CN109981500A - 一种信号处理的方法及信号处理装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种信号处理的方法，包括：将待处理信号通过第一前向反馈均衡器FFE进行均衡处理得到第一信号；根据第一信号和预设信号通过判决规则确定第二信号，预设信号用于提供判决标准，判决规则指示第一信号和预设信号之间的判决关系,判决规则用于将第一信号根据预设信号判决为目标电平或位置信息；将第二信号通过非线性模型进行均衡处理或通过第二前向反馈均衡器进行均衡处理得到第三信号；根据第一信号和第三信号得到输出信号。本申请对信号的干扰分为两部分进行处理，通过硬判配合FFE或非线性模型的方式不仅能消除剩余的ISI或非线性干扰还可以利用更少的资源代价使得系统消除干扰的性能基本稳定，达到极少的资源拥有最大性能的目的。

Description

一种信号处理的方法及信号处理装置

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种信号处理的方法及信号处理装置。

背景技术

在信号传输的过程中，由于有限信道带宽的限制、多径效应或传输中光纤色散等的影响造成了信号的码间干扰(internsymbol interference，ISI)或非线性等问题。ISI形成的原因是在某个抽样时刻，由于邻近码元的波形在该点的幅度值不为0，导致对当前码元抽样形成干扰。也就是说，在抽样点得到的抽样值，不仅包含了当前码元的幅度值，还包含了临近码元的幅度值。

补偿ISI最常用的手段就是前向反馈均衡器(feed forward equalization，FFE)，也可以联合FFE和判决反馈均衡器(decision feedback equalization，DFE)消除ISI，FFE消除来自后向信号的干扰，DFE消除前向信号的干扰。而补偿非线性失真可以采用非线性模型。

若信号的ISI越大，系统响应就越不平滑，信号的记忆长度就越大，想要消除ISI，FFE或DFE就需要更多的抽头个数tap，但是tap与消耗的资源是成正比的，tap数越多资源损耗越大，虽然增加tap可以提高性能但是资源代价也相应增加了。

发明内容

本申请提供了一种信号处理的方法及信号处理装置，本申请实施例中的信号处理方法可以利用极低的资源实现ISI和非线性的消除，并且保持性能基本稳定，达到极少的资源拥有最大性能的目的。

本申请实施例的第一方面提供一种信号处理的方法，包括：

将待处理信号通过第一前向反馈均衡器FFE进行均衡处理得到第一信号，待处理信号为接收端接收的已经产生了码间干扰ISI和非线性干扰的失真信号；

由于信道受限、多径效应等的原因，信号常常会产生线性或非线性的失真，一般我们会将失真信号在接收端进行补偿和恢复。如果信道是产生干扰的原因，那么消除干扰的主要原理就是产生一个与信道的特性相反，能够抵消信道带宽受限所带来问题的滤波器。均衡器的均衡系数可以通过最小均方误差算法(least mean square，LMS)和最小二乘法得到。

待处理信号经过第一FFE的处理过程如以下公式所示：

其中，x(n)为输入序列，y(n)为FFE的输出，W(-K)、W(0)、W(K)分别表示信号对应位置上的均衡系数，x(n-2)至x(n+2)说明x(n)序列中包含了2k+1个点。

在经过均衡处理得到第一信号之后，将第一信号和预设信号通过判决规则确定第二信号，预设信号用于提供判决标准，判决规则用于将第一信号根据预设信号判决为电平状态或位置信息，判决规则用于指示第一信号和预设信号之间的判决关系。

将第一信号通过判决模块判决出一系列电平或位置信息，当工作流程中有特定的模型时，输出的是一系列电平状态，当无固定的模型时，则需要通过判决模块输出位置信息，以便后续能根据该位置信息查表得到状态值，继而通过均衡器或非线性模型得到第三信号。判决模块的作用是：根据第一信号某个时刻的电平和判决规则从预设的信号中判决出该时刻对应的两个最大概率的电平，从而得到电平在预设信号上的两组位置信息。用来提供判决标准的预设信号可以为脉冲幅度调制信号(poulse amplitude modulation,PAM)，例如PAM4，PAM4可利用四个不同的电平来传递信息，假设PAM4为ref_con[-3,-1,1,3],判决规则是：如果第一信号某个时刻的电平小于等于-1，则将该时刻的电平判决为[-3,-1]，如果大于-1小于1，则判决为[-1,1],如果大于等于1，则将该时刻的电平判决为[1,3]。

然后将判决模块输出的第二信号通过非线性模型进行均衡处理或通过第二前向反馈均衡器进行均衡处理得到第三信号，非线性模型用于补偿非线性干扰，第二前向均衡器用于补偿ISI。

第二前向反馈均衡器的工作原理和第一前向反馈均衡器类似，具体此处不再赘述，而用于补偿非线性干扰的非线性模型中包括了查表模块和调整模块，查表模块用于将判决模块输出的位置信息进行查表得到对应的状态值，表的类型可以是4⁵_lut表或4³_lut表，两个表中的4是表示用来提供判决标准的PAM4有四个不同状态的电平，5和3表示的是在表中存在的位置信息的个数。在调整模块中根据状态值可输出硬值或软值，输出硬值时是输出电平值，方法是将第一信号直接和得到的两个状态值相比较，与哪个状态值的差值较小(也就是欧式距离较近)，就将该状态值对应的电平确定为需要的电平。当输出软值时，利用坐标系和如下公式计算得到t1和t2：

t1＝(state1-state2)/2；

t2＝state1-ref；

其中，state1和state2为所述两组位置信息对应的目标状态值，ref为所述预设信号PAM4，所述t1、t2都属于所述第三信号，所述t1为实际状态值之差与理想状态值之差的比值，t2为所述state1与所述预设信号理想状态之间的差值。

在得到第三信号之后，根据第一信号和第三信号得到输出信号。

按照如下公式计算输出信号：

out(ii)＝((sig(ii)-t2–ref)/t1+ref，调整输出完成补偿。

其中，sig(ii)为经过第一部分FFE输出的第一信号，ref为预设的PAM4信号，t1、t2都属于第三信号。

本申请实施例中，首先通过第一前向反馈均衡器对接收到的信号进行均衡处理得到第一信号，此时已经消除了大部分的信号干扰，接下来再通过硬判配合第二前向反馈均衡器或非线性均衡器消除剩余的ISI或非线性干扰。由于第二FFE处理的信号是硬判后的信息，信息位宽大幅降低，之前的乘法都变为移位或者加法，因此本申请实施例中的信号处理方法可以利用极低的资源实现ISI和非线性的消除，并且保持性能基本稳定，达到极少的资源拥有最大性能的目的。

结合本申请实施例的第一方面，在本申请实施例的第一方面的第一种实现方式中，根据第一信号、预设信号和判决规则确定第二信号，包括：

第一信号是经过第一部分的FFE进行均衡处理输出的信号，此时已经消除了一部分的信号干扰，然后再利用第一信号、预设信号的电平状态和一定的判决规则从预设信号的电平状态中确定出两个电平状态，第一信号中某个时刻与这两个电平状态是对应的，这两个电平状态反映了第一信号某时刻最大概率的两个电平。

