CN109804576B

CN109804576B - 用相关峰跟踪进行导频数据检测的系统和方法

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Publication number: CN109804576B
Application number: CN201680089595.XA
Authority: CN
Inventors: 蒋志平; 客建红; 靳大江
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Honor Device Co Ltd
Priority date: 2016-10-08
Filing date: 2016-10-08
Publication date: 2020-06-26
Anticipated expiration: 2036-10-08
Also published as: US10116385B2; WO2018064812A1; EP3516797A1; CN109804576A; US20180102840A1; EP3516797A4

Abstract

在低SNR条件下的光学性能监测期间，导频数据的检测可能更为困难，因为检测器可能把噪声误认为是导频数据信号。本文公开了试图解决该问题的系统和方法。在一个实施例中，导频子载波检测器对接收信号进行处理，以确定最大相关峰，然后随时间执行相关峰的跟踪。与导频数据信号不同，噪声通常更具暂时性。因此，如果相关峰实际上并不对应于导频数据信号，而是对应于噪声，则相关峰在被跟踪时通常会随着时间而消失。然后可以搜索新的相关峰。当确定相关峰实际上对应于导频数据信号时，则相关峰在被跟踪时通常会保持。

Description

用相关峰跟踪进行导频数据检测的系统和方法

技术领域

以下涉及由导频子载波携带的用于光学性能监测的导频数据的检测。

背景技术

在光通信系统中，波分复用(wavelength division multiplexing，WDM)可用于将多个光信道复用到单个光纤上。每个光信道在不同的光波长上携带各自的数据。密集波分复用(dense wavelength division multiplexing，DWDM)是可使用的一种WDM。

在WDM系统中，可能期望通过光学性能监测来监测光信道的性能。执行光学性能监测的一种方式是使用由每个光信道各自携带的导频子载波。导频子载波是应用于每个光信道的小的和相对低频的调制(例如kHz到MHz)。用不同的导频子载波频率调制每个光信道。每个导频子载波可以携带各自的导频数据。每个光信道的导频数据可以在光网络中的各个兴趣点进行检测，用于执行光学性能监测。另外，特定导频子载波的功率可以用于估计光信道的功率。

期望在高信噪比(signal-to-noise ratio，SNR)条件和低SNR条件下都实现可靠的导频数据检测。

发明内容

在低SNR条件下，导频数据的检测可能更为困难，因为检测器可能把噪声误认为是导频数据信号。本文公开了试图解决该问题的系统和方法。在一个实施例中，导频子载波检测器对接收信号进行处理，以确定最大相关峰，然后随时间执行相关峰的跟踪。与导频数据信号不同，噪声通常更具暂时性。因此，如果相关峰实际上并不对应于导频数据信号，而是对应于噪声，则相关峰在被跟踪时通常会随着时间而消失。然后可以搜索新的最大相关峰。当确定相关峰实际上对应于导频数据信号时，则相关峰在被跟踪时通常会保持。

在一个实施例中，提供了一种检测导频数据的方法。携带导频数据的导频信号被接收，并且该方法可以包括对该导频信号执行下面的操作。对于导频数据的比特，在第一组频率值和多个相位上，对该导频信号执行相关操作，产生第一组相关值。然后，从第一组相关值获得初始最大相关峰。然后，对于导频数据的后续比特中的每个比特，在第二组频率值和多个相位上，对该导频信号执行相关操作，产生第二组相关值。从第二组相关值获得后续最大相关峰。然而，后续最大相关峰仅选自该第二组相关值中针对窗口内的相位而产生的相关值，该窗口围绕且包含该初始最大相关峰的相位。

还公开了一种用于执行本文公开的方法的导频子载波检测器。

附图说明

下面将参照附图，通过仅举例的方式描述各实施例，在附图中：

图1是根据一实施例的光网络的框图；

图2是示出了两个可重构光分插复用器之间的链路的框图；

图3是光发射器的框图；

图4示出了将导频数据比特流映射到对应的编码数据比特流的一示例方法；

图5是根据一实施例的导频子载波检测器的框图；

图6示出了更详细的导频检测块；

图7示出了相关测量的示例；

图8示出了图7中五次测量中的每一次的相关幅度对比样本指数的标绘图；

图9示出了图8的相关测量，但假设每个码字对应于2000个样本；

图10和图11均示出了针对第i次相关测量的相关值的标绘图；

图12示出了不同SNR下的光功率标绘图；

图13是根据一实施例的由控制器执行的方法；

图14示出了图13的步骤292B中进行的相关测量中的一次测量；

图15示出了图13的步骤292B中三次相关测量的每一次的相关值的标绘图；

图16示出了从光发射器发射并在导频子载波检测器处接收的四比特流导频数据；

图17示出了没有相关峰跟踪时计算的SNR的曲线图和信号丢失(loss of signal，LOS)标志的曲线图；

图18示出了有相关峰跟踪时计算的SNR的曲线图和LOS标志的曲线图；

图19示出了不同SNR下的光功率标绘图；并且

图20是根据一实施例的用于检测导频数据的方法的流程图。

具体实施方式

为了示意的目的，下面将结合附图更详细地说明具体示例实施例。

图1是根据一实施例的光网络100的框图。光网络100包括通过光链路104连接的多个可重构光分插复用器(reconfigurable optical add-drop multiplexer，ROADM)102。在光网络100的各个位置插入多个导频子载波检测器(pilot tone detector，PTD)106。光网络100可包括附加组件，但为清楚起见，已被略去。在操作中，每个ROADM 102被配置为分插光信道，以及在不同的光链路104之间切换光信道。PTD 106执行光学性能监测。光学性能监测可以包括监测所有光信道上的光信道信息，例如波长、功率、调制格式和波特率。通常只有光的一小部分被分接并被PTD 106检测。PTD 106可以为管理光学WDM系统提供更低的成本和更有效的方案。

图2是表示两个ROADM 102之间的链路的框图。该链路包括多个光放大器108，用于放大光信号。图中示出了几个PTD 106，其中每一个都用于检测光信道上的导频数据。在这个示例中，各PTD 106均放置在光放大器108的输出监听端口。

图3是被配置为产生导频数据并将其调制到高速数据信号上的光发射器120的框图。光发射器120包括导频子载波发生器122、数模转换器(digital-to-analog converter，DAC)124和电光转换器126。导频子载波发生器122包括编码转换器128和两个混频器130和132。光发射器120可包括附加组件，但为清楚起见，已被略去。

导频子载波发生器122可以由处理器来实施，该处理器执行指令，使得处理器执行导频子载波发生器122的操作。另选地，导频子载波发生器122可以使用专门的集成电路来实施，例如专用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)、图形处理单元(graphics processing unit，GPU)或经过编程的现场可编程门阵列(fieldprogrammable gate array，FPGA)，用于执行导频子载波发生器122的功能。如果导频子载波发生器122使用专门的集成电路实施，则混频器130和132可以使用乘法电路来实施。实施DAC 124的示例方式包括使用脉冲宽度调制器、二进制加权DAC、含有并联电阻网络的开关电阻器DAC等。实施电光转换器126的一种示例方式是通过使用马赫曾德调制器(Mach-Zehnder modulator，MZM)来实施。

