CN110740105A - 信号处理方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种信号处理方法和装置,该方法包括:获取均衡器均衡后的信号在N个连续时刻处对应的N个第一电平;N=L+1,L为信号的记忆长度;若N个第一电平中的至少部分电平未处于M‑1个混沌区间中的任一个混沌区间内,则状态指示器修正ML+1个状态中部分状态为第一预设值,第一预设值指示译码器在获取第一时刻的度量值时,不计算第一预设值对应的状态的度量值;第一时刻为N个连续时刻中的第一个时刻或者最后一个时刻。本申请的信号处理方法,降低了信号接收端数字信号处理器的功耗。
Description
技术领域
本申请属于通信技术领域,尤其涉及一种信号处理方法和装置。
背景技术
信号在传输中会受到器件带宽的限制,或者传输中光纤色散等的影响使得信号有了信号间串扰(Internsymbol Intrference,简称ISI)或非线性特征,在信号接收端对信号解调时必须消除这些影响。
消除信号的ISI或非线性特征的方法比较多,比如可通过基于维比特Viterbi算法的技术最大似然估计(maximum likelihood sequence estimation,简称MLSE)技术,该技术被认为是消除信号的ISI或非线性特征性能最佳的技术。
但是,基于Viterbi算法的MLSE技术的复杂度是非常高,使得信号接收端的数字信号处理器的功耗很高。
发明内容
本申请提供一种信号处理方法和装置,有效降低了信号接收端的数字信号处理器的功耗。
第一方面,本申请实施例提供一种信号处理方法,应用于信号接收端的数字信号处理器,信号发送端采用M个信号电平传输信号,其特征在于,所述数字信号处理器包括均衡器、状态指示器和译码器;所述方法包括:
所述状态指示器获取所述均衡器均衡后的信号在N个连续时刻处对应的N个第一电平;所述N=L+1,所述L为信号的记忆长度;N≥2,L≥1,N和L为正整数;
若所述N个第一电平中的至少部分电平未处于M-1个混沌区间中的任一个混沌区间内,所述状态指示器修正ML+1个状态中部分状态为第一预设值,所述第一预设值指示所述译码器在获取第一时刻对应的度量值时,不计算第一预设值对应的状态的度量值;所述第一时刻为所述N个连续时刻中的第一个时刻或者最后一个时刻;
其中,所述M-1个混沌区间中的第n个混沌区间为[zn+1-λ,λ+zn];所述n=1,2,…M-1,λ为Q值的放大倍数,zn为第一集合中的第n个值,zn+1为所述第一集合中的第n+1个值,所述第一集合包括按照从小到大的顺序排列后的所述M个信号电平,所述Q值为zn+1与zn的差值的一半。
本实施例中的方案,在计算某一时刻的度量值时,译码器不计算第一预设值对应的状态对应的度量值,可减少译码器采用MLSE技术译码时的计算量,从而降低了信号接收端数字信号处理器的功耗。
在一种可能的设计中,所述方法还包括:
所述状态指示器获取所述均衡器均衡后的信号的信噪比SNR;
所述状态指示器根据所述Q值和所述SNR,获取符号错误率SER;
所述状态指示器获取所述SER降低预设数量级后的修正SER,所述修正SER用于指示若信号发送端发送的信号所采用的信号电平为zn时,所述均衡器均衡后的信号对应的电平值处于[zn-Q×λ,zn+Q×λ]外的概率;
所述状态指示器根据所述修正SER、所述Q值和所述SER,获取所述放大倍数。
在一种可能的设计中,所述预设数量级为2~5个数量级中的任一数量级。
在一种可能的设计中,若所述预设数量级为2个数量级,则所述SER为所述修正SER的100~900倍之间的任一倍。
在一种可能的设计中,所述方法还包括:
所述状态指示器获取所述放大倍数为第二集合中的第k个值时,所述译码器的第一二进制误码率BER,以及放大倍数为所述第二集合中的第k+1个值时,所述译码器的第二BER;所述第二集合为所述放大倍数能够取的K个值按照从大到小的顺序排列后组成的集合,且所述K个值为公差为预设值的等差序列;k=1,2…,K;