将第一信号某时刻的电平值分别与这两个电平状态相比较确定目标电平，目标电平为两个电平状态中与第一信号的电平差值最小的一个电平。该实现方式描述的是在有特定模型情况下的时候，判决模块得出一系列的电平即可，因此通过判决模块输出的第二信号包括目标电平的信息即可。

其次，本申请实施例中，提供了一种硬判的方式确定第二信号，采用硬判的方式可以使得信息位宽大幅，把之前的乘法都变为移位或加法，降低了处理信息需要的资源代价。通过判决模块输出一系列电平，为后续繁杂的计算提供了一种简便快捷的方式。

结合本申请实施例的第一方面，在本申请实施例的第一方面的第二种实现方式中，根据第一信号、预设信号和判决规则确定第二信号，包括：

判决模块根据第一信号、预设信号的电平状态和判决规则从预设信号的电平状态中确定出两个电平状态，首先将预设信号也就是PAM4信号的电平状态[-3,-1,1,3]预设好位置，分别设为1,2,3,4，然后根据第一信号的分布，把其粗判决为两个值，意义为最大概率的两个电平。当第一信号某时刻的电平小于等于-1时，粗判决为[-3,-1]。大于-1，小于1时，则粗判决为[-1,1]。大于等于1则粗判决为[1,3]，接着根据判决出来的电平状态确定对应的位置，假设判决出来的电平是[-1,1]，那么得到的两个位置分别是2和3，那么接下来将2和3分别放在PAM4信号的位置上，PAM4信号上的位置信息会提前设置好，假设我们取第一信号的5个时刻，那么PAM4信号上的位置就可以设置为n1、n2、n3、n4和n5，将得到的位置2放入n3，然后位置3放入第二组n1、n2、n3+1、n4和n5中的n3+1，这样就得到了两组位置信息。第二信号包括两组位置信息，两组位置信息均包含5个位置，第一信号包含5个信号时刻，5个位置与第一信号包含的5个信号时刻一一对应。

再次，本申请实施例中，通过判决的方式输出两组位置信息，可以适用于流程中没有特定模型进行计算的情况，接着可以通过两组位置信息进行查表得到状态值，从而最终获取输出信号，这为消除信号干扰提供了另一种可能性，增加了方案的选择。

结合本申请实施例的第一方面至第一方面的第二种实现方式中，在本申请实施例的第一方面的第三种实现方式中，将第二信号通过非线性均衡器或第二前向反馈均衡器得到第三信号，包括：

如果第二信号中携带的是线性干扰，则通过第二前向反馈均衡器对第二信号进行均衡处理得到第三信号，若第二信号携带的是非线性干扰，则通过非线性均衡器对第二信号进行均衡处理得到第三信号，非线性均衡器中包含非线性模型，用于消除非线性干扰。

本申请实施例中的第二FFE是用来消除剩余的信号干扰的，如果该干扰是非线性，可用包含非线性模型的非线性均衡器消除干扰，如果是线性干扰可直接用前向反馈均衡器进行均衡处理。本申请实施例中用第二部分的前向反馈均衡器或非线性均衡器进行剩余干扰信号的处理，使得干扰消除得更加彻底，加强了均衡作用。

结合本申请实施例的第一方面的第三种实现方式，在本申请实施例的第一方面的第四种实现方式中，若第二信号携带的是线性干扰，则通过第二前向反馈均衡器对第二信号进行均衡处理得到第三信号，包括：

均衡器可通过最小均方误差法或最小二乘法确定均衡系数，第二信号通过前向反馈均衡器根据均衡系数可得到第三信号。

再次，如果判断出第二信号中携带的是线性干扰，可直接通过前向反馈均衡器根据均衡系数进行均衡处理得到第三信号，利用前向反馈均衡器消除线性干扰的技术较为成熟，效果较为明显。

结合本申请实施例的第一方面的第四种实现方式，在本申请实施例的第一方面的第五种实现方式中，根据第一信号和第三信号得到输出信号之后，方法还包括:

在最终得出输出信号之后，将输出信号反馈至第一前向反馈均衡器和第二前向反馈均衡器中，根据输出信号和第一信号调整第一前向反馈均衡器和第二前向反馈均衡器的均衡系数。

再次，与均衡系数有关的输出信号在输出后可以再反馈至第一FFE和第二FFE中对两个FFE的均衡系数进行实时地调整，及时更新均衡系数，使得均衡系数始终保持在一个最优值，有利于均衡器的均衡作用。

结合本申请实施例的第一方面的第五种实现方式，在本申请实施例的第一方面的第六种实现方式中，根据输出信号和第一信号调整第二前向反馈均衡器的均衡系数，包括：

按照如下公式调整第二前向反馈均衡器的均衡系数：

err＝sig–out

H＝H+mu*err*Slice_sig；

其中，sig为第一信号，out为输出信号，err为第一信号与输出信号之间的差值，Slice_sig为第二信号，mu为步长，H为第二前向反馈均衡器的均衡系数。

再次，在获取了第一信号与输出信号之间的差值之后，再将该误差反馈至均衡器中参与到调整均衡系数当中，使得调整过程更加合理规范，提高了均衡系数的可信度和均衡器的均衡性能。

结合本申请实施例的第一方面的第三种实现方式，在本申请实施例的第一方面的第七种实现方式中，若第二信号携带的是非线性干扰，则通过非线性模型对第二信号进行均衡处理得到第三信号，包括：

将两组位置信息进行查表获取对应的目标状态值；

根据目标状态值和预设信号确定第三信号。

在无特定模型进行计算的时候，可将位置信息通过查表的方式确定目标状态值，从而可以根据目标状态值通过非线性模型确定第三信号，查表的方式为本申请实施例中提供了又一种可能的选择方案，提高了方案的灵活性。

结合本申请实施例的第一方面的第七种实现方式，在本申请实施例的第一方面的第八种实现方式中，根据目标状态值和预设信号确定第三信号，包括：

按照如下公式计算第三信号：

t1＝(state1-state2)/2；

t2＝state1-ref；

其中，state1和state2为两组位置信息对应的目标状态值，ref为预设信号，t1、t2都属于第三信号，t1为实际状态值之差与理想状态值之差的比值，实际状态值之差即state1-state2的差值，2表示的是：从预设信号的电平状态中确定出的两个电平状态之间的差值。t2为state1与预设信号理想状态之间的差值。

本申请实施例中，根据公式可得到信号的理想状态和实际状态之间的增益以及第一个状态和理想状态之间的距离，得知这些差值之后能更好地对信号进行恢复补偿，提高系统的均衡能力。

结合本申请实施例的第一方面至第一方面的第八种实现方式，在本申请实施例的第一方面的第九种实现方式中，

通过第一信号、第三信号和预设信号得到输出信号：

按照如下公式计算输出信号：

out＝((sig(ii)-t2)-ref)/t1+ref；

其中，out为已消除信号干扰的输出信号，sig(ii)为第一信号，t1、t2为第三信号，ref为预设信号。

最后，本申请实施例中根据第一信号、第三信号和预设信号利用公式计算得出输出信号，提高了输出信号的准确性。经过上述步骤，受到干扰的信号已基本完成补偿，由此在接收端可基本获取发送端想要发送的信息。