在操作中，产生具有频率ω_PT的导频子载波信号134，该频率对于其上待调制有该导频子载波信号的光信道是唯一的。例如，该导频子载波信号可以是m×sinω_PTt，其中m是调制深度。频率ω_PT实际上是角频率，其中ω_PT＝2πf。还产生导频数据d(t)，可用于识别或表征该信道。导频数据d(t)待调制到导频子载波信号上，但首先要用编码转换器128进行编码。编码转换器128通过将d(t)的每个比特映射为对应的码字，从而将导频数据比特流d(t)转换为编码比特流d_c(t)。编码转换器128用于扩展导频子载波134的频谱，并确保导频子载波在每个d(t)＝0的时间间隔期间都具有功率。

图4示出将数据比特流d(t)映射到对应的编码数据比特流d_c(t)的一个示例方法。在这个示例中，d(t)中的每个数据比特被映射到对应的8比特码字。使用8比特码字是为了便于讲解。在实际应用中，码字的长度可远超于此。此外，为了便于讲解，图4中仅示出了有五个比特的数据比特流d(t)。

如图4所示，数据比特“0”被映射到m₀＝11010001，数据比特“1”被映射到m₁＝10011011。然而，对于d(t)中的每个比特持续时间T_b，在d_c(t)中对应的持续时间是(1+F)T_c，其中T_c是码字的持续时间。码字的第一F×T_c部分在T_c的末尾重复，使得有T_b＝T_c+F×T_c。在图示的示例中，F＝0.25，即每个码字的第一个四分之一在每个码字的末尾重复。例如，如138处所示，d(t)＝1，因此d_c(t)中对应的持续时间使用了码字m₁＝10011011，同时m₁的前两比特(“10”)被重复并附加到m₁的末尾。

所用的F的实际值是特定于实施方式的，但通常有0＜F≤1。F可以大于1，但会降低导频子载波数据的带宽。F具有非零值可有助于导频数据检测中的相关操作。在以下示例中，F＝0.25，但F也可以使用别的值。

回到图3，将编码数据d_c(t)经由混频器130调制到导频子载波信号134上，并将得到的信号经由混频器132调制到高速数据信号136上。所谓“高速”数据信号136，是指该数据信号具有的频率大幅高于该导频子载波的频率。例如，该导频子载波信号134具有的频率可在千赫(kHz)或兆赫(MHz)的数量级上，而高速数据信号136具有的频率可在千兆赫(GHz)的数量级上。然后经由DAC 124，将调制的高速信号转换成模拟信号，再经由电光转换器126转换成具有载波波长λ的光信号。然后，将该光信号与其它光信道(未示出)复用，例如在ROADM中复用。

请注意，为了便于讲解，图3中仅示出一个高速数据信号136和DAC路径。在一些实施方式中，例如在相干光发射器中，可以有四个高速数据信号，分别对应于X偏振的同相(I)分量、X偏振的正交相(Q)分量、Y偏振的I分量和Y偏振的Q分量。携带编码导频数据的导频子载波信号可以被调制到这四个高速数据信号中的每一个上。这四个信号中每一个的导频子载波的频率可以相同或不同。

图3的光发射器120仅是一个示例，其它发射器配置也是可能的。例如，可以移除编码转换器128，并且导频子载波信号134可以改为在将d(t)调制到该信号上之前与扩频码混频。图3中也仅示出了对应于一个光信道的一个光发射器。光链路上携带的WDM信号将具有多个光信道，每个都携带有不同频率的导频子载波。

图5是根据一个实施例的PTD 106的框图。PTD 106包括光电转换器152和数字信号处理器(digital signal processor，DSP)154，其间插入有模数转换器(analog-to-digital converter，ADC)153。

光电转换器152的示例结构以点画框156示出。光电转换器152包括光电二极管158，光电二极管158被耦合到跨阻放大器(transimpedance amplifier，TIA)160，该跨阻放大器被耦合到运算放大器(“op-amp”)162。

ADC 153将模拟电信号转换成数字电信号，并且ADC 153可使用根据时钟来对输入模拟电信号进行采样的采样器来实施。DSP 154可以由处理器来实施，该处理器执行指令，使得处理器执行数字信号处理的操作。另选地，DSP 154可以使用专门的集成电路，例如用于执行数字信号处理的ASIC、GPU或FPGA来实施。

在操作中，来自光纤的WDM信号在光电转换器152处被接收，并被转换成电信号。然后，用ADC 153将该电信号转换成数字信号，然后使用DSP 154中的数字信号处理对信号进行处理，以对接收的光信号的每个光信道执行导频数据检测。光电转换器152中使用的光电二极管158是低速的，使得几乎无法检测到光信号上的高速数据。因此，高速数据成分实质上被滤出，光电转换器152的输出是包括各信道的导频数据的电信号。

点画框164中示出了示例性处理块，示例性处理块示出一些由DSP 154执行的处理。DSP 154实施数字信号处理操作，为导频子载波频率ω₁到ω_N中的每一个，例如与各自光信道对应的一个PT频率，执行导频子载波(pilot tone，PT)数据检测。例如，在166示出了用于检测在频率ω_k的导频子载波上调制的导频数据的PT检测块。因为每个码字的开始时间在各光信道之间未同步，所以每个光信道的导频子载波数据检测是独立执行的。

图6更详细地示出了PT检测块166。PT检测块166包括乘法器172，该乘法器耦合到相关器174，中间可选地插入下采样器176。相关器174将值存储在存储器178中。频率选择器180控制下移因子182的频率。控制器184控制相关器174和频率选择器180的操作。

存储器178可以被实施为物理寄存器或任何其它类型的数据存储器。PT检测块166的其它部件是DSP 154的数字信号处理的一部分，如前所述，其可以使用处理器或专门的集成电路来实施。

在操作中，输入电信号与下移因子182混频，以便将信号降频转换到DC周围。下移因子182的频率ω是基于被检测的导频子载波的频率ω_k设置的，理想地有ω＝ω_k。然而，ω_k和ω的精确值可以基于分别用于生成ω_k和ω的时钟的容差规格而略有区别，所以PT检测块166并不知道待使用用的最佳值ω。因此，如下面所说明的，以下描述的相关操作针对ω_k周围一定范围内的多个频率ω重复。

下移信号可选地使用下采样器176进行下采样，以减少与d_c(t)的每个接收比特相关联的样本数。为了便于说明，将假设有下采样器176，并且下采样器176对下移信号进行下采样，使得d_c(t)的每个接收比特平均与两个样本相关联。在实际的实施方式中，每个码字比特(也称为码片)可以使用更多的样本表示，例如每个码片8个样本。下采样器176的输出是对应于接收的编码比特流d_c(t)的样本流s(t)，在本例中，编码比特流d_c(t)中每个接收比特对应于两个样本。然后，将样本流s(t)输入到相关器174，其可以执行频率或时间相关，以确定最大相关峰，该最大相关峰会发生在一个特定的相位。在下面描述的实施例中，该相位是码字持续时间内的样本位置。而且，在以下描述的实施例中，假定时间相关。