若所述第一BER小于所述第二BER,则所述状态指示器获取所述放大倍数为所述第二集合中的第k+2个值时,所述译码器的第三BER,若所述第三BER大于所述第二BER,则所述状态指示器确定所述放大倍数为所述第二集合中的第k+2个值;
若所述第一BER等于所述第二BER,则所述状态指示器确定所述放大倍数为所述第二集合中的第k+2个值。
在一种可能的设计中,所述数字信号处理器还包括白化滤波器和延时缓存器,
若所述N个第一电平均未处于M-1个混沌区间中的任一个混沌区间内,则所述状态指示器获取第一指示信息;所述第一指示信息用于指示N个第一电平均未处于M-1个混沌区间中的任一个混沌区间内;
所述状态指示器发送所述第一指示信息至所述白化滤波器;
所述白化滤波器根据第一指示信息,确定输入为0;
所述白化滤波器根据根据所述输入0得到输出0,并将0输出至所述延时缓存器。
该种可能的设计中,白化滤波器输出0至延时缓存器,若至少连续两次输出0至延时缓存器,则延时缓存器中该项的数值不进行翻转,降低了延时缓存器的功耗。
在一种可能的设计中,所述白化滤波器包括多个第一选择器;每个所述第一选择器包括第一输入端、第二输入端和第三输入端,所述第一输入端用于输入所述均衡器的一个输出,所述第二输入端用于输入0,所述第三输入端用于输入所述第一指示信息;
所述状态指示器发送所述第一指示信息至所述白化滤波器,包括:
所述状态指示器发送所述第一指示信息至所述多个第一选择器中的N个第一目标选择器;
所述白化滤波器根据第一指示信息,确定输入为0,包括:
所述第一目标选择器根据所述第一指示信息,确定所述第一目标选择器的第二输入端的输入0为所述白化滤波器的输入;
该种可能的设计中,白化滤波器的输入为0,输出为0,数值不进行翻转,降低了白化滤波器的功耗。
在一种可能的设计中,若所述N个第一电平均未处于M-1个混沌区间中的任一个混沌区间内,则所述状态指示器还获取第二指示信息;第二指示信息用于指示每个第一电平与相应的目标混沌区间包括的值的关系;其中,对于每个第一电平,属于目标区间的子集的混沌区间为第一电平相应的目标混沌区间,目标区间为以所述第一电平对应的第一信号电平为左边界,以所述第一电平对应的第二信号电平为右边界的区间,所述第一电平处于所述第一电平对应的第一信号电平和对应的第二信号电平之间,第一信号电平和对应的第二信号电平之间无其它的信号电平;
所述状态指示器发送第一指示信息和第二指示信息至所述译码器;
所述译码器根据第一指示信息和第二指示信息,确定所述第一时刻的各累积度量值,以及,确定所述第一时刻和所述第一时刻之前的L-1个时刻各自对应的生存路径的起点的指示信息。
在一种可能的设计中,所述译码器包括多个第二选择器;所述第二选择器与所述译码器的相邻的两个译码处理器连接;
所述第二选择器的第四输入端用于输入所述第一指示信息,第五输入端用于输入所述第二指示信息,第六输入端用于输入多个预设累积度量集;
所述状态指示器发送第一指示信息和第二指示信息至所述译码器,包括:
所述状态指示器发送第一指示信息至第二目标选择器的第四输入端,发送第二指示信息至所述第二目标选择器的第五输入端;所述第二目标选择器为所述多个第二选择器中的选择器;
所述译码器根据第一指示信息和第二指示信息,确定第一时刻的各累积度量值,包括:
所述第二目标选择器根据第一指示信息和第二指示信息,确定所述第二目标选择器输出至相应目标译码处理器的目标预设累积度量集,所述目标预设累积度量集为与所述多个预设累积度量集中与所述第二指示信息对应的预设累积度量集;
所述目标译码处理器确定所述目标预设累积度量集中各累积度量值为所述第一时刻的各累积度量值。
该种可能的设计,第一时刻的各累积度量值无需计算,降低了译码器的功耗。
在一种可能的设计中,所述译码器还包括多个第三选择器;所述第三选择器与所述译码器的相邻的两个译码处理器连接;