本申请实施例的第一方面提供一种信号处理装置，包括：

第一均衡模块，用于将待处理信号通过第一前向反馈均衡器FFE进行均衡处理得到第一信号，待处理信号为具有码间干扰ISI和非线性干扰的失真信号；

判决模块，用于根据第一信号和预设信号通过判决规则确定第二信号，预设信号用于提供判决标准，所述判决规则指示所述第一信号和所述预设信号之间的判决关系,所述判决规则用于将所述第一信号根据所述预设信号判决为目标电平或位置信息；

第二均衡模块，用于将所述第二信号通过非线性均衡器或第二前向反馈均衡器进行均衡处理得到第三信号，所述非线性均衡器中包含非线性模型，所述非线性模型用于补偿非线性干扰，所述第二前向均衡器用于补偿ISI；

确定模块，用于根据第一信号和第三信号得到输出信号。

本申请实施例中，首先通过第一前向反馈均衡器对接收到的信号进行均衡处理得到第一信号，此时已经消除了大部分的信号干扰，接下来再通过硬判配合第二前向反馈均衡器或非线性模型消除剩余的ISI或非线性干扰。由于第二FFE处理的信号是硬判后的信息，信息位宽大幅降低，且之前的乘法都变为移位或者加法，因此本申请实施例中的信号处理方法可以利用极低的资源实现ISI和非线性的消除，并且保持性能基本稳定，达到极少的资源拥有最大性能的目的。

结合本申请实施例的第二方面，在本申请实施例的第二方面的第一种实现方式中，判决模块包括：

第一确定单元，用于根据第一信号、预设信号的电平状态和判决规则从预设信号的电平状态中确定出两个电平状态；

第二确定单元，用于将第一信号的电平值分别与第一确定单元确定的两个电平状态相比较确定目标电平，目标电平为两个电平状态中与第一信号的电平差值最小的一个电平，第二信号包括目标电平的信息。

其次，本申请实施例中，提供了一种硬判的方式确定第二信号，采用硬判的方式可以使得信息位宽大幅，把之前的乘法都变为移位或加法，降低了处理信息需要的资源代价。通过判决模块输出一系列电平，为后续繁杂的计算提供了一种简便快捷的方式。

结合本申请实施例的第一方面，在本申请实施例的第一方面的第二种实现方式中，判决模块包括：

第三确定单元，用于根据第一信号、预设信号的电平状态和判决规则从预设信号的电平状态中确定出两个电平状态；

第四确定单元，用于根据第三确定单元确定的两个电平状态确定两组位置信息，第二信号包括两组位置信息，两组位置信息均包含n个位置，第一信号包含n个信号时刻，n为大于或等于1的正整数，n个位置与第二信号包含的n个信号时刻一一对应。

再次，本申请实施例中，通过判决的方式输出的是两组位置信息，可以适用于流程中没有特定模型进行计算的时候，可以通过两组位置信息查表的方式得到状态值，从而最后获取输出信号，这为消除信号干扰提供了另一种可能性，增加了方案的选择。

结合本申请实施例的第二方面至第二方面的第二种实现方式中，在本申请实施例的第二方面的第三种实现方式中，第二均衡模块包括：

第一均衡单元，用于当第二信号中携带的是线性干扰时，则通过第二前向反馈均衡器对第二信号进行均衡处理得到第三信号；

第二均衡单元，用于当第二信号携带的是非线性干扰时，则通过非线性模型对第二信号进行均衡处理得到第三信号。

本申请实施例中的第二FFE是用来消除剩余的信号干扰的，如果该干扰时非线性的可用非线性模型消除干扰，如果是线性干扰可直接用均衡器进行均衡处理。本申请实施例中用第二部分的均衡器或非线性模型进行剩余干扰信号的处理，使得消除干扰的功能更加彻底，加强了均衡作用。

结合本申请实施例的第二方面的第三种实现方式，在本申请实施例的第二方面的第四种实现方式中，第一均衡单元包括：

第一确定子单元，用于根据最小均方误差法或最小二乘法确定第二前向反馈均衡器的均衡系数；

均衡子单元，用于将第二信号根据均衡系数进行均衡处理得到第三信号。

再次，如果判断出第二信号中携带的是线性干扰，可直接根据均衡器和均衡系数进行均衡处理得到第三信号，利用均衡器消除线性干扰的技术较为成熟，效果较为明显。

结合本申请实施例的第一方面的第四种实现方式，在本申请实施例的第一方面的第五种实现方式中，信号处理装置还包括：

反馈模块，用于确定模块之后将输出信号反馈至第一前向反馈均衡器和第二前向反馈均衡器；

调整模块，用于根据输出信号和第一信号调整第一前向反馈均衡器和第二前向反馈均衡器的均衡系数。

再次，与均衡系数有关的输出信号在输出后可以再反馈至第一FFE和第二FFE中对两个FFE的均衡系数进行实时地调整，及时更新均衡系数，使得均衡系数始终保持在一个最优值，有利于均衡器的均衡作用。

结合本申请实施例的第二方面的第五种实现方式，在本申请实施例的第二方面的第六种实现方式中，调整模块包括：

第一计算单元，用于按照如下公式调整第二前向反馈均衡器的均衡系数：

err＝sig–out；

H＝H+mu*err*Slice_sig；

其中，sig为第一信号，out为第三信号，err为第一信号与第三信号之间的差值，Slice_sig为第二信号，mu为步长，H为第二前向反馈均衡器的均衡系数。

再次，在获取了第一信号与第三信号之间的差值之后，再将该误差反馈至均衡其中参与到调整均衡系数当中，使得调整过程更加合理规范，提高了均衡系数的准确性和均衡器的均衡性能。

结合本申请实施例的第二方面的第三种实现方式，在本申请实施例的第二方面的第七种实现方式中，第二均衡单元包括：

获取子单元，用于将两组位置信息进行查表获取对应的目标状态值；

第二确定子单元，用于根据目标状态值和预设信号确定第三信号。

在无特定模型进行计算的时候，可通过查表的方式确定目标状态值，从而确定通过非线性模型输出的第三信号，查表的方式为本申请实施例中提供了又一种可能的选择方案，可根据实际情况灵活选择，提高了方案的灵活性。

从以上技术方案可以看出，本申请具有以下优点：

本申请实施例首先通过第一前向反馈均衡器对接收到的信号进行均衡处理得到第一信号，此时已经消除了大部分的信号干扰，接下来再通过硬判配合第二前向反馈均衡器或非线性模型消除剩余的ISI或非线性干扰。由于第二FFE处理的信号是硬判后的信息，信息位宽大幅降低，且之前的乘法都变为移位或者加法，因此本申请实施例中的信号处理方法可以利用极低的资源实现ISI和非线性的消除，并且保持性能基本稳定，达到极少的资源拥有最大性能的目的。

附图说明

图1为典型的信号传输系统的结构示意图；

图2为信号进行均衡作用的结构示意图；

图3为均衡器进行均衡作用的示意图；

图4为现有技术中消除信号干扰的结构示意图；

图5为本申请实施例中信号处理的方法的一个流程示意图；

图6为本申请实施例中信号处理的方法的一个框架示意图；

图7为本申请实施例中信号处理的方法的另一流程示意图；

图8为本申请实施例中信号处理的方法的一个框架示意图；

图9为本申请实施例中信号处理的方法的一个模块示意图；

图10为本申请实施例中信号处理的方法的一个流程示意图；

图11为本申请实施例中每种信号处理方法性能比较的一个折线图；

图12为本申请实施例中信号处理的方法的另一框架示意图；

图13为本申请实施例中信号处理装置的一个实施例示意图；

图14为本申请实施例中信号处理装置的另一实施例示意图。

具体实施方式

本申请提供了一种信号处理方法以及信号处理装置，可分为两部分来消除信号的干扰，第一部分利用最小均方误差算法或最小二乘法得到的均衡系数通过第一前向反馈均衡器消除大部分干扰，然后第二部分通过采用硬判辅助FFE的方式消除线性的码间干扰或硬判辅助非线性均衡器消除非线性失真。