样本流s(t)包括接收码字的流{m₀，m₁}，例如先前在图4示出的码字，并且每个码字具有码字持续时间T_c。相关器174将s(t)中持续时间T_c的每组样本与两个可能码字值m₀和m₁中的每一个相关。然而，相关器174并不知道每个码字在所接收的流s(t)中的何处开始。因此，使用重叠窗口，以逐步的方式进行多个相关，并将相关值的幅度最大的样本位置确定为相关峰的样本位置。换言之，相关峰就是相关幅度最大的点，且相关峰在码字持续时间T_c中特定的样本位置发生。如前所述，样本位置也称为相位。样本位置也被称为样本指数，将在下文中描述的实施例中使用“样本指数”这一表述。

步长大小，即相邻重叠相关窗口的起点之间的距离，是F×T_c，这意味着d(t)的一个比特内所对应的重叠窗口的数量是(1+F)/F。因此，对于导频数据d(t)的每个接收比特，两个可能码字值m₀和m₁中的每一个有(1+F)/F个相关计算。用于导频数据d(t)的每个接收比特：进行了所有相关测量之后，幅度最大的相关值存储在存储器178中，作为d(t)的接收比特的相关峰，同时存储的还有码字中出现该相关峰的样本指数，以及还有频率ω。

为了帮助更好地理解上述相关操作，将参照图7来说明一个示例。图7在202示出了两个比特的导频数据d(t)。图4中所示的八比特码字作为d_c(t)的一部分发射，并且F＝0.25，使得在204示出对应的编码导频数据流d_c(t)。下采样器176对接收信号进行下采样，使得每个接收码字比特平均有两个样本。如前所述，每个接收码字比特有两个样本仅仅是为了便于说明而使用的示例，在实际实施方式中，这个每码字比特样本数未必足够。接收样本流s(t)(下采样之后)在206示出。因为F＝0.25，每个相关窗口的步长大小为0.25×T_c，这意味着d(t)的一个比特内所对应的重叠窗口的数量是(1+F)/F＝5。因此，对于导频数据d(t)的每个接收比特，针对两个可能码字值m₀和m₁中的每一个有(1+F)/F＝5个相关计算。每个相关计算将被称为一次“相关测量”。对应于导频数据d(t)202的第一个比特的五次测量如图7所示。对于每次测量，执行c(t)和s(t)之间的循环(环形)互相关操作，其中c(t)表示码字m₀或m₁。该循环互相关操作执行两次：一次是c(t)＝m₀，然后再次用c(t)＝m₁。当执行循环互相关时，在本例中输出有16个值，因为码字长度为8比特且每码字比特有2个样本，即每个码字共16个样本。对于16个样本的特定码字c(t)和测量窗口中对应的s(t)的16个样本之间的循环互相关，该循环互相关的输出如下：

y(1)＝c(1)s(1)+c(2)s(2)+…+c(16)s(16)，

y(2)＝c(1)s(2)+c(2)s(3)+…+c(16)s(1)，

…

y(16)＝c(1)s(16)+c(2)s(1)+…+c(16)s(15)

如图7所示，第一次测量与d(t)的起始比特通常并未对准，因为相关器174并不确切地知道在接收样本流s(t)中d(t)的每一个比特在何处开始。然而，通过让这五次测量在接收导频数据比特的持续时间内排开，并将T_c的重复部分附加到d_c(t)中每个码字的末尾，则该五次测量中，应有至少一个包含了完整的码，并在特定样本指数处揭示出最大相关峰。

而且，因为在接收的下采样流s(t)中，平均每两个样本对应于d_c(t)的一个比特，因此相关操作中使用的码字m₀或m₁被映射到对应的一串值，这串值的长度等于采样值的数量，映射方法为重复每个码字比特，重复量等于每码字比特的平均样本数量。例如，码字m₀＝11010001被映射到一串值，这串值的长度为码字长度的两倍，映射方法为将码字的每个位重复两次，即有c(t)＝1111001100000011，如208所示。而且，虽然在c(t)中示出的比特被描述为具有值“1”和“0”的比特，但是在实际的实施方式中，比特“1”可以是实数或大于零的整数(例如，“+1”)，“0”也可以是实数或小于零的整数(例如“-1”)。

图8示出了针对码字c(t)＝m₁的图7中五次测量中每一次的相关幅度对比样本指数的标绘图。对于这五次测量中的每一次，相关峰的幅度及其样本指数(相位)可存储在存储器178中。码字中样本数是16，且对于每次测量，相关峰将出现在16个样本中的特定一个处。然后，相关器174从这五次测量中选择幅度最大的相关峰及其对应的样本指数。在图8的示例中，在220示出最大幅度的相关峰。最大幅度的相关峰在第一次测量过程中得到，出现在样本指数13处。针对码字c(t)＝m₀重复这五次测量，但由于在本例中，d(t)的第一个比特＝1(对应于码字m₁)，因而最大相关峰应当发生在针对c(t)＝m₁进行相关时，如图8所示。

图7和图8所示的示例中的样本数目进行了人为的降低，以便于说明。在实际实施方式中，每个码字m₀或m₁中的比特数可以远大于8，并且每码字比特的样本数目可以大于2，使得各码字对应的样本数目可以远多于16。例如，图9示出了图8的相关测量，但假定每个码字对应于2000个样本，例如，如果一个码字中的比特数为200，并且每个码字比特平均通过10个样本表示。

回到图6，控制器184指示相关器174以上述方式确定d(t)的每个比特的最大相关峰。相关峰及其样本指数(相位)被存储在存储器178中。然而，上述由相关器174执行的相关操作是在通过具有频率ω的下移因子182进行下移之后进行的，并且由于分别用于生成ω_k和ω的时钟的容差规格，下移因子182的频率ω在频率ω_k处未必精确匹配导频子载波。因此，相关器174针对ω_k周围范围内不同的下移频率重复上述操作。该范围的边界由分别用于生成ω_k和ω的时钟之间的最大时钟差来先验确定。例如，如果在图3中产生的导频子载波信号134具有频率ω_k＝2π(5×10⁶)弧度/秒(rad/s)，而光发射器的容差规格的范围是百万分之20(parts per million，PPM)，则导频子载波的频率实际在2π(5×10⁶)±2π(1×10³)弧度/秒之间的某处。如果图6中下移因子182的频率ω也设为ω＝2π(5×10⁶)弧度/秒，但用于生成ω的时钟的容差规格是50PPM，则实际产生的频率为2π(5×10⁶)±2π(2.5×10³)弧度/秒。因此，ω与导频子载波频率ω_k之间的实际匹配度是在2π(5×10⁶)弧度/秒周围±2π(3.5×10³)弧度/秒的范围之内。因此，控制器184指示频率选择器180在频率下限ω_L(例如ω_L＝2π(5×10⁶)-2π(3.5×10³)弧度/秒)和频率上限ω_U(例如ω_U＝2π(5×10⁶)+2π(35×10³)弧度/秒)之间对频率进行步进。对于每个频率步进ωL≤ω≤ω_U，控制器184指示相关器174执行前文描述的相关操作，并将最大相关峰及其样本指数记录在存储器178中。然后，一旦针对每个频率步进的相关操作都已完成，控制器184就选择记录的所有最大相关峰中的最大相关峰，并存储该相关峰的幅度、样本指数、以及确定该相关峰处的下移频率ω。总之，为频率扫描范围ω_L≤ω≤ω_U内每个频率步进确定并存储最大相关峰，然后选择各最大相关峰中最大的一个。然后，所选择的相关峰可以由DSP 154用于下游操作，如还原出导频数据d(t)。