所述第三选择器的第七输入端用于输入所述第一指示信息,第八输入端用于输入所述第二指示信息,第九输入端用于输入多个预设生存路径起点指示信息集;每个预设生存路径起点指示信息集中包括所述第一时刻以及所述第一时刻之前的L-1个时刻各自对应的生存路径的起点的指示信息;
所述状态指示器发送第一指示信息和第二指示信息至所述译码器,包括:
所述状态指示器发送第一指示信息至至第三目标选择器的第七输入端,发送第二指示信息至所述第三目标选择器的第八输入端;所述第三目标选择器为所述多个第三选择器中的选择器;
所述译码器根据第一指示信息和第二指示信息,确定所述第一时刻和所述第一时刻之前的L-1个时刻各自对应的生存路径的起点的指示信息,包括:
所述第三目标选择器根据第一指示信息和第二指示信息,确定第三目标选择器输出至相应目标译码处理器的目标生存路径起点指示信息,所述目标生存路径起点指示信息为多个预设生存路径起点指示信息集中与第二指示信息对应的预设生存路径起点指示信息集;
目标译码处理器确定所述目标生存路径起点指示信息中的指示信息为所述第一时刻以及所述第一时刻之前的L-1个时刻各自对应的生存路径的起点的指示信息。
该种可能的设计,该种可能的设计,第一时刻的各累积度量值无需计算,降低了译码器的功耗。
第二方面,本申请实施例提供一种信号处理装置,包括均衡器、状态指示器和译码器;所述状态指示器与所述均衡器和所述译码器电连接;所述信号处理装置对应的信号发送端采用M个信号电平传输信号;
所述状态指示器,用于获取所述均衡器均衡后的信号在N个连续时刻处对应的N个第一电平;所述N=L+1,所述L为信号的记忆长度;N≥2,L≥1,N和L为正整数;以及
若所述N个第一电平中的至少部分电平未处于M-1个混沌区间中的任一个混沌区间内,修正ML+1个状态中部分状态为第一预设值,所述第一预设值指示所述译码器在获取第一时刻对应的度量值时,不计算第一预设值对应的状态的度量值;所述第一时刻为所述N个连续时刻中的第一个时刻或者最后一个时刻;
其中,所述M-1个混沌区间中的第n个混沌区间为[zn+1-λ,λ+zn];所述n=1,2,…M-1,λ为Q值的放大倍数,zn为第一集合中的第n个值,zn+1为所述第一集合中的第n+1个值,所述第一集合包括按照从小到大的顺序排列后的所述M个信号电平,所述Q值为zn+1与zn的差值的一半。
在一种可能的设计中,所述状态指示器具体用于:
获取所述均衡器均衡后的信号的信噪比SNR;
根据所述Q值和所述SNR,获取符号错误率SER;
获取所述SER降低预设数量级后的修正SER,所述修正SER用于指示若信号发出端发送的信号所采用的信号电平为zn时,所述均衡器均衡后的信号对应的电平值处于[zn-Q×λ,zn+Q×λ]外的概率;
根据所述修正SER、所述Q值和所述SER,获取所述放大倍数。
在一种可能的设计中,所述预设数量级为2~5个数量级中的任一数量级。
在一种可能的设计中,若所述预设数量级为2个数量级,则所述SER为所述修正SER的100~900倍之间的任一倍。
在一种可能的设计中,所述所述状态指示器,还用于:
获取所述放大倍数为第二集合中的第k个值时,所述译码器的第一二进制误码率BER,以及放大倍数为所述第二集合中的第k+1个值时,所述译码器的第二BER;所述第二集合为所述放大倍数能够取的K个值按照从大到小的顺序排列后组成的集合,且所述K个值为公差为预设值的等差序列;k=1,2…,K;
若所述第一BER小于所述第二BER,则获取所述放大倍数为所述第一集合中的第k+2个值时,所述译码器的第三BER,若所述第三BER大于所述第二BER,则所述状态指示器确定所述放大倍数为所述第二集合中的第k+2个值;
若所述第一BER等于所述第二BER,则确定所述放大倍数为所述第二集合中的第k+2个值。
