偿函数，以及OFDM信号的三角函数表达式，获取第一幅度变化规律；以及用于根据第二相位变化规律，确定Q支路上的OFDM信号的相位补偿函数；根据相位补偿函数，以及OFDM信号三角函数表达式，获取第二幅度变化规律。

可选地，上述补偿模块84，还用于根据第一幅度变化规律，以及最小二乘法，获取I支路上的OFDM信号中第一预定个数采样点的增益权值；以及根据第二幅度变化规律，以及最小二乘法，获取Q支路上的OFDM信号中第一预定个数采样点的增益权值；以及用于根据获取的I支路的增益权值，对I支路进行补偿；以及根据获取的Q支路的增益权值，对Q支路进行补偿。

可选地，上述补偿模块84，还用于根据第一训练序列的幅度变化规律，以及最小二乘法，拟合出第一训练序列的增益系数曲线，以及根据第二训练序列的幅度变化规律，以及最小二乘法，拟合出第二训练序列的增益系数曲线，其中，第一训练序列为I支路上的第一预定个数采样点中的第二预定个数的采样点，第二训练序列为Q支路上的第一预定个数采样点中的第二预定个数的采样点；以及用于根据第一训练序列的增益系数曲线，获取第一训练序列中各个采样点对应的增益权值，以及根据第二训练序列的增益系数曲线，获取第二训练序列中各个采样点对应的增益权值；以及用于根据第一训练序列中各个采样点对应的增益权值，获取I支路上的第一预定个数采样点对应的增益权值，以及根据第二训练序列中各个采样点对应的增益权值，获取Q支路上的第一预定个数采样点对应的增益权值。

可选地，上述补偿模块84，还用于通过I支路上传输的信号以及I支路的增益权值，获得对I支路进行补偿的第一补偿值；以及通过Q支路上传输的信号以及Q支路增益权值，获得对Q支路进行补偿的第二补偿值；以及用于根据获得的第一补偿值，对I支路进行补偿；以及根据获得的第二补偿值，对Q支路进行补偿。

需要说明的是，上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的，对于后者，可以通过以下方式实现，但不限于此：上述模块均位于同一处理器中；或者，上述各个模块以任意组合的形式分别位于不同的处理器中。

实施例3

本发明的实施例还提供了一种存储介质。可选地，在本实施例中，上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：

S1，获取正交频分复用OFDM信号在同相I支路上传输的第一幅度变化规律和在正交Q支路上传输的第二幅度变化规律；

S2，根据第一幅度变化规律对I支路进行补偿；以及根据第二幅度变化规律对Q支路进行补偿。

可选地，存储介质还被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：获取正交频分复用OFDM信号在同相I支路上传输的第一幅度变化规律和在正交Q支路上传输的第二幅度变化规律包括：

S1，获取OFDM信号在I支路上传输的第一相位变化规律和在Q支路上传输的第二相位变化规律；

S2，根据第一相位变化规律获取第一幅度变化规律；以及根据第二相位变化规律获取第二幅度变化规律。

可选地，存储介质还被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：根据第一相位变化规律获取第一幅度变化规律；以及根据第二相位变化规律获取第二幅度变化规律包括：

S1，根据第一相位变化规律，确定I支路上的OFDM信号的相位补偿函数；根据相位补偿函数，以及OFDM信号的三角函数表达式，获取第一幅度变化规律；以及

S2，根据第二相位变化规律，确定Q支路上的OFDM信号的相位补偿函数；根据相位补偿函数，以及OFDM信号三角函数表达式，获取第二幅度变化规律。

可选地，存储介质还被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：根据第一幅度变化规律对I支路进行补偿；以及根据第二幅度变化规律对Q支路进行补偿包括：

S1，根据第一幅度变化规律，以及最小二乘法，获取I支路上的OFDM信号中第一预定个数采样点的增益权值；以及根据第二幅度变化规律，以及最小二乘法，获取Q支路上的OFDM信号中第一预定个数采样点的增益权值；