频率步长大小是特定于实施方式的，但作为一个示例，可以被选择为使得在频率下限ω_L和频率上限ω_U之间有9个步长。在一些实施例中，对于码字持续时间T_c，频率步长大小Δω应该足够小，使得不会丢失导频子载波频率。归一化的相关峰幅度取决于频率误差Δf，如

因此，在一些实施例中，为了不丢失导频子载波频率，ΔfT_c小于1/2，例如小于1/4。

以上关于图6到图9描述的PT检测166的操作可以在高SNR条件下良好发挥。然而，在低SNR条件下，噪声中出现尖峰，可能导致计算出的相关峰具有的幅度大于由与接收数据比特相关的码字产生的相关值的幅度。例如，图10和图11均示出了针对频率扫描范围ω_L≤ω≤ω_U内每个频率值的第i次相关测量的相关值标绘图，并假设每个码字2000个样本。图10是高SNR条件下的相关性标绘图，如230处所示，一个清楚的相关峰P出现在特定的样本指数s_P及特定的下移频率ω_P处。

图11是低SNR条件下的相关性标绘图。如果噪声可以忽略，那么来自与正确的码字相关的实际相关峰将在232处，但噪声在不同的频率和样本指数处引起了幅度相似或更大的多个相关峰。最大相关峰在234，该最大相关峰将是使用上述方法确定的最大相关峰。然而，最大相关峰234实际上只是一个瞬间的噪声尖峰，并且不在正确的样本指数或频率处。如果下游操作使用最大相关峰234，就可能会发生大的功率误差和/或位错误。而且，依靠相关峰234执行后续操作的任何状态机都可能变得不可靠，因为相关峰234是来自噪声尖峰。请注意，最大峰值求平均在低SNR处可能无法正常工作，因为噪声可能造成假峰值。而且，在全频率和样本范围上求平均也可能无法正常工作，因为计算复杂，且由导频子载波检测器时钟和光发射器的时钟之间的频率差导致的可能的峰值漂移可导致大的功率误差。

图12示出了不同SNR下的光功率标绘图240。在低SNR条件下，例如SNR低于10dB，有本底噪声242。来自该本底噪声242的噪声可能被误认为是导频数据信号，并且选择的最大相关峰可能是基于噪声而不是导频数据信号的。

在图12中，噪声水平是固定的，通过增加信号功率，SNR也会增加。当SNR高时，检测到的功率正比于SNR。由于功率是基于最大相关峰的，因当SNR低时，实际相关峰可被本底噪声242掩埋。对于一定值以下的SNR，功率可能由于本底噪声242而无法正确检测。而且，为了减少导频子载波引入的代价，调制深度可能较小，因此导频子载波的SNR可能不是太高。因此，在低SNR条件下精确地检测功率将是很重要的。图12中的基准线是实际的光功率。由此可以看出，在低SNR有大的功率误差。

为尝试在低SNR条件下起到辅助作用，图6的控制器184以下面描述的方式对最大相关峰进行随时间的跟踪。与导频数据信号不同，噪声通常更具暂时性。因此，如果最大相关峰实际上并不对应于导频数据信号，而是对应于噪声，则相关峰在被跟踪时应当会随着时间而消失。然后可以搜索新的最大相关峰。

图13是根据一个实施例由控制器184执行的方法。在步骤282，对于导频数据d(t)的一个特定的数据比特，在频率扫描范围进行搜索，以确定最大相关峰。步骤282以上面详细描述的方式执行，可以概括如下。基于分别用于产生ω_k和ω的时钟之间的最大时钟差，获得完整的频率扫描范围ω_L≤ω≤ω_U。下移频率ω从ω_L步进到ω_U。对于每个下移频率ω，相关器174进行相关操作，确定最大相关峰和其样本指数。结果为由对于每个频率值ω分别确定的最大相关峰组成的一组相关峰值。然后该组中的最大值被选择作为最大相关值。

步骤282之后的结果是所选择的具有特定幅度(“P”)的相关峰值的最大相关峰，该特定幅度是步骤282中确定的所有相关峰的最大幅度。所选择的最大相关峰发生在对应的下移频率ω_P和样本指数s_P处。例如，在图10所示的高SNR条件下，假定图10示出的测量具有最大幅度的相关值，则所选择的最大相关值将是230。所选择的最大相关峰的峰值是“P”，发生在下移频率ω_P和样本指数s_P处。在图11所示的低SNR条件下，再次假定图11示出的测量具有最大幅度的相关值，则所选择的最大相关值将是234。

在步骤284，计算从步骤282输出的最大相关峰的SNR，记为SNR_P。SNR_P值是“即时”SNR或“比特”SNR，因为这个SNR对应于导频数据d(t)的一个特定数据比特，而非在导频数据d(t)的多个数据比特上计算出的平均SNR值。在一个实施例中，SNR_P被计算为相关峰功率和噪声的平均功率的比率，其中噪声是排除相关峰及其周围若干点后的相关值。在一个实施例中，相关峰周围排除的点的数量等于表示码字比特所用的样本数。

在步骤286，将值SNR_P与SNR阈值Th₁进行比较。如果SNR_P＜Th₁，如288所示，则控制器184基于最大相关峰判定该数据比特的SNR过低，并不实际对应于导频信号，并且该方法返回到步骤282，尝试为导频数据d(t)的下一个比特确定新的最大相关峰。控制器184判定目前没有导频信号，并在标志中指示这点：“LOS＝1”，其中“LOS”代表“信号丢失”。如果导频信号确实丢失，例如因为光学网络中有故障，则该方法可能永远不会进行超过步骤286，除非将噪声误作为导频信号的情况。持续的LOS＝1信号可能需要光网络管理实体采取行动。

如果在步骤286有SNR_P≥Th₁，如290所示，则该方法前进到步骤292。在步骤292，跟踪所选择的最大相关峰“P”，并计算滑动SNR(running SNR)。步骤292包括以下操作。