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，所描述的实施例仅仅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，本领域技术人员在没有做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。

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”、“第三”“第四”等(如果存在)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。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

如图1所示，图1为简单的信号传输系统，信号在信道中传输会受到信道带宽的限制或者光纤色散的影响而使得信号产生ISI和非线性的干扰，ISI形成的原因是在某个抽样时刻，由于邻近码元的波形在该点的幅度值不为0，导致对当前码元抽样的干扰。也就是说，在抽样点得到的抽样值，不仅包含了当前码元的幅度值，还包含了临近码元的幅度值。因此要想得到准确的数据，就必须在信号的接收端进把这些干扰消除，常用的方法是利用均衡器补偿失真信号，如果信道是产生干扰的原因，那么消除干扰的主要原理就是产生一个与信道的特性相反，能够抵消信道带宽受限所导致的问题的滤波器。如图1所示，信号x(n)在信道上传输的时候会夹杂各种各样的噪声n(n)，传输系统接收端的均衡器可用来消除干扰，然后输出已进行补偿的信号y(n)。信号在传输系统中的过程如下：

u(n)＝x(n)*h(n)+n(n)；

y(n)＝u(n)*w(n)；

结合上述两个式子：y(n)＝x(n)*h(n)*w(n)+n(n)*w(n)

＝x(n)*r(n)+n(n)*w(n)；

其中，*为卷积，r(n)＝h(n)*w(n)，h(n)是信道的单位抽样响应，w(n)为均衡器的均衡权系数，均衡器的均衡权系数和信道的单位抽样响应的卷积结果r(n)为单位抽样信号，u(n)为噪声，均衡器的均衡作用抵消了信道的影响。

均衡器可以从时域和频域两方面来消除干扰，频率均衡的原理是利用具有均衡作用的滤波器的频率特性对实际信道的幅频特性进行补偿，使得整个系统的频率特性与衰弱信道特性相抵消，满足码间干扰的传输条件，而时域均衡是指从时间响应的方面来补偿信道特性，具体是通过固定的训练序列或响应反馈的方法对均衡系数进行调整，从而让整个系统的冲激响应能够满足无干扰的条件。在传输系统中一般采用时域均衡器，因为频域均衡必须使得整个系统的频率传递函数都要满足无干扰的条件，这比较困难，而时域均衡的条件相比来说容易达到。

信号的干扰可以分为两类，线性干扰和非线性干扰，补偿线性ISI最常用的手段是使用FFE，补偿非线性干扰可以使用包含非线性的模型例如沃尔泰拉Volterra级数模型的非线性均衡器。下面以图2来介绍均衡器的均衡作用，图2为信号经过均衡器的示意图，接收端接收信号后进入FFE或者非线性均衡器，经过均衡器或非线性均衡器的补偿输出信号，过程当中可用最小均方误差法或者最小二乘法确定或调整均衡器的均衡系数。具体地，前向反馈均衡器对输入信号x(n)的处理过程如图3所示，x(n)为输入的信号序列，y(n)为FFE的输出，W(-K)、W(0)、W(K)分别表示对应位置上的均衡系数，x(n-2)至x(n+2)说明x(n)序列中包含了2K+1个点。

输入信号x(n)在均衡器中进行均衡处理得到输出信号y(n)，x(n)和y(n)之间的关系如公式所示：

一般滤波器的抽头个数tap的覆盖范围是-k到0时，处理的是后向影响，当范围为0到k时，处理的是前向影响。由于系统的影响前向后向都有，处理中都要进行均衡，所以此处均衡器的处理范围是-k:k，即前向后向的影响都可以处理。

通过前向反馈均衡器的系数收敛更新模块根据最小均方误差算法(least meansquare，LMS)可确定均衡系数：

W(i)表示的均衡系数可通过最小均方误差或最小二乘法得到，LMS算法的原理是通过一个训练序列得到对应的期望响应，然后通过找到一组权值向量，能够使得其输出响应跟期望响应最接近。

LMS的收敛更新公式如下：

err＝slicer(y)–y(n)；

w＝w+mu*err*x；

其中，w为FFE的均衡系数。mu为步长，可以设为固定值。结合图3和上述公式可知，slicer(y)为期望输出，y(n)为实际输出，err＝slicer(y)–y(n)，因此err为期望输出与实际输出之间的误差，该误差可以反馈至均衡器中对均衡系数进行调整，通过大量尝试可找到能够使得实际输出响应与期望响应最为接近的均衡系数。实际输出响应与期望响应的误差越小就说明信号失真越小，均衡系数的表现决定了均衡器消除干扰、补偿信号的能力。均衡系数的tap个数越多，修复失真信号的能力越强，但是消耗的资源也会增加。

一般如果只利用FFE补偿信号资源消耗会很大，而DFE可以有效降低资源，因此经常使用FFE和DFE一起进行信号的修正和补偿，如图4所示，图4为FFE和DFE共同消除信号干扰的示意图，对经过判决电平器的信号进行反馈，判决反馈的原理是：假设以前的电平判决都是正确的，计算之前时刻的数据符号值的加权和，从均衡器的输出信号中减去该加权和，以消除这些符号所引起的码间串扰，由于这种补偿的方式中有对以前时刻的电平进行判决的步骤，因此有可能会产生判决错误的问题。在图4所示的模型中，F(z)代表的前向反馈均衡器可以消除后向信号的干扰，而判决反馈均衡器能够消除前向信号的干扰。

消除线性ISI：

结合图5和图6介绍本申请实施例中信号处理方法应用于消除线性ISI的情况，图5为信号处理方法的一个实施例示意图，图6为利用两部分的FFE消除线性ISI的过程示意图：

在传输过程中，经过各种因素的影响例如信道带宽的受限，多径效应的传播或者光纤色散的影响等等，传送的信号会产生失真的情况，使得接收端无法正确接收该信号，这是无法避免的，但是可以在接收端使用均衡器来消除这些干扰，对信号进行修正或补偿，以使得信号最大程度地恢复。结合图5和图6所示，消除ISI的具体过程如下：

101、将待处理信号送入第一前向反馈均衡器进行均衡处理得到第一信号；

接收端接收到的信号sig_in在信号传输过程中会产生ISI，接收端将该信号送入前向反馈均衡器，通过均衡器之后输出为sig，根据sig信号与第二部分FFE输出的delta信号能够得到最终输出的out信号，out信号又能反馈至第一前向反馈均衡器中对均衡系数进行调整优化。第一前向反馈均衡器对于信号的均衡处理作用如图2和图3所示，具体此处不再赘述。

102、根据所述第一信号、预设信号的电平状态和判决规则从所述预设信号的电平状态中确定出对应的两个电平状态，所述判决规则指示所述第一信号和所述预设信号之间的判决关系，所述判决规则用于将所述第一信号根据所述预设信号判决为目标电平或位置信息；