在一种可能的设计中,还包括白化滤波器和延时缓存器;所述白化滤波器分别与所述状态指示器和延时缓存器电连接,所述延时缓存器与所述译码器电连接;
若所述N个第一电平均未处于M-1个混沌区间中的任一个混沌区间内,则所述状态指示器还用于获取第一指示信息;所述第一指示信息用于指示N个第一电平均未处于M-1个混沌区间中的任一个混沌区间内;以及,
发送所述第一指示信息至所述白化滤波器;
所述白化滤波器用于根据第一指示信息,确定输入为0,以及根据根据输入0得到输出0,并将0输出至所述延时缓存器。
在一种可能的设计中,所述白化滤波器包括多个第一选择器;所述第一选择器包括第一输入端、第二输入端和第三输入端,所述第一输入端用于输入所述均衡器的一个输出,所述第二输入端用于输入0,所述第三输入端用于输入所述第一指示信息;
所述状态指示器具体用于:发送所述第一指示信息至所述多个第一选择器中的N个第一目标选择器;
则所述第一目标选择器,用于根据所述第一指示信息,确定所述目标选择器的第二输入端的输入0为所述白化滤波器的输入。
在一种可能的设计中,若所述N个第一电平均未处于M-1个混沌区间中的任一个混沌区间内,则所述状态指示器还用于:
获取第二指示信息;第二指示信息用于指示每个第一电平与相应的目标混沌区间包括的值的关系;其中,对于每个第一电平,属于目标区间的子集的混沌区间为第一电平相应的目标混沌区间,目标区间为以所述第一电平对应的第一信号电平为左边界,以所述第一电平对应的第二信号电平为右边界的区间所述第一电平处于所述第一电平对应的第一信号电平和对应的第二信号电平之间,第一信号电平和对应的第二信号电平之间无其它的信号电平;以及,
发送第一指示信息和第二指示信息至所述译码器;
所述译码器用于根据第一指示信息和第二指示信息,确定所述第一时刻的各累积度量值,以及,确定所述第一时刻和所述第一时刻之前的L-1个时刻各自对应的生存路径的起点的指示信息。
在一种可能的设计中,所述译码器包括多个第二选择器;所述第二选择器与所述译码器的相邻的两个译码处理器连接;
所述第二选择器的第四输入端用于输入所述第一指示信息,第五输入端用于输入所述第二指示信息,第六输入端用于输入多个预设累积度量集;
所述状态指示器具体用于:
发送第一指示信息至第二目标选择器的第四输入端,发送第二指示信息至所述第二目标选择器的第五输入端;所述第二目标选择器为所述多个第二选择器中的选择器;
所述第二目标选择器根据第一指示信息和第二指示信息,确定所述第二目标选择器输出至相应目标译码处理器的目标预设累积度量集,所述目标预设累积度量集为与所述多个预设累积度量集中与所述第二指示信息对应的预设累积度量集;
所述目标译码处理器确定所述目标预设累积度量集中各累积度量值为第一时刻的各累积度量值。
在一种可能的设计中,所述译码器还包括多个第三选择器;所述第三选择器与所述译码器的相邻的两个译码处理器连接;
所述第三选择器的第七输入端用于输入所述第一指示信息,第八输入端用于输入所述第二指示信息,第九输入端用于输入多个预设生存路径起点指示信息集;每个预设生存路径起点指示信息集中包括所述第一时刻以及所述第一时刻之前的L-1个时刻各自对应的生存路径的起点的指示信息;
所述状态指示器具体用于:发送第一指示信息至至第三目标选择器的第七输入端,发送第二指示信息至所述第三目标选择器的第八输入端;所述第三目标选择器为所述多个第三选择器中的选择器;
所述第三目标选择器根据第一指示信息和第二指示信息,确定第三目标选择器输出至相应目标译码处理器的目标生存路径起点指示信息,所述目标生存路径起点指示信息为多个预设生存路径起点指示信息集中与第二指示信息对应的预设生存路径起点指示信息集;
所述目标译码处理器确定所述目标生存路径起点指示信息中的指示信息为所述第一时刻以及所述第一时刻之前的L-1个时刻各自对应的生存路径的起点的指示信息。
第三方面,本申请实施例提供一种可读存储介质,包括程序或指令,当所述程序或指令在计算机上运行时,第一方面以及第一方面任一可能的设计中的信号处理方法被执行。