S2，根据获取的I支路的增益权值，对I支路进行补偿；以及根据获取的Q支路的增益权值，对Q支路进行补偿。

可选地，存储介质还被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：根据第一幅度变化规律，以及最小二乘法，获取I支路上的OFDM信号中第一预定个数采样点的增益权值；以及根据第二幅度变化规律，以及最小二乘法，获取Q支路上的OFDM信号中第一预定个数采样点的增益权值，包括：

S1，根据第一训练序列的幅度变化规律，以及最小二乘法，拟合出第一训练序列的增益系数曲线，以及根据第二训练序列的幅度变化规律，以及最小二乘法，拟合出第二训练序列的增益系数曲线，其中，第一训练序列为I支路上的第一预定个数采样点中的第二预定个数的采样点，第二训练序列为Q支路上的第一预定个数采样点中的第二预定个数的采样点；

S2，根据第一训练序列的增益系数曲线，获取第一训练序列中各个采样点对应的增益权值，以及根据第二训练序列的增益系数曲线，获取第二训练序列中各个采样点对应的增益权值；

S3，根据第一训练序列中各个采样点对应的增益权值，获取I支路上的第一预定个数采样点对应的增益权值，以及根据第二训练序列中各个采样点对应的增益权值，获取Q支路上的第一预定个数采样点对应的增益权值。

可选地，存储介质还被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：根据获取的I支路的增益权值，对I支路进行补偿；以及根据获取的Q支路的增益权值，对Q支路进行补偿，包括：

S1，通过I支路上传输的信号以及I支路的增益权值，获得对I支路进行补偿的第一补偿值；以及通过Q支路上传输的信号以及Q支路增益权值，获得对Q支路进行补偿的第二补偿值；

S2，根据获得的第一补偿值，对I支路进行补偿；以及根据获得的第二补偿值，对Q支路进行补偿。

可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

可选地，在本实施例中，处理器根据存储介质中已存储的程序代码执行：获取正交频分复用OFDM信号在同相I支路上传输的第一幅度变化规律和在正交Q支路上传输的第二幅度变化规律；根据第一幅度变化规律对I支路进行补偿；以及根据第二幅度变化规律对Q支路进行补偿。

可选地，在本实施例中，处理器根据存储介质中已存储的程序代码执行：获取正交频分复用OFDM信号在同相I支路上传输的第一幅度变化规律和在正交Q支路上传输的第二幅度变化规律包括：获取OFDM信号在I支路上传输的第一相位变化规律和在Q支路上传输的第二相位变化规律；根据第一相位变化规律获取第一幅度变化规律；以及根据第二相位变化规律获取第二幅度变化规律。

可选地，在本实施例中，处理器根据存储介质中已存储的程序代码执行：根据第一相位变化规律获取第一幅度变化规律；以及根据第二相位变化规律获取第二幅度变化规律包括：根据第一相位变化规律，确定I支路上的OFDM信号的相位补偿函数；根据相位补偿函数，以及OFDM信号的三角函数表达式，获取第一幅度变化规律；以及根据第二相位变化规律，确定Q支路上的OFDM信号的相位补偿函数；根据相位补偿函数，以及OFDM信号三角函数表达式，获取第二幅度变化规律。

可选地，在本实施例中，处理器根据存储介质中已存储的程序代码执行：根据第一幅度变化规律对I支路进行补偿；以及根据第二幅度变化规律对Q支路进行补偿包括：根据第一幅度变化规律，以及最小二乘法，获取I支路上的OFDM信号中第一预定个数采样点的增益权值；以及根据第二幅度变化规律，以及最小二乘法，获取Q支路上的OFDM信号中第一预定个数采样点的增益权值；根据获取的I支路的增益权值，对I支路进行补偿；以及根据获取的Q支路的增益权值，对Q支路进行补偿。