在步骤292A，选择围绕频率ω_P的较小的频率搜索范围，即ω_PL≤ω≤ω_PU，其中ω_PL＞ω_L、ω_PU＜ω_U且ω_PL≤ω_P≤ω_PU。例如，在步骤282搜索的全频率范围可以是导频子载波频率ω_k周围2π(7×10³)弧度/秒，而在292A中选择的较小的频率范围可以是步骤282中找出的最大相关峰的频率ω_P周围2π(2×10³)弧度/秒，例如ω_PL＝ω_P-2π(1×10³)且ω_PU＝ω_P+2π(1×10³)。

在一些实施例中，较小频率范围内的步长可以选择为使得相关峰误差可接受，其中以dB为单位的相关峰误差由

给出。在一些实施例中，较小频率范围内的步进数可以与全频率范围内的步进数相同，使得较小的频率搜索范围内相邻频率之间的粒度更小。例如，在步骤282中搜索的全频率范围可具有5个步进：ω_k-2π(3.5×10³)弧度/秒、ω_k-2π(1.75×10³)弧度/秒、ω_k、ω_k+2π(1.75×10³)弧度/秒和ω_k+2π(3.5×10³))弧度/秒。即在步骤282中，相关器174执行的相关针对下列5个下移频率的每一个重复5次：ω_k-2π(3.5×10³))弧度/秒、ω_k-2π(1.75×10³)弧度/秒、ω_k、ω_k+2π(1.75×10³)弧度/秒和ω_k+2π(3.5×10³)弧度/秒。则在步骤292中的较小的频率范围也有5个步进：ω_p-2π(1×10³)弧度/秒、ω_p-2π(0.5×10³)弧度/秒、ω_p、ω_p+2π(0.5×10³)弧度/秒和ω_p+2π(1×10³))弧度/秒。与步骤282中相邻频率之间的2π(1.75×10³)弧度/秒相比，频率步长间隔粒度更小：相邻频率之间为2π(0.5×10³)弧度/秒。频率步进间隔粒度之所以更小，是因为在较小的频率范围内定义了相同数量的频率步进。因此，步骤282可被称为粗频相关峰搜索，而结合步骤292描述的操作可被定义为细频相关峰搜索。在步骤282使用较粗的频率搜索可以节省计算资源。在其它实施例中，在较小的频率范围内的步进的数量可以与全频率范围内的不同，且较小的频率范围内的频率步进间隔粒度可以与全频率范围内的频率步进间隔粒度相同或不同。在一些实施例中，全频率范围内的步数，即全频率范围的频率步进间隔粒度，可以是码字持续时间T_c的函数。例如，码字时间T_c越长，则全频率范围中的步进间隔粒度越小。

在步骤292B中，与在步骤282中相似，跨每个频率做出相关测量并确定最大相关峰，但针对的是导频数据d(t)中的下一个比特，且有两个显著区别：(1)使用的是在步骤292A确定的ω_P周围的较小的频率范围，而不是在步骤282中使用的全频率范围；以及(2)对最大相关峰的搜索仅发生在样本指数s_P周围较小的样本窗口中：s_PL≤s_P≤s_PU。样本指数s_P周围样本窗口中的样本数是特定于实施方式的。作为一个示例，如果码字对应的样本数为2000，则该窗口可以是201个样本：s_PL＝s_P-100至s_PU＝s_P+100。样本窗口之外的任何相关值将被忽略。在实际实施方式中，样本窗口可以小很多，例如每个码字比特有十个样本时，可以是21个样本。样本窗口中的样本数具有一定的灵活性，并有一个权衡点：样本数应该足够大，以适应由于时钟漂移而带来的峰位置的一定的漂移，但也要足够小，以降低噪声的影响。

图14示出步骤292B中由相关器174进行的相关测量中的一次。在步骤282中发现的峰291仍然在，但由于噪声，在另一样本处有另一个幅度更大的相关峰293。然而，因为落在较小的样本范围s_P±100之外，因而这个较大幅度的相关峰293被忽略。峰291被视为最大相关峰。

回到图13，在步骤292C中，使用在步骤292B中找出的最大相关峰来确定SNR。在步骤292D中，对d(t)中后续的导频数据比特重复步骤292B和292C，并在d(t)中一定范围内的导频数据比特上计算滑动SNR平均值。滑动SNR平均值记做SNR_ra，是步骤292的输出。值SNR_ra随着接收导频数据流d(t)中的每个比特被处理而变化。值SNR_ra可以通过对步骤292C中为接收导频数据流d(t)的前k个数据比特中的每一个所确定的SNR值求平均来计算。作为一个示例，k可以是50。

在步骤294，将值SNR_ra与另一个SNR阈值Th₂进行比较。Th₂被选择为最小信号SNR值，使得如果接收信号的平均SNR低于Th₂，则认为数据信号已丢失。这会在步骤292中在较小的样本窗口中被跟踪的相关峰丢失时发生。通常有Th₂＜Th₁，不过也并非必须如此。

如果SNR_ra≥Th₂，如在296处，则假定没有信号丢失，步骤292和294的方法继续进行。否则，如果SNR_ra＜Th₂，如在298处，则假定信号丢失，并作出指示。同时发出“停止”命令，停止步骤292的相关峰跟踪，并且方法返回到步骤282的开始，针对导频数据的下一个比特，在全频率和样本指数范围内搜索新的最大相关值。

在图13的方法中，假定了码字m₀和m₁的相位在发射器处不随时间改变，即针对d(t)＝0发射的始终为同一个m₀，并且针对d(t)＝1发射的始终为同一个m₁；不发射m₀和m₁的循环移位。

通过执行图13的方法，如果最初在步骤282检测到最大相关峰对应于噪声，则当该相关峰在步骤292被跟踪时，由于噪声的瞬时性，通常会随时间消失。相关峰的消失将使SNR_ra下降到低于Th₂，使得本方法返回到步骤282，以针对导频数据的下一个比特寻找新的最大相关峰。一旦最大相关峰被确定为确实对应于导频数据信号，则只要信号不丢失(例如，由于网络故障丢失)，通常在步骤292会继续跟踪到最大相关峰，且SNR_ra通常会保持在高于Th₂。此外，通过将步骤292B中较小的样本窗口以外的所有的相关值都忽略，凡由于噪声产生的窗口之外的其它瞬时相关峰都将被忽略，例如峰293将被忽略，如前文关于图14所说明的。而且，通过可选地在步骤292B中在较小的频率范围内进行更精细的频率搜索，可以得到更精确的最大相关峰幅度。如果ω_k所在的频率位于步骤282中的粗频搜索的相邻频率步进之间，而ω_k所在的频率等于或接近步骤292B中的细频搜索的频率之一，则可得到更准确的最大相关峰幅度。