若系统工作的流程中具有特定的模型，则可以通过判决模块得到第一信号的一系列电平，具体地：假设用来当做判决标准的预设信号为PAM4信号，以PAM4取[-3,-1,1,3]为例，PAM4信号是采用4个不同的信号电平来进行传输信息的，每个符号周期可以表示2个bit的逻辑信息。预设规则为当信号某时刻的电平小于等于-1时，将该电平粗判决为[-3，-1]，当大于-1且小于1时，则粗判决为[-1,1]，当大于等于1则粗判决为[1,3],假设第一信号的ii-2时刻，电平是-2.9，那么此时-2.9是满足小于等于-1这个条件，因此粗判决的结果应为[-3,-1]。

103、将所述第一信号分别与所述两个电平状态相比较确定目标电平，所述第二信号包含所述目标电平；

将信号sig中的某个时刻分别与该时刻判决出来的两个电平状态相比较，差值最小的一个判定为目标电平，例如沿用ii-2时刻电平为-2.9的例子，经过判决规则确定的两个电平状态是-3和-1，可知与-2.9差值较小的为-3，那么-3就为目标电平。

104、若是补偿线性ISI，则将所述第二信号通过第二前向反馈均衡器进行均衡处理得到第三信号；

如图6所示，第二信号为通过判决模块输出的Slice_sig，若FFE处理部分具有特定的模型，则通过粗判决输出的第二信号也就是Slice_sig包含的是一系列电平值。FFE2用于对Slice_sig进行均衡作用，补偿线性ISI，经过第二前向反馈均衡器的delta为第三信号，slice_sig通过第二前向反馈均衡器根据第二前向反馈均衡器的均衡系数得到delta信号，即delta＝slice_sig*FFE2，该均衡系数也是均衡器通过最小均方误差算法和最小二乘法得到，并且根据delta信号与Sig信号能得到输出的out信号，接着还可将out反馈至第一均衡器和第二前向均衡器中对均衡系数进行调整。

105、根据第一信号和第三信号得到输出信号。

如图6所示，第一信号为经过第一前向反馈均衡器进行均衡作用的sig信号，此时经过第一前向反馈均衡器的均衡作用，信号的线性ISI已经消除了大部分，第三信号为第一信号通过粗判决和第二前向反馈均衡器的均衡作用输出的delta信号，根据第一信号和第三信号可得到out信号即已补偿的信号。

输出的out信号可以反馈至第一前向反馈均衡器和第二前向反馈均衡器中调整各自的均衡系数。

利用LMS和输出的out信号训练均衡系数的过程如下：

err＝sig–out；

H＝H+mu*err*Slice_sig；

其中，sig为未经过FFE2补偿的第一信号，out为经过了FFE2补偿的输出信号，err为实际响应与理想响应之间的误差，该误差参与到调整新均衡参数的计算当中，H为第二前向反馈均衡器的均衡系数，mu为步长，Slice_sig为第二均衡器的输入即第二信号。

通过第一均衡器得到的sig信号和通过第二均衡器得到的delta信号才能确定出输出的信号out，而反过来out信号又反馈至第一均衡器FFE1和第二均衡器FFE2被用来调整均衡器的均衡系数，输出信号out反馈至第二均衡器FFE2时，与sig信号通过LMS的训练调整第二均衡器的均衡系数。

为了提高消除干扰的能力，传统的方法是将FFE的tap数量增加，但是tap数量增加的同时资源代价也会相应增加。例如在直接调制半导体激光器(directly modulatedsemiconductor lase，DML)的传输场景中，在考虑到资源的承受力一般会选择41tap的FFE来消除ISI,但是，整个系统的ISI记忆长度达到61个点。如果在现有41tap的FFE基础上增加20tap，性能会提升0.8dB，但是资源会大幅增加。如果采用本发明实施例中的消除ISI的方法，即用两部分的FFE补偿ISI,若FFE1采用41tap，FFE2采用20tap，这种情况下此种实施方式的性能和61tap的FFE基本一致，虽然该实施方式中的硬判会带来一定的误差，造成性能略有退化，但是此时，只需要原来25％的资源即可达到原始方案的性能，但是综合来说，能够利用极低资源实现ISI的消除。

本申请实施例中，通过两部分的均衡器消除信号的ISI，第一前向反馈均衡器对信号的均衡作用消除了大部分的ISI，硬判过后的信息由第二前向反馈均衡器处理，由于是硬判过后的信息，信息位宽大幅降低，且之前的乘法都变为移位或加法，因此消除ISI只需极低的资源，那么整体补偿失真信号所需的资源大大减少。

消除非线性干扰：

下面将结合图7和图8介绍本申请实施例中信号处理方法中消除非线性干扰的一个实施例，图7为信号处理方法的一个实施例示意图，图8为消除非线性干扰的整体流程示意图:

201、将待处理信号送入第一前向反馈均衡器进行均衡处理得到第一信号；

202、根据所述第一信号、预设信号的电平状态和判决规则从所述预设信号的电平状态中确定出两个电平状态，所述判决规则指示所述第一信号和所述预设信号之间的判决关系,所述判决规则用于将所述第一信号根据所述预设信号判决为目标电平或位置信息；

所述第一信号包含n个时刻，所述n为大于或等于1的正整数，预设的电平信号仍然可以是PAM4信号，以PAM4为判决标准为例来说明第一信号进行粗判决的过程：

取第一信号即sig信号的ii时刻以及信号前两个时刻和后两个时刻，将ii时刻以及前后各两个时刻根据PAM4信号判决出来的位置和预先设置好的位置对应起来。具体地，假设以PAM4信号ref_con＝[-3,-1,1,3]为判决标准，首先将PAM4信号ref_con＝[-3,-1,1,3]对应的位置信息设为1,2,3,4。信号sig(ii)根据其分布，把sig(ii)信号粗判决为PAM4的两个值，体现的是sig(ii)信号在PAM4信号上最大概率的两个电平，判决规则时当sig(ii)时刻的电平小于等于-1时，将ii时刻的电平粗判决为[-3,-1]，那么在ref_con的位置上对应的就是位置1和位置2，当大于-1，小于1时，则粗判决为[-1,1]，在ref_con的位置上对应的就是位置2和位置3，当大于等于1时则粗判决为[1,3]，在ref_con的位置上对应的就是位置3和位置4。

203、根据所述两个电平状态确定两组位置信息，所述第二信号包括所述两组位置信息，其中，所述两组位置信息均包含n个位置，所述n个位置与所述第二信号包含的n个信号时刻一一对应；

ii时刻通过粗判决得出两个电平状态，从而得到对应的位置，因此需要设置两组位置信息，第一组设置为n1、n2、n3、n4和n5，第二组设置n1、n2、n3+1、n4和n5，两个硬判结果的位置与两组位置信息的中心点分别对应，即ii时刻判决出来的电平对应的位置分别与n3和n3+1对应，具体地，假设ii时刻的信号为-2，-2满足小于等于-1的条件，则粗判决为[-3,-1]，对应的ref_con上的位置信息为位置1和位置2，将位置1与与n3对应，位置2与n3+1对应，ii时刻的前后各两个时刻分别与n1、n2、n4和n5对应，这样判决模块输出两组以n3和n3+1为中心点的位置信息，分别是以n3为中心的n1、n2、n3、n4和n5，以n3+1为中心的n1、n2、n3+1、n4和n5的位置信息。