可选地，在本实施例中，处理器根据存储介质中已存储的程序代码执行：根据第一幅度变化规律，以及最小二乘法，获取I支路上的OFDM信号中第一预定个数采样点的增益权值；以及根据第二幅度变化规律，以及最小二乘法，获取Q支路上的OFDM信号中第一预定个数采样点的增益权值，包括：根据第一训练序列的幅度变化规律，以及最小二乘法，拟合出第一训练序列的增益系数曲线，以及根据第二训练序列的幅度变化规律，以及最小二乘法，拟合出第二训练序列的增益系数曲线，其中，第一训练序列为I支路上的第一预定个数采样点中的第二预定个数的采样点，第二训练序列为Q支路上的第一预定个数采样点中的第二预定个数的采样点；根据第一训练序列的增益系数曲线，获取第一训练序列中各个采样点对应的增益权值，以及根据第二训练序列的增益系数曲线，获取第二训练序列中各个采样点对应的增益权值；根据第一训练序列中各个采样点对应的增益权值，获取I支路上的第一预定个数采样点对应的增益权值，以及根据第二训练序列中各个采样点对应的增益权值，获取Q支路上的第一预定个数采样点对应的增益权值。

可选地，在本实施例中，处理器根据存储介质中已存储的程序代码执行：根据获取的I支路的增益权值，对I支路进行补偿；以及根据获取的Q支路的增益权值，对Q支路进行补偿，包括：通过I支路上传输的信号以及I支路的增益权值，获得对I支路进行补偿的第一补偿值；以及通过Q支路上传输的信号以及Q支路增益权值，获得对Q支路进行补偿的第二补偿值；根据获得的第一补偿值，对I支路进行补偿；以及根据获得的第二补偿值，对Q支路进行补偿。

可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种信号处理方法，其特征在于，包括：

获取正交频分复用OFDM信号在同相I支路上传输的第一幅度变化规律和在正交Q支路上传输的第二幅度变化规律；

根据所述第一幅度变化规律对所述I支路进行补偿；以及根据所述第二幅度变化规律对所述Q支路进行补偿；

其中，所述获取正交频分复用OFDM信号在同相I支路上传输的第一幅度变化规律和在正交Q支路上传输的第二幅度变化规律包括：获取所述OFDM信号在所述I支路上传输的第一相位变化规律和在所述Q支路上传输的第二相位变化规律，根据所述第一相位变化规律以及所述OFDM信号的三角函数表达式，获取所述第一幅度变化规律，根据所述第二相位变化规律以及所述OFDM信号三角函数表达式，获取所述第二幅度变化规律；

其中，所述根据所述第一幅度变化规律对所述I支路进行补偿包括：根据所述第一幅度变化规律以及最小二乘法，拟合出所述I支路的增益系数曲线，根据所述I支路的增益系数曲线，获取所述I支路的增益权值，通过所述I支路上传输的信号以及所述I支路的增益权值，获得对所述I支路进行补偿的第一补偿值，根据获得的所述第一补偿值，对所述I支路进行补偿；

其中，所述根据所述第二幅度变化规律对所述Q支路进行补偿包括：根据所述第二幅度变化规律以及最小二乘法，拟合出所述Q支路的增益系数曲线，根据所述Q支路的增益系数曲线，获取所述Q支路的增益权值，通过所述Q支路上传输的信号以及所述Q支路的增益权值，获得对所述Q支路进行补偿的第二补偿值，根据获得的所述第二补偿值，对所述Q支路进行补偿。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一相位变化规律以及所述OFDM信号的三角函数表达式，获取所述第一幅度变化规律包括：

根据所述第一相位变化规律，确定所述I支路上的所述OFDM信号的相位补偿函数；

根据所述相位补偿函数以及所述OFDM信号的三角函数表达式，获取所述第一幅度变化规律。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二相位变化规律以及所述OFDM信号的三角函数表达式，获取所述第二幅度变化规律包括：

根据所述第二相位变化规律，确定所述Q支路上的所述OFDM信号的相位补偿函数；

根据所述相位补偿函数以及所述OFDM信号三角函数表达式，获取所述第二幅度变化规律。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一幅度变化规律以及最小二乘法，拟合出所述I支路的增益系数曲线，根据所述I支路的增益系数曲线，获取所述I支路的增益权值包括：