在图13的方法期间，在步骤282或步骤292B/292D针对导频数据的每个比特产生相关峰。这些相关峰在下游用于检测导频数据。在一个实施例中，可以由DSP检查图13的方法过程中在若干个导频数据比特的持续时间中对于每个可能的发射码字产生的一系列相关峰，以在特定样本指数(相位)检测最大相关峰的图案。然后，该特定样本指数可以用于判定发射的是哪些导频数据比特，例如如下：对于导频数据的每个比特，如果码字m₀在特定样本指数处的相关值在幅度上大于码字m₁在特定样本指数处的相关值，则判定发射的导频数据比特是“0”；否则判定发射的导频数据比特是“1”。

如前所述，当在步骤292执行相关峰跟踪时，相关峰周围小样本窗口之外的所有相关值都在步骤292B被忽略。这在前文结合图14进行了更详细说明。小样本窗口还可以被称为峰值跟踪窗口或相位跟踪窗口。不论哪种，如图7所示，对于每个数据比特都使用重叠相关测量窗口，以步进的方式进行多次相关测量。因此，相关峰的样本指数会在导频数据的每个比特的每次相关测量过程中发生移动。这可以通过再次回顾图9看出。在第一次测量中，相关峰220位于于样本指数1800处。在第二次测量中，相关峰已经移动到了样本指数1300处。在第三次测量中，相关峰已经移动到了样本指数800处，等等。因此，当实施步骤292B时，样本窗口的中心X必须针对接收导频数据d(t)的每个比特的(1+F)/F个相关测量的每一个进行移位。例如，图15示出了步骤292B中三次相关测量的每一次的相关值标绘图。相关值不被忽略的样本窗口s_PL≤s≤s_PU被移动，以适应峰值299在各个不同的测量中预期的移动。

假设F＝0.25，使得有5次相关测量，则样本范围s_PL到s_PU所围绕而定中心的样本指数X分别具有以下5个值：

和

其中N是对应于每个码字的样本数。在图15的示例中，N＝2000，X＝s_P＝1800，并且只示出了前三次相关测量。对于第一次相关测量，样本范围围绕X＝s_P＝1800而定中心。对于第二次相关测量，样本范围围绕

而定中心。对于第三次相关测量，样本范围围绕

而定中心。如果相关器174中的相关测量窗口恰好与导频数据d(t)中的接收数据比特对齐，则有X＝1，并且五次测量窗口的中心分别位于以下五个样本指数值：

和

因为用于产生导频子载波的时钟与导频子载波检测器中用于产生下移频率的时钟之间的时钟差，相关峰所在的样本指数可随时间缓慢变化。也就是说，上述指示相关峰的样本指数的值X可能在接收导频数据d(t)的若干比特的过程中随时间缓慢变化。在一些实施例中，控制器174以下面说明的方式适应相关峰的样本指数的改变。

图16示出了从光发射器发射并在导频子载波检测器处接收的四比特导频数据流d(t)。所发射的比特在312指示，所接收的比特在314指示。最大相关峰位于第一接收数据比特的样本指数1处，这在316指示。因此，当针对接收导频数据d(t)逐比特跟踪最大相关峰时，峰值应该在每个接收码字的样本1周围。然而，由于光发射器中用于产生导频子载波的时钟与导频子载波检测器中用于产生下移频率的时钟之间的时钟差，相关峰的位置随着时间而变化。在图16所示的持续时间中，接收码字包括的样本数比发射码字所对应的样本平均数大。因此，相关峰的位置变化，如318所示。图16仅是一个示例。作为另一示例，如果接收的码字改为包括的样本数少于发射码字所对应的平均样本数，相关峰的位置也会变化。

为了适应随时间变化的相关峰，在一个实施例中，控制器174会定期、半定期或不定期地更新样本窗口的中心。例如，上面讨论的值X可定期更新，使得样本窗口的中心跟踪相关峰的变化性。在一个实施例中，样本窗口的中心被初始设置为X＝s_P，即步骤282的最大相关峰输出的样本指数。然后，值X按接收导频数据d(t)的逐个比特递增或递减单个样本指数，使得样本窗口的中心按照接收导频数据d(t)的每个比特移动一个样本。移动的方向(即，X是递增还是递减)等于使样本窗口的中心更靠近接收导频数据d(t)的该比特的最大相关峰所在的样本指数的方向。在低SNR条件下，由于噪声，样本窗口中的最大相关峰可能会随接收导频数据d(t)的每个比特而变化。因此，对于接收导频数据d(t)的每个比特将样本窗口中心移动到(可能是新的)峰值位置可能不那么可靠。可改为允许样本窗口中心为接收导频数据d(t)的每个比特移动最多一个样本，样本窗口中心按最大相关峰的变化位置的方向移动，但在接收导频数据d(t)的每个比特的过程中，基于瞬时噪声波动会潜在地引起样本窗口中最大相关峰的大幅移动，样本窗口中心不能移动大的距离。请注意，上述的样本窗口中心为接收导频数据d(t)的每个比特移动最多一个样本仅仅是一个示例。在一些实施例中，究竟允许样本窗口中心为接收导频数据d(t)的每个比特移动多少可以取决于发射器时钟与导频子载波检测器的时钟的差、码字的持续时间和每个码字比特的样本数。移动的量要足够大，以跟踪最大相关峰的漂移。

最大相关峰的频率ω_P(在图13的步骤282中被选择的)也可以随时间缓慢变化。因此，在一些实施例中，控制器174可随时间改变步骤292A中选择的频率范围ω_PL≤ω≤ω_PU的中心ω_P。作为一个示例，该频率范围ω_PL≤ω≤ω_PU的中心ω_P可以按接收导频数据d(t)的逐个比特改变qkHz，且移动的方向可以等于使中心ω_P更靠近接收导频数据d(t)的该比特的最大相关峰所在频率范围ω_PL≤ω≤ω_PU内的频率的方向。

上述一些实施例的可能的益处如下。通过缩小搜索区域(细频搜索和更小的样本窗口)，可以基本抑制噪声的影响。因此，可以提高导频子载波检测灵敏度。通过缩小搜索区域并限制窗口中心更新，可以稳定地锁定正确的样本指数和频率。通过将频率搜索改为粗搜索和细搜索的组合，可以显著减少搜索步骤数。因此，可以显著降低所需的计算资源。

为评估一些实施例的性能进行了模拟。图17示出了在1000个导频数据比特的过程中导频子载波检测器中计算出的SNR的曲线图332，以及对应的曲线图334，其示出LOS标志的状态。图17的曲线图对应于一个导频子载波信号的检测，并且导频数据由两个部分组成：导频数据d(t)的前500个比特为低SNR数据(约10dB)，后接的导频数据d(t)的后500个比特为无信号。SNR的测量在相关域进行。图17示出了没有相关峰跟踪的情况。虽然后500个比特中没有导频子载波信号，但如在340处示出的，由于本底噪声的存在，SNR仍然保持高于最小阈值SNR_th，故LOS标志保持LOS＝0。噪声峰被误认为真正的相关峰，因此SNR被高估了。没有相关峰跟踪，则第一个500比特的SNR和第二个500比特的SNR都是10dB左右，阈值区分不出信号丢失。无法检测出导频数据d(t)前500比特之后的信号丢失。