第四方面,本申请实施例提供一种数字信号处理器,包括:处理器,所述处理器与存储器耦合;
存储器,用于存储计算机程序;
处理器,用于执行所述存储器中存储的计算机程序,以使得所述处理器执行第一方面以及第一方面任一可能的设计中任一项所述的信号处理方法。
本申请中,状态指示器根据均衡器均衡后的信号的电平,修正各状态,译码器在计算某一时刻的度量值时,译码器至少不计算被修正的状态对应的度量值,可减少译码器采用MLSE技术译码时的计算量,从而降低了信号接收端数字信号处理器的功耗。
附图说明
图1为现有技术中提供的信号传输系统示意图;
图2为本申请提供的数字信号处理器的结构示意图一;
图3为本申请提供的信号处理方法的流程图一;
图4为本申请实施例提供的在PAM4调制模式下,均衡后的信号对应的电平值与时间关系图一;
图5为本申请实施例提供的在PAM4调制模式下,均衡后的信号对应的电平值与时间关系图二;
图6为本申请实施例提供的分支示意图一;
图7为本申请实施例提供的分支示意图二;
图8为本申请实施例提供的最优路径示意图;
图9为本申请实施例提供的均衡后的信号的电平的高斯分布图;
图10为本申请实施例提供的混沌区间示意图;
图11为本申请实施例提供的信号处理方法的流程图二;
图12为本申请实施例提供的白化滤波器的电路实现示意图;
图13为本申请实施例提供的信号处理方法的流程图三;
图14为本申请实施提供的延时缓存器以及译码器的示意图;
图15为本申请实施例提供的25G器件的功耗测试结果图;
图16为本申请实施例提供的50G器件的功耗测试结果图;
图17为本申请实施例提供的信号处理装置的结构示意图一;
图18为本申请实施例提供的信号处理装置的结构示意图二;
图19本申请提供的数字信号处理器的结构示意图二。
具体实施方式
图1为现有技术中提供的信号传输系统示意图;参见图1,信号传输系统包括光发射机100,传输链路200和光接收机300,光发射机100包括激光器11、驱动器12、调制器13光接收机300包括光电转换器14,模拟数字转换器(Analog-to-digital converter,简称ADC)15和数字信号处理器(Digital Signal Processing,简称DSP)16。
光发射机100可称为信号发送端,光接收机300可称为信号接收端。
数字信号处理器16可采用基于Viterbi算法的MLSE技术,将信号发送端发送的信号恢复出来。
可以引起信道的ISI的原因可如下:(1)信号传输系统包括的器件带宽限制可能会引起信道的ISI;(2)信号发送端发出的光信号在光纤中传输时,其波形发生了展宽,这种现象为色散现象,或者是,不同波长或者频率的光具有不同的速度,从而在传输中引起了色散。由于色散的存在,光脉冲在光纤信道中传输时会发送展宽现象,这种脉冲的展宽会引起信道的ISI。因此,需要数字信号处理器尽可能的消除信道的ISI,恢复信号发送端发送的信号。
实际中,在DSP中求信号接收端接收到的信号的序列相关性问题的方法很多,有前向反馈均衡(Feed Forward Equalization,简称FFE),判决反馈均衡(decision feedbackequalization,简称DFE),采用基于Viterbi算法的MLSE技术、MAP方法等。其中,采用基于Viterbi算法的MLSE技术是递归方式求解序列最大概率解的方法,准确度高,且比MAP方法已经省了很大的资源,但是其资源功耗依然非常巨大。
DSP的资源功耗会随着信号状态数成指数增长。对于开关键控信号(On OffKeying,简称OOK)信号,每个时刻可能的信号电平数为2,PAM4的每个时刻可能的信号电平数为4。对于系统记忆长度为L的系统,使用MLSE时,状态数具有M(L+1)个,即度量分支有M(L+1)个。复杂度会随着状态数和记忆长度的增加而成指数增加。现有技术中可以把高阶格式降维到OOK的MLSE进行处理,大幅降低了资源和功耗,但是还不够;本申请将提供一个可以极大降低功耗的信号处理方法和装置。