在具有特定的模型时，第二信号也就是Slice_sig信号中包含的是一系列判决出来的电平。若过程中没有特定的模型时，经判决模块得出的Slice_sig信号中包含的是两组位置信息。需要说明的是，在消除线性ISI时，一般都会采用特定模型，因此分析线性ISI的实施例时具体描述了如何根据粗判决得出一系列电平，而在分析消除非线性的实施例时是以粗判决得到位置信息为例，通过哪种判决方式得到Slice_sig信号，具体此处不作限定。

204、将所述第二信号通过包含非线性模型的非线性均衡器进行均衡处理得到输出信号，所述非线性模型用于补偿非线性干扰；

本申请实施例中的信号处理方法还可以用于消除非线性干扰，将所述第二信号通过非线性模型即可，硬判辅助非线性模型补偿非线性，可以大幅度减低非线性补偿的资源代价。非线性模型可以是Volterra级数，除此之外，还可以使用PD_LUT。Volterra级数使得人们能像使用拉普拉斯变换和线性传递函数法分析线性系统那样分析一般的非线性动力学系统，当时是作为对泰勒级数的推广而提出的。PD_LUT中的表格是通过统计获得，可分为4⁵_lut表和4³_lut表，4⁵_lut表是指表格中有5个记忆长度，4表示的是PAM4信号记录的每个记忆位置有4种电平状态，电平状态的个数是取决于使用什么类型的信号作为判决标准，例如如果用PAM4为判决标准，那么就是4个电平状态，因为PAM4是采用4个不同的信号电平来进行信号传输的。4³_lut是以前向相关lut表和后向相关lut表的形式存在的。判决模块输出的信号中包含两组位置信息，然后可通过4⁵_lut表或4³_lut表进行查询获取到相应的两个状态值state1和state2。

结合图9和图10所示，图9为非线性模型内部虚拟化模块的结构示意图，图10为硬判配合非线性模型工作的流程示意图，该图是以查4³_lut表为例进行说明：

信号处理过程为：经recovery恢复的信号sig通过判决模块输出两组位置信息，这里的sig信号只涉及到五个时间点，即sig信号ii时刻以及信号前两个时刻和后两个时刻，也就是sig(ii-2：ii+2)，并以PAM4信号为判决标准，将ii时刻以及前后各两个时刻通过PAM4信号的硬判结果对应地放置在PAM4信号上得到两组位置信息。

并且为了配合查4³_lut表，把位置信息的中心点n3和n3+1既对应前向相关表中的一个位置sym_lut_L(n1,n2,n3)，又对应后向相关表中的一个位置sym_lut_R(n1,n2,n3)，因此两组位置信息的表现形式为n1、n2、n3、n3、n4、n5和n1、n2、n3、n3+1、n3+1、n4、n5。

查表模块：粗判决输出的两组位置信息进行查表获得两个状态值；

4⁵_lut的表现形式为

state1＝sym_5(n1,n2,n3,n4,n5)；

state2＝sym_5(n1,n2,n3+1,n4,n5)；

4³_LR表的表现形式为

state1＝(sym_lut_L(n1,n2,n3)+sym_lut_R(n3,n4,n5))/2；

state2＝(sym_lut_L(n1,n2,n3+1)+sym_lut_R(n3+1,n4,n5))/2；

根据查表的形式不同，可将两组位置信息的形式进行调整。4⁵_lut表中的sym_5表示的是记忆长度为5的lut表格，4³_lut表中的sym_lut_L表示前向相关lut表，sym_lut_R表示后向相关lut表，信号左右两侧的记忆长度能反映中心信号受到的非线性影响。

判决模块输出的信号中包含的两组位置信息可通过4⁵_lut表和4³_lut表进行查询获取到相应的两个状态值state1和state2。

调整模块：根据两个状态值输出硬值或软值；

当输出硬值时：将sig(ii)直接与state1和state2两个状态值进行比较，state1和state2输出的值是通过粗判决确定的两个最大概率电平的近似值，假设通过粗判决得出的两个最大概率电平为[-3,-1],那么经过一系列流程最后得到的state1和state2的值可能是[-2.9,-1.1],此处的-2.9和-1.1仅仅为举例，不代表具体数值。将sig(ii)的电平信号与state1和state2进行比较，与哪个状态值的欧式距离近就确定该状态值对应的电平为输出硬值。

当输出为软值时：可通过两个状态值根据如下计算公式确定t1和t2：

t1＝(state1–state2)/2；

t2＝state1–ref；

其中，t1中的分母2为理想坐标系的欧式距离，该理想坐标系是两个状态值对应的ref_con系统下的坐标系，假设PAM4信号ref_con＝[-3,-1,1,3],某个时刻被判决为-3和-1时，那么此时的2应为-3和-1之间的差值，因此t1为实际状态值之差与理想状态值之差的比值，体现了实际状态值之差和理想状态值之差的增益，实际状态值之差即为state1-state2的差值。所述t2为所述state1与所述预设信号理想状态之间的差值，ref的数值可由位置n3获得，t2为第一个状态与理想状态的距离。

根据如下计算公式确定输出信号：

out(ii)＝((sig(ii)–t2)–ref)/t1+ref；

根据获得的t1和t2确定输出的信号，经过调整完成补偿。

本申请实施例中第一部分仍然采用FFE消除信号干扰，然后第二部分采用硬判辅助非线性模型的方式进行剩余非线性的补偿，相比传统的只用FFE或者使用FFE和非线性模型共同消除信号干扰的方式，本申请实施例中的硬判步骤能使得位宽降低从而在基本保持性能稳定的同时大大降低了资源，如图11所示，图中前向反馈均衡器的曲线表示在解调系统中仅仅使用FFE表现出来的资源和性能。图中传统非线性模型是指在方案中使用FFE和Volterra模型(补偿非线性的模型)。硬判辅助非线性补偿是采用硬判辅助nonlinear(依然是Volterra模型)下的资源和性能使用情况。由图可知，硬判使得系统只需要极低的资源代价便可消除信号干扰。

非线性模型除了可以采用Volterra模型，还可以采用如上述实施例中PD_LUT模型。由于Volterra模型中含有7个平方项，6个交叉乘积项，3个立方项等，会放大硬判错误带来的性能收益，并且各种平方项、交叉乘积项和立方项会增加资源代价，而LR_4³则没有这些，因此使用LR_4³的的模型会更加凸显本申请实施例中降低资源的优点。

如图12所示，本申请实施例中又一可选实施例包括：

可用示波器观察接收信号的波形得出眼图，以此来分析码间串扰和噪声对系统性能的影响。从眼图上可以观察出码间串扰和噪声的影响，若接收的信号质量较好，也就是说失真不太严重，则可以采用如图12所示的结构和对应的方法流程，即仅仅采用硬判辅助FFE来补偿ISI。Sig_in经过粗判决输出slice_sig，slice_sig通过前向反馈均衡器和均衡系数的参与输出delta信号，根据Sig_in与delta得到输出out信号，out信号反馈至前向反馈均衡器参与调整均衡系数。本申请实施例用于当接收的信号质量较好时，可采用包含前向反馈均衡器在内的简易结构便可以使得失真的信号基本恢复。