与此相反，图18在曲线图336和338中示出了存在相关峰跟踪的情况，例如根据前面图13的情况。使用在峰值跟踪样本窗口中的最大相关峰功率来计算信号功率。使用相关值的其余部分的平均功率来计算噪声功率。在图18中，前500个比特之后没有信号，于是此后有LOS＝1。请注意，LOS检测具有短的时间延迟，如339处所示，这是因为使用SNR的滑动平均(SNR_ra)来确定LOS。通过相关峰跟踪，前500比特后的SNR降低，可检测到LOS。

图19示出了不同SNR下的光功率标绘图350。在低SNR环境下，例如SNR低于10dB，在没有相关峰跟踪时，本底噪声352被误认为是导频信号SNR。然而，当执行在图13描述的相关峰跟踪时，在低SNR下导频信号的SNR的计算得到了改善，如354所示。图19显示，有了相关峰跟踪，功率检测的动态范围可以增加，在低SNR环境中可以显著抑制噪声，并且在低SNR下的功率精度相比没有相关峰跟踪也可得到提高。

在前面讨论的一些实施例中使用的数字较小，这是为了易于说明。在实际实施方式中，作为一个示例，每个码字(m₀和m₁)的长度可以是128比特，F可以等于0.25，对应于每个接收码字比特的样本数可以是8，粗频范围(图13的步骤282)和细频范围(图13的步骤292)的频率步数可以相同，等于该范围内9个均匀间隔的步长，(图13的步骤292中)s_P周围的较小样本窗口中的样本数可以是17，(图13的步骤292D中)用于计算滑动SNR平均值的导频数据比特数可以是几十(例如约20个导频数据比特)。

图20是根据一个实施例用于检测导频数据的方法的流程图。该方法可以在导频子载波检测器，例如导频子载波检测器106中进行。

在步骤402，接收携带导频数据的导频信号。在一些实施例中，从光信道接收导频信号，并且可以使用DWDM将该光信道与其它光信道复用。如前文所述，每个光信道可以具有各自的导频信号。

在步骤404，对于导频数据的一个比特，在第一组频率值和多个相位上对导频信号进行相关操作。由此产生第一组相关值。在步骤406，从第一组相关值获得初始最大相关峰。该初始最大相关峰在导频数据检测中使用。步骤404和406的示例是图13的步骤282，在这种情况下，第一组频率值为全频率扫描范围中的频率值，并且相位为码字持续时间中的样本位置。

可选地，在步骤408，从步骤406确定的初始最大相关峰计算SNR值，并且当该SNR值低于第一阈值时，方法返回到步骤404，处理导频数据的下一比特。图13的步骤284和286是这个可选步骤的示例。

在步骤410，针对导频数据的后续比特的每一个比特发生下面的操作(步骤410A和410B)。在步骤410A，在第二组频率值和多个相位上对导频信号进行相关操作，以产生第二组相关值。然后，在步骤410B，从第二组相关值获得后续最大相关峰。后续最大相关峰选自该第二组相关值中针对围绕且包含该初始最大相关峰的相位的窗口内的相位而产生的相关值。该后续最大相关峰在导频数据检测中使用。

可选地，步骤410还包括计算多个后续SNR值，每一个都对应于该导频数据的后续比特中的对应比特。每个后续SNR值基于针对该对应比特的后续最大相关峰计算。然后，从该多个后续SNR值获得平均SNR值。当该平均SNR值低于第二阈值时，方法返回步骤404，处理该导频数据的下一比特。图13的步骤292和294是这个可选步骤的示例。平均SNR值可以是滑动SNR平均值。

在一些实施例中，第一阈值的幅度可以大于第二阈值的幅度。

在一些实施例中，图20的方法还包括当SNR值低于第一阈值和/或当SNR平均值低于第二阈值时，指示LOS。

在一些实施例中，第一组频率值在第一频率范围内，第二组频率值在第二频率范围内，并且第二频率范围小于第一频率范围。例如，第一频率范围可以是全频率范围，而第二频率范围可以是比全频率范围更小的频率范围。初始最大相关峰出现在第一频率范围内的特定频率，而第二频率范围可以围绕且包含该特定频率。在一些实施例中，第二频率范围中相邻的频率值之间的频率间隔小于第一频率范围中相邻的频率值之间的频率间隔。例如，如前面讨论的，第一频率范围可以是粗频范围，而第二频率范围可以是细频范围。

在一些实施例中，导频信号携带多个码字，每个码字表示导频数据的比特。一个示例是前面讨论的码字m₀和m₁。则初始最大相关峰的相位就是码字持续时间内的特定样本位置。因此，围绕且包含初始最大相关峰的相位的窗口也就围绕且包含该特定样本位置。

在一些实施例中，步骤404中执行相关操作可包括计算第一组相关值，计算方式为对于该第一组频率值中的每个频率值：基于该频率值将导频信号下移，得到下移信号，然后将该下移信号与多个样本位置处的每个可能的发射码字进行相关，得到该第一组相关值的各相关值。然后，可选择该第一组相关值中最大幅度的相关值作为初始最大相关峰。

在一些实施例中，在步骤410中执行相关操作可包括计算第二组相关值，计算方式为对于该第二组频率值中的每个频率值：基于该频率值将导频信号下移，得到下移信号，然后将该下移信号与多个样本位置处的每个可能的发射码字进行相关，得到该第二组相关值的各相关值。然后，可选择该第二组相关值中位于该窗口内的样本位置处的相关值中幅度最大的相关值作为后续最大相关峰。

在一些实施例中，图20的方法还可包括：在计算该第二组相关值时，将该窗口移位以对应于该特定样本位置的变化。在前文中结合图15描述了这种示例。

在一些实施例中，该窗口的中心可以随着时间在使该窗口的中心更接近该后续最大相关峰的样本位置的方向移动。在一些这样的实施方式中，对于导频数据的每个比特，窗口的中心可以移动不超过一个样本位置。在前文中结合图16描述了一个示例。

虽然参照本发明的具体特征和实施例描述了本发明，但仍可对这些特征和实施例进行各种修改和组合而不至偏离本发明。相应地，说明书和附图应被视作仅为所附权利要求所限定的本发明的一些实施例的示意，其意在涵盖本发明范围内的任意和全部修改、变化、组合或等同替换。因此，虽然已经详述了本发明及其优点，但在不偏离本文所附权利要求所限定的本发明的情况下，依然可以做出各种更改、替代和变形。此外，本申请的范围并非旨在限定为说明书中所述的具体实施例的过程、机器、制造、物质组合、手段、方法和步骤。正如本领域普通技术人员自本发明的披露中所将要易于理解的，根据本发明，凡可以执行与本文所述相应实施例大体相同的功能或可以达成大体相同的结果的过程、机器、制造、物质组合、手段、方法或步骤，无论是现已存在或今后将要开发的，均可利用。相应地，所附权利要求意在将此类过程、机器、制造、物质组合、手段、方法或步骤包含在其范围之内。