图2为本申请提供的数字信号处理器的结构示意图一;参见图2,数字信号处理器包括:均衡器21、状态指示器22,白化滤波器23、延时缓存器24,MLSE译码器25;
均衡器21用于,消除信道的ISI和非线性等。
状态指示器22用于,通过均衡器21输出的信号的电平分布情况,对MLSE所需计算的状态进行指示或者修改,已达到使得MLSE在某些情况不工作或者不计算的目的。
白化滤波器23用于,对因为均衡器21使得噪声变为有色噪声或者非白噪进行白化处理,同时引入一个可控且已知的ISI,ISI为白化滤波器对应的系数中的非零系数,详见后续阐述。
延时缓存器24:由于MLSE(Viterbi)是顺序实现,后一时刻的处理需要前一时刻的处理信息,延时缓存器24就是用于对数据进行延时保持,以满足MLSE译码需求。
MLSE译码器25用于,在引入的可控且已知的ISI下译码恢复原始信号。本专利中,MLSE译码器受到状态指示器22的影响,从而达到节省功耗的目的。
下面基于图1和图2对本申请的信号处理方法进行详细的说明。
图3为本申请提供的信号处理方法的流程图一,参见图3,本实施的方法包括:
步骤S101、状态指示器获取均衡器均衡后的信号在N个连续时刻处对应的N个第一电平;N=L+1,L为信号的记忆长度;
步骤S102、若N个第一电平中的至少部分电平处于各混沌区间之外,则状态指示器修正ML+1个状态中部分状态为第一预设值,第一预设值指示译码器在获取第一时刻的度量值时,不计算第一预设值对应的状态的度量值;第一时刻为N个连续时刻中的第一个时刻或者最后一个时刻;
其中,信号发送端采用M个信号电平传输信号;各混沌区间中的第n个混沌区间为[zn+1-λ,λ+zn];n=1,2,…M-1,λ为Q值的放大倍数,zn为第一集合中的第n个值,zn+1为第一集合中的第n+1个值,第一集合包括按照从小到大的顺序排列的M个信号电平,Q值为zn+1与zn的差值的一半。
具体地,本实施例中的信号发送端采用M个信号电平传输信号的含义如下:
若M=2,则说明信号发送采用2个信号电平传输信号,即在同一时刻可能采用2个信号电平中的任一信号电平传输信号,比如信号发送端采用OOK调制方法调制发送信号时,就是采用2个信号电平传输信号,该两个信号电平可为-1、1。
若M=4,则说明信号发送采用4个信号电平传输信号,即在同一时刻可采用4个信号电平中的任一信号电平传输信号,比如信号发送端采用PAM4调制方法调制发送信号时,就是采用4个信号电平传输信号,该4个信号电平为-3、-1、1、3。
若M=8,则说明信号发送采用8个信号电平传输信号,即在同一时刻可能采用8个信号电平中的任一信号电平传输信号,比如信号发送端采用PAM8调制方法调制发送信号时,就是采用8个信号电平传输信号,该8个信号电平为-7、-5、-3、-1、1、3、5、7。
其中,信号发送端采用M个信号电平传输信号也可以称为信号发送端采用M个符号传输信号。M个符号的取值为M个信号电平。
若信号发送端在n时刻用于传输信号的信号电平为-1,在传输链路比如光纤的传输过程中,由于系统损伤及噪声等的原因,可能到达信号接收端后经均衡器均衡后电平变成了-1.2,,由于均衡后的噪声为有色噪声,经过白化滤波器(postfilter)后,噪声被白化,信噪比提高,同时引入了可控且已知的ISI,MLSE技术在此可控且已知的ISI下对各时刻用于传输的信号电平进行译码,得到最优解。
图4为本申请实施例提供的在PAM4调制模式下,均衡后的信号对应的电平值与时间关系图一,图5为本申请实施例提供的在PAM4调制模式下,均衡后的信号对应的电平值与时间关系图二;其中,图4和图5的符号错误率(Symbol Error Rate,简称SER)不相同。