本申请实施例中的步骤与上述实施例中的步骤基本类似，具体此处不再赘述，可以理解的是这一可选实施例也可单独作为一套方案来消除信号干扰。

下面对本发明中的信号处理装置进行详细描述，请参阅图13，本发明实施例中的信号处理装置30包括：

第一均衡模块301，用于将待处理信号通过第一前向反馈均衡器FFE进行均衡处理得到第一信号，所述待处理信号为具有码间干扰ISI和非线性干扰的失真信号；

判决模块302，用于根据所述第一信号和预设信号通过判决规则确定第二信号，所述预设信号用于提供判决标准，所述判决规则指示所述第一信号和所述预设信号之间的判决关系,所述判决规则用于将所述第一信号根据所述预设信号判决为目标电平或位置信息；

第二均衡模块303，用于将所述第二信号通过非线性均衡器进行均衡处理或通过第二前向反馈均衡器进行均衡处理得到第三信号，所述非线性均衡器包括所述非线性模型，所述非线性模型用于补偿非线性干扰，所述第二前向均衡器用于补偿ISI；

确定模块304，用于根据所述第一信号和所述第三信号得到输出信号。

本申请实施例中，首先通过第一前向反馈均衡器对接收到的信号进行均衡处理得到第一信号，此时已经消除了大部分的信号干扰，接下来再通过硬判配合第二前向反馈均衡器或非线性模型消除剩余的ISI或非线性干扰。由于第二FFE处理的信号是硬判后的信息，信息位宽大幅降低，且之前的乘法都变为移位或者加法，因此本发明实施例中的信号处理方法可以保证性能基本稳定的同时消耗更少的资源，达到极少的资源拥有最大性能的目的。

本申请实施例中的判决模块302具体用于：

根据所述第一信号、所述预设信号的电平状态和所述判决规则从所述预设信号的电平状态中确定出两个电平状态，将所述第一信号的电平值分别与所述第一确定单元确定的所述两个电平状态相比较确定目标电平，所述目标电平为所述两个电平状态中与所述第一信号的电平差值最小的一个电平，所述第二信号包括所述目标电平的信息。

本申请实施例中的判决模块302也可具体用于：

根据所述第一信号、预设信号的电平状态和所述判决规则从所述预设信号的电平状态中确定出两个电平状态，再根据所述第三确定单元确定的所述两个电平状态确定两组位置信息，所述第二信号包括两组位置信息，所述两组位置信息均包含n个位置，所述第一信号包含n个信号时刻，所述n为大于或等于1的正整数，所述n个位置与所述第二信号包含的n个信号时刻一一对应。

第二均衡模块303可具体用于：

当所述第二信号中携带的是线性干扰时，则通过所述第二前向反馈均衡器对所述第二信号进行均衡处理得到所述第三信号；

或，

当所述第二信号携带的是非线性干扰时，则通过所述非线性模型对所述第二信号进行均衡处理得到所述第三信号。

第一均衡单元具体用于：

根据最小均方误差法或最小二乘法确定所述第二前向反馈均衡器的均衡系数，将所述第二信号根据所述均衡系数进行均衡处理得到第三信号。

在图13对应的实施例的基础上，请参阅图14，本申请实施例中的信号处理装置还包括：

反馈模块305，用于所述确定模块之后将所述输出信号反馈至所述第一前向反馈均衡器和所述第二前向反馈均衡器；

调整模块306，用于根据所述输出信号和所述第一信号调整所述第一前向反馈均衡器和第二前向反馈均衡器的均衡系数。

调整模块306具体用于：

按照如下公式调整所述第二前向反馈均衡器的均衡系数：

err＝sig–out

H＝H+mu*err*Slice_sig；

其中，所述sig为第一信号，所述out为第三信号，err为第一信号与第三信号之间的差值，所述Slice_sig为所述第二信号，所述mu为步长，所述H为所述第二前向反馈均衡器的均衡系数。

第二均衡模块303可具体用于：

当所述第二信号携带的是非线性干扰时，将所述两组位置信息进行查表获取对应的目标状态值，再根据所述目标状态值和所述预设信号确定所述第三信号。

第二均衡模块303可具体用于：

按照如下公式计算所述第三信号：

t1＝(state1-state2)/2；

t2＝state1-ref；

其中，所述t1、t2都属于所述第三信号，state1和state2为所述两组位置信息对应的目标状态值，ref为所述预设信号。

确定模块304具体用于：

按照如下公式计算输出信号：

out＝((sig(ii)-t2)-ref)/t1+ref；

其中，所述out为已消除信号干扰的输出信号，所述sig(ii)为所述第一信号，t1、t2为所述第三信号，ref为所述预设信号。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。

所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(Digital Subscriber Line，DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存储的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Dis2(SSD))等。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或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中，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)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (21)

1.一种信号处理的方法，其特征在于，包括：

将待处理信号通过第一前向反馈均衡器FFE进行均衡处理得到第一信号，所述待处理信号为具有码间干扰ISI和非线性干扰的失真信号；

根据所述第一信号、预设信号和判决规则确定第二信号，所述预设信号用于提供判决标准，所述判决规则指示所述第一信号和所述预设信号之间的判决关系,所述判决规则用于将所述第一信号根据所述预设信号判决为目标电平或位置信息；

将所述第二信号通过非线性均衡器或第二前向反馈均衡器进行均衡处理得到第三信号，所述非线性均衡器中包含非线性模型，所述非线性模型用于补偿非线性干扰，所述第二前向均衡器用于补偿ISI；

根据所述第一信号和所述第三信号得到输出信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一信号、预设信号和判决规则确定第二信号，包括：

根据所述第一信号、所述预设信号的电平状态和所述判决规则从所述预设信号的电平状态中确定出两个电平状态；

将所述第一信号的电平值分别与所述两个电平状态相比较确定目标电平，所述目标电平为所述两个电平状态中与所述第一信号的电平差值最小的一个电平，所述第二信号包括所述目标电平的信息。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一信号和预设信号通过判决规则确定第二信号，包括：

根据所述第一信号、预设信号的电平状态和所述判决规则从所述预设信号的电平状态中确定出两个电平状态；

根据所述两个电平状态确定两组位置信息，所述第二信号包括两组位置信息，所述两组位置信息均包含n个位置，所述第一信号包含n个信号时刻，所述n为大于或等于1的正整数，所述n个位置与所述第二信号包含的n个信号时刻一一对应。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述将所述第二信号通过非线性均衡器或第二前向反馈均衡器进行均衡处理得到第三信号，包括：

若所述第二信号中携带的是线性干扰，则通过所述第二前向反馈均衡器对所述第二信号进行均衡处理得到所述第三信号；

或，

若所述第二信号携带的是非线性干扰，则通过所述非线性模型对所述第二信号进行均衡处理得到所述第三信号。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述若所述第二信号携带的是线性干扰，则通过所述第二前向反馈均衡器对所述第二信号进行均衡处理得到所述第三信号，包括：

根据最小均方误差法或最小二乘法确定所述第二前向反馈均衡器的均衡系数；

将所述第二信号根据所述均衡系数进行均衡处理得到第三信号。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一信号和所述第三信号得到输出信号之后，所述方法还包括:

将所述输出信号反馈至所述第一前向反馈均衡器和所述第二前向反馈均衡器；

根据所述输出信号和所述第一信号调整所述第一前向反馈均衡器和第二前向反馈均衡器的均衡系数。

7.根据权利要求6中所述的方法，其特征在于，根据所述输出信号和所述第一信号调整所述第二前向反馈均衡器的均衡系数，包括：

按照如下公式调整所述第二前向反馈均衡器的均衡系数：

err＝sig–out；

H＝H+mu*err*Slice_sig；

其中，所述sig为第一信号，所述out为第三信号，err为第一信号与第三信号之间的差值，所述Slice_sig为所述第二信号，所述mu为步长，所述H为所述第二前向反馈均衡器的均衡系数。

8.根据权利要求4中所述的方法，其特征在于，所述若所述第二信号携带的是非线性干扰，则通过所述非线性模型对所述第二信号进行均衡处理得到所述第三信号，包括：

将所述两组位置信息进行查表获取对应的目标状态值；

根据所述目标状态值和所述预设信号确定所述第三信号。

9.根据权利要求8中所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标状态值和所述预设信号确定所述第三信号，包括：

按照如下公式计算所述第三信号：

t1＝(state1-state2)/2；

t2＝state1-ref；

其中，state1和state2为所述两组位置信息对应的目标状态值，ref为所述预设信号，所述t1、t2都属于所述第三信号，所述t1为实际状态值之差与理想状态值之差的比值，t2为所述state1与所述预设信号理想状态之间的差值。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，所述通过所述第一信号和所述第三信号得到输出信号：

按照如下公式计算输出信号：

out＝((sig(ii)-t2)-ref)/t1+ref；

其中，所述out为输出信号，所述输出信号已进行均衡作用，所述sig(ii)为所述第一信号，t1、t2为所述第三信号，ref为所述预设信号。

11.一种信号处理装置，其特征在于，包括：

第一均衡模块，用于将待处理信号通过第一前向反馈均衡器FFE进行均衡处理得到第一信号，所述待处理信号为具有码间干扰ISI和非线性干扰的失真信号；

判决模块，用于根据所述第一信号、预设信号和判决规则确定第二信号，所述预设信号用于提供判决标准，所述判决规则指示所述第一信号和所述预设信号之间的判决关系,所述判决规则用于将所述第一信号根据所述预设信号判决为目标电平或位置信息；

第二均衡模块，用于将所述第二信号通过非线性均衡器或第二前向反馈均衡器进行均衡处理得到第三信号，所述非线性均衡器中包含非线性模型，所述非线性模型用于补偿非线性干扰，所述第二前向均衡器用于补偿ISI；

确定模块，用于根据所述第一信号和所述第三信号得到输出信号。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，判决模块包括：

第一确定单元，用于根据所述第一信号、所述预设信号的电平状态和所述判决规则从所述预设信号的电平状态中确定出两个电平状态；

第二确定单元，用于将所述第一信号的电平值分别与所述第一确定单元确定的所述两个电平状态相比较确定目标电平，所述目标电平为所述两个电平状态中与所述第一信号的电平差值最小的一个电平，所述第二信号包括所述目标电平的信息。

13.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，判决模块包括：

第三确定单元，用于根据所述第一信号、预设信号的电平状态和所述判决规则从所述预设信号的电平状态中确定出两个电平状态；

第四确定单元，用于根据所述第三确定单元确定的所述两个电平状态确定两组位置信息，所述第二信号包括两组位置信息，所述两组位置信息均包含n个位置，所述第一信号包含n个信号时刻，所述n为大于或等于1的正整数，所述n个位置与所述第二信号包含的n个信号时刻一一对应。

14.根据权利要求11至13中任一项所述的装置，其特征在于，所述第二均衡模块包括：

第一均衡单元，用于当所述第二信号中携带的是线性干扰时，则通过所述第二前向反馈均衡器对所述第二信号进行均衡处理得到所述第三信号；

第二均衡单元，用于当所述第二信号携带的是非线性干扰时，则通过所述非线性模型对所述第二信号进行均衡处理得到所述第三信号。

15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述第一均衡单元包括：

第一确定子单元，用于根据最小均方误差法或最小二乘法确定所述第二前向反馈均衡器的均衡系数；

均衡子单元，用于将所述第二信号根据所述均衡系数进行均衡处理得到第三信号。

16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述信号处理装置还包括：

反馈模块，用于所述确定模块之后将所述输出信号反馈至所述第一前向反馈均衡器和所述第二前向反馈均衡器；

调整模块，用于根据所述输出信号和所述第一信号调整所述第一前向反馈均衡器和第二前向反馈均衡器的均衡系数。

17.根据权利要求16中所述的装置，其特征在于，调整模块包括：

第一计算单元，用于按照如下公式调整所述第二前向反馈均衡器的均衡系数：

err＝sig–out；

H＝H+mu*err*Slice_sig；

其中，所述sig为第一信号，所述out为第三信号，err为第一信号与第三信号之间的差值，所述Slice_sig为所述第二信号，所述mu为步长，所述H为所述第二前向反馈均衡器的均衡系数。

18.根据权利要求14中所述的装置，其特征在于，所述第二均衡单元包括：

获取子单元，用于将所述两组位置信息进行查表获取对应的目标状态值；

第二确定子单元，用于根据所述目标状态值和所述预设信号确定所述第三信号。

19.根据权利要求18中所述的装置，其特征在于，所述第二确定子单元用于计算如下公式：

t1＝(state1-state2)/2；

t2＝state1-ref；

其中，state1和state2为所述两组位置信息对应的目标状态值，ref为所述预设信号，所述t1、t2都属于所述第三信号，所述t1为实际状态值之差与理想状态值之差的比值，t2为所述state1与所述预设信号理想状态之间的差值。

20.根据权利要求11至19中任一项所述的装置，其特征在于，所述确定模块用于计算如下公式：

out＝((sig(ii)-t2)-ref)/t1+ref；

其中，所述out为输出信号，所述输出信号已进行均衡作用，所述sig(ii)为所述第一信号，t1、t2为所述第三信号，ref为所述预设信号。

21.一种信号处理装置，其特征在于，包括：存储器、第一前向反馈均衡器FFE、判决电路、第二FFE、非线性均衡器以及总线系统；

其中，所述存储器用于存储程序；

所述第一FFE、所述第二FFE和非线性均衡器用于执行所述存储器中的程序，具体如下步骤：

所述第一FFE用于将待处理信号进行均衡处理得到第一信号，所述待处理信号为具有码间干扰ISI和非线性干扰的失真信号；

所述判决电路用于根据所述第一信号、预设信号和判决规则确定第二信号，所述预设信号用于提供判决标准，所述判决规则用于将所述第一信号根据所述预设信号判决为目标电平或位置信息，所述判决规则用于指示所述第一信号和所述预设信号之间的判决关系；

所述第二FFE用于将所述第二信号进行均衡处理得到第三信号；

所述非线性均衡器用于将所述第二信号进行均衡处理得到第三信号，所述非线性均衡器中包含非线性模型，所述非线性模型用于补偿非线性干扰；

根据所述第一信号和所述第三信号得到输出信号；

所述总线系统用于连接所述存储器、所述第一FFE、所述第二FFE、判决电路和非线性均衡器，以使所述存储器、第一FFE、所述第二FFE、判决电路和非线性均衡器进行通信。