此外，凡本文中例举的执行指令的模块、部件或设备，都可以包括或以其它方式访问用于存储信息，例如计算机/处理器可读指令、数据结构、程序模块和/或其它数据的非暂时性计算机/处理器可读存储介质或媒介。非暂时性计算机/处理器可读存储媒介的示例的非穷尽列表包括：磁带盒、磁带、磁盘存储器或其它磁存储设备，光盘，诸如光盘只读存储器(compact disc read-only memory，CD-ROM)、数字视频盘或数字通用盘(digital videodisc/digital versatile disc,DVD)、蓝光碟^TM或其它光学存储器，用任何方法或技术实现的易失性和非易失性、可移动和不可移动媒介，随机存取存储器(random-access memory，RAM)，只读存储器(read-only memory，ROM)，电可擦除可编程只读存储器(electricallyerasable programmable read-only memory，EEPROM)，闪存或其它存储器技术。任何这样的非暂时性计算机/处理器的存储媒介可以是设备的一部分，或可访问或可连接到该设备。本文描述的任何应用或模块可使用计算机/处理器可读/可执行指令来实施，该指令可被存储或保存在这种非暂时性计算机/处理器可读存储媒介上。

Claims

1.一种用于检测导频数据的方法，包括：接收携带所述导频数据的导频信号，并对所述导频信号执行操作，其中所述对所述导频信号执行操作包括：

(i)对于所述导频数据的一比特：在第一组频率值和多个相位上，对所述导频信号执行相关操作，产生第一组相关值，并从所述第一组相关值中获得用于导频数据检测的初始最大相关峰；以及

(ii)对于所述导频数据的后续比特中的每个比特：在第二组频率值和多个相位上，对所述导频信号执行相关操作，产生第二组相关值，并从所述第二组相关值中获得用于所述导频数据检测的后续最大相关峰，其中所述后续最大相关峰选自所述第二组相关值中针对窗口内的相位而产生的相关值，所述窗口围绕且包含所述初始最大相关峰的相位。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在(ii)之前，从所述初始最大相关峰计算信噪比SNR值，并且当从所述初始最大相关峰计算的所述SNR值低于第一阈值时，返回(i)处理所述导频数据的下一比特。

3.根据权利要求2所述的方法，其中(ii)还包括：

计算多个后续SNR值，其中每个后续SNR值对应于所述导频数据的所述后续比特中的对应比特，并且每个后续SNR值是基于所述对应比特的所述后续最大相关峰而计算的；

从所述多个后续SNR值获得SNR平均值；以及

当所述SNR平均值低于第二阈值时，返回(i)处理所述导频数据的下一比特。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述第一阈值的大小大于所述第二阈值的大小。

5.根据权利要求3所述的方法，还包括：当从所述初始最大相关峰计算的所述SNR值低于所述第一阈值、和/或所述SNR平均值低于所述第二阈值时，指示信号丢失LOS。

6.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述第一组频率值在第一频率范围内，所述第二组频率值在第二频率范围内，并且所述第二频率范围小于所述第一频率范围；并且

所述初始最大相关峰出现在所述第一频率范围内的特定频率处，并且所述第二频率范围围绕且包含所述特定频率。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述第二频率范围中相邻频率值之间的频率间隔小于所述第一频率范围中相邻频率值之间的频率间隔。

8.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述导频信号携带多个码字，每个码字表示所述导频数据的比特；

所述初始最大相关峰的所述相位是码字持续时间内的特定样本位置，并且围绕且包含所述初始最大相关峰的所述相位的所述窗口围绕且包含所述特定样本位置；

在(i)中执行所述相关操作包括：

计算所述第一组相关值，所述计算方式为：对于所述第一组频率值中的每个频率值，基于所述每个频率值将所述导频信号下移，得到下移信号，并且将所述下移信号与多个样本位置处的每个可能的发射码字进行相关，得到所述第一组相关值的各相关值；以及

选择所述第一组相关值中幅度最大的相关值作为所述初始最大相关峰；

并且在(ii)中执行所述相关操作包括：

计算所述第二组相关值，所述计算方式为：对于所述第二组频率值中的每个频率值，基于所述每个频率值将所述导频信号下移，得到下移信号，并且将所述下移信号与多个样本位置处的每个可能的发射码字进行相关，得到所述第二组相关值的各相关值；以及

从所述第二组相关值中位于所述窗口内的样本位置处的相关值中选择幅度最大的相关值作为所述后续最大相关峰。

9.根据权利要求8所述的方法，还包括：在计算所述第二组相关值时，将所述窗口移位以对应于所述特定样本位置的变化。

10.根据权利要求8所述的方法，还包括：在使所述窗口的中心更接近所述后续最大相关峰的样本位置的方向，随着时间移动所述窗口的中心。

11.根据权利要求10所述的方法，其中对于所述导频数据的每个比特，所述窗口的中心移动不超过一个样本位置。

12.一种导频子载波检测器，包括：数字信号处理器，被配置为检测由接收导频信号携带的导频数据，所述检测通过执行以下操作进行，包括：

13.根据权利要求12所述的导频子载波检测器，其中所述数字信号处理器还被配置为执行以下操作，包括：

14.根据权利要求13所述的导频子载波检测器，其中执行(ii)还包括：

从所述多个后续SNR值获得SNR平均值；以及

15.根据权利要求14所述的导频子载波检测器，其中所述第一阈值的大小大于所述第二阈值的大小。

16.根据权利要求14所述的导频子载波检测器，其中所述数字信号处理器还被配置为执行以下操作，包括：当从所述初始最大相关峰计算的所述SNR值低于所述第一阈值、和/或所述SNR平均值低于所述第二阈值时，指示信号丢失LOS。

17.根据权利要求12所述的导频子载波检测器，其中：

18.根据权利要求17所述的导频子载波检测器，其中所述第二频率范围中相邻频率值之间的频率间隔小于所述第一频率范围中相邻频率值之间的频率间隔。

19.根据权利要求12所述的导频子载波检测器，其中：

在(i)中执行所述相关操作包括：

并且在(ii)中执行所述相关操作包括：

20.根据权利要求19所述的导频子载波检测器，其中所述数字信号处理器还被配置为执行以下操作，包括：在计算所述第二组相关值时，将所述窗口移位以对应于所述特定样本位置的变化。

21.根据权利要求19所述的导频子载波检测器，其中所述数字信号处理器还被配置为执行以下操作，包括：在使所述窗口的中心更接近所述后续最大相关峰的样本位置的方向，随着时间移动所述窗口的中心。

22.根据权利要求21所述的导频子载波检测器，其中对于所述导频数据的每个比特，所述窗口的中心移动不超过一个样本位置。