参见图4和图5,SER越高,混沌区域(上方颜色较深区域和下方颜色较浅区域的重叠)越大,图4对应的SER大于图5对应的SER。均衡器的输出在可分辨的E-2量级时,混沌区域也是在+1和-1内,即NLE输出的点可以粗判决为两个电平,而不是四个电平,这也是PAM4的MLSE简化为OOK的MLSE的原理所在。
本实施例中信号的记忆长度L是指当前时刻的信号受前面L个时刻的信号的影响或者受后面L个时刻的信号的影响,此L是由白化滤波器系数长度决定的,即L为白化滤波器系数的个数减1。
下面对本实施例中的状态、状态的度量值、累积度量值以及译码原理进行解释说明。
如上所述在任一时刻传输信号采用的电平具有M种可能,比如在时刻a传输信号采用的电平具有M种可能,在时刻a的下一时刻b传输信号采用的电平也具有M种可能。
图6为本申请实施例提供的分支示意图一,图7为本申请实施例提供的分支示意图二。
参见图6,图4对应M=2,L=1且当前时刻的信号受前面1个时刻的信号的影响的情况,图中的黑点表示信号电平;n-1时刻信号发送端传输信号采用的信号电平可能为1或-1,n时刻信号发送端传输信号采用的信号电平也可能为1或-1,这样具有如下4种可能:(1)n-1时刻对应的信号电平为1,n时刻对应的信号电平为1;(2)n-1时刻对应的信号电平为1,n时刻对应的信号电平为-1;(3)n-1时刻对应的信号电平为-1,n时刻对应的信号电平为1;(4)n-1时刻对应的信号电平为-1,n时刻对应的信号电平为-1;上述4种可能即对应n-1时刻到n时刻的4条分支路径,如图6中的信号电平之间的4条粗黑线所示。
则在M=2,L=1时,每个时刻信号的状态数为2L+1=21+1=4,4个状态分别为:(1)S1=a1×1+a2×1;(2)S2=a1×1+a2×(-1);(3)S3=a1×(-1)+a2×1;(4)S4=a1×(-1)+a2×(-1)。
其中,a1为白化滤波器计算时采用的第一系数,a2为白化滤波器计算时采用的第二系数,其中一个系数可为1;此时,白化滤波器的系数为的个数为2个,其中的非1系数为前述的可控且已知的ISI。
若信号均衡后在n-1时刻对应的电平值为xn-1,在n时刻对应的电平值为xn,则白化滤波器会计算Xn=a1×xn-1+a2×xn,此时,a2可为1,a1可为0.5;则在n时刻上述4个状态对应的或者4个分支对应的度量分别为D1=(Xn-S1)2,D2=(Xn-S2)2,D3=(Xn-S3)2,D4=(Xn-S4)2,其中,D1、D2、D3、D4为n时刻对应的度量值,D1、D3较小的一个保留,称为n时刻的第一度量值,与第一生存路径对应,D2、D4中的最小的一个保留,称为n时刻的第二度量值,与第二生存路径对应。更详细的来讲,S1对应1(n-1时刻)到1(n时刻)、S3对应-1(n-1时刻)到1(n时刻),到n时刻的1(或者同一信号电平)的两条分支路径对应的度量值中较小的分支路径被保留,称为第一生存路径,若D1交小,则第一生存路径为n-1时刻的1到n时刻的1。S2对应1(n-1时刻)到-1(n时刻)、S4对应-1(n-1时刻)到-1(n时刻),到n时刻的-1的两条分支路径对应的度量值中较小分支路径被保留,称为第二生存路径,若D2交小,则第二生存路径为n-1时刻的1到n时刻的-1。
基于此,n时刻具有两个累积度量值:第一累积度量值和第二累积度量值,第一累积度量值为n时刻之前的n-1个时刻的第一度量值与n时刻的第一度量值之和,第二累积度量值为n时刻之前的n-1个时刻的第二度量值与n时刻的第二度量值之和。
在图6对应的实例下,若MLSE的译码深度为5(不限于5,可为大于等于2的任一值),则n-4时刻对应的信号发送端传输信号采用的信号电平的确定过程如下:若n时刻的第一累积度量值小,则第一累积度量值对应的最优路径在n-4时刻对应的信号电平即为n-4时刻的信号电平。
图8为本申请实施例提供的最优路径示意图;