根据第一训练序列的幅度变化规律以及最小二乘法，拟合出所述第一训练序列的增益系数曲线；其中，所述第一训练序列为所述I支路上的第一预定个数采样点中的第二预定个数的采样点；

根据所述第一训练序列的增益系数曲线，获取所述第一训练序列中各个采样点对应的增益权值；

根据所述第一训练序列中各个采样点对应的增益权值，获取所述I支路上的所述第一预定个数采样点对应的增益权值。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二幅度变化规律以及最小二乘法，拟合出所述Q支路的增益系数曲线，根据所述Q支路的增益系数曲线，获取所述Q支路的增益权值包括：

根据第二训练序列的幅度变化规律以及最小二乘法，拟合出所述第二训练序列的增益系数曲线；其中，所述第二训练序列为所述Q支路上的所述第一预定个数采样点中的第二预定个数的采样点；

根据所述第二训练序列的增益系数曲线，获取所述第二训练序列中各个采样点对应的增益权值；

根据所述第二训练序列中各个采样点对应的增益权值，获取所述Q支路上的所述第一预定个数采样点对应的增益权值。

6.一种信号处理装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取正交频分复用OFDM信号在同相I支路上传输的第一幅度变化规律和在正交Q支路上传输的第二幅度变化规律；

补偿模块，用于根据所述第一幅度变化规律对所述I支路进行补偿；以及根据所述第二幅度变化规律对所述Q支路进行补偿；

其中，所述获取模块，具体用于获取所述OFDM信号在所述I支路上传输的第一相位变化规律和在所述Q支路上传输的第二相位变化规律，根据所述第一相位变化规律以及所述OFDM信号的三角函数表达式，获取所述第一幅度变化规律，根据所述第二相位变化规律以及所述OFDM信号三角函数表达式，获取所述第二幅度变化规律；

其中，所述补偿模块，具体用于根据所述第一幅度变化规律以及最小二乘法，拟合出所述I支路的增益系数曲线，根据所述I支路的增益系数曲线，获取所述I支路的增益权值，通过所述I支路上传输的信号以及所述I支路的增益权值，获得对所述I支路进行补偿的第一补偿值，根据获得的所述第一补偿值，对所述I支路进行补偿；以及根据所述第二幅度变化规律以及最小二乘法，拟合出所述Q支路的增益系数曲线，根据所述Q支路的增益系数曲线，获取所述Q支路的增益权值，通过所述Q支路上传输的信号以及所述Q支路的增益权值，获得对所述Q支路进行补偿的第二补偿值，根据获得的所述第二补偿值，对所述Q支路进行补偿。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述获取模块，具体用于根据所述第一相位变化规律，确定所述I支路上的所述OFDM信号的相位补偿函数；根据所述相位补偿函数以及所述OFDM信号的三角函数表达式，获取所述第一幅度变化规律。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述获取模块，具体用于根据所述第二相位变化规律，确定所述Q支路上的所述OFDM信号的相位补偿函数；根据所述相位补偿函数以及所述OFDM信号三角函数表达式，获取所述第二幅度变化规律。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述补偿模块，具体用于根据第一训练序列的幅度变化规律以及最小二乘法，拟合出所述第一训练序列的增益系数曲线；其中，所述第一训练序列为所述I支路上的第一预定个数采样点中的第二预定个数的采样点；根据所述第一训练序列的增益系数曲线，获取所述第一训练序列中各个采样点对应的增益权值；根据所述第一训练序列中各个采样点对应的增益权值，获取所述I支路上的所述第一预定个数采样点对应的增益权值。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述补偿模块，具体用于根据第二训练序列的幅度变化规律以及最小二乘法，拟合出所述第二训练序列的增益系数曲线，其中，所述第二训练序列为所述Q支路上的所述第一预定个数采样点中的第二预定个数的采样点；以及根据所述第二训练序列的增益系数曲线，获取所述第二训练序列中各个采样点对应的增益权值；根据所述第二训练序列中各个采样点对应的增益权值，获取所述Q支路上的所述第一预定个数采样点对应的增益权值。

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