具体来讲,对于n-3时刻:-1(n-4时刻)到1((n-3时刻))的分支路径对应的度量值小于1(n-4时刻)到1(n-3时刻)的分支路径的度量值,则-1到1这条分支路径作为n-4时刻到n-3时刻的第一生存路径,-1(n-4时刻)到-1((n-3时刻))的分支路径对应的度量值大于1(n-4时刻)到-1(n-3时刻)的分支路径的度量值,则1到-1这条分支路径作为n-4时刻到n-3时刻的第二生存路径;
对于n-2时刻:对于n-2时刻:-1(n-3时刻)到1((n-2时刻))的分支路径对应的度量值小于1(n-3时刻)到1(n-2时刻)的分支路径的度量值,则-1到1这条分支路径作为n-3时刻到n-2时刻的第一生存路径,-1(n-3时刻)到-1((n-2时刻))的分支路径对应的度量值小于1(n-3时刻)到-1(n-2时刻)的分支路径的度量值,则-1到-1这条分支路径作为作为n-3时刻到n-2时刻的第二生存路径;
对于n-1时刻:对于n-1时刻:-1(n-2时刻)到1((n-1时刻))的分支路径对应的度量值大于1(n-2时刻)到1(n-1时刻)的分支路径的度量值,则1到1这条分支路径作为作为n-2时刻到n-1时刻的第一生存路径,-1(n-2时刻)到-1((n-1时刻))的分支路径对应的度量值小于1(n-2时刻)到-1(n-1时刻)的分支路径的度量值,则-1到-1这条分支路径作为n-2时刻到n-1时刻的第二生存路径;
对于n时刻:对于n时刻:-1(n-1时刻)到1((n时刻))的分支路径对应的度量值大于1(n-1时刻)到1(n时刻)的分支路径的度量值,则1到1这条分支路径作为n-1时刻到n时刻的第一生存路径,-1(n-1时刻)到-1((n时刻))的分支路径对应的度量值小于1(n-1时刻)到-1(n时刻)的分支路径的度量值,则-1到-1这条分支路径作为n-1时刻到n时刻的第二生存路径;
参见图8,实线表示各时刻对应的第一生存路径,虚线表示各时刻对应的第二生存路径。若在n时刻第一累积度量值比较小,则最优路径的起点为图8中n时刻的1,示意性的,a1、a2、a3、b4、a5连城的线对应的路径即为最优路径,该最优路径在n-4时刻对应的信号电平为1,因此,n-4时刻对应的信号发送端传输信号采用的信号电平为1。若在n时刻第二累积度量值比较小,则最优路径的起点为图8中n时刻的-1,示意性的,b1、b2、b3、b4、a5连城的线对应的路径即为最优路径,该最优路径在n-4时刻对应的信号电平为1,因此,n-4时刻对应的信号发送端传输信号采用的信号电平为1。
接着,参见图7,图7对应M=2,L=2且当前时刻的信号受前面2个时刻的信号的影响的情况,图中的黑点表示信号电平;n-2时刻信号发送端传输信号采用的信号电平可能为1或-1,n-1时刻信号发送端传输信号采用的信号电平可能为1或-1,n时刻信号发送端传输信号采用的信号电平也可能为1或-1,这样具有如下8种可能:(1)n-2时刻对应的信号电平为1,n-1时刻对应的信号电平为1,n时刻对应的信号电平为1;(2)n-2时刻对应的信号电平为1,n-1时刻对应的信号电平为1,n时刻对应的信号电平为-1(3)n-2时刻对应的信号电平为1,n-1时刻对应的信号电平为-1,n时刻对应的信号电平为-1;(4)n-2时刻对应的信号电平为1,n-1时刻对应的信号电平为-1,n时刻对应的信号电平为1;(5)n-2时刻对应的信号电平为-1,n-1时刻对应的信号电平为1,n时刻对应的信号电平为1;(6)n-2时刻对应的信号电平为-1,n-1时刻对应的信号电平为1,n时刻对应的信号电平为-1(7)n-2时刻对应的信号电平为-1,n-1时刻对应的信号电平为-1,n时刻对应的信号电平为-1;(8)n-2时刻对应的信号电平为-1,n-1时刻对应的信号电平为-1,n时刻对应的信号电平为1;
上述8种可能即对应n-2时刻至n时刻的8条分支路径,如图7中的信号电平之间的8条黑线所示。其中,黑线1表示可能(1)对应的分支路径,黑线2表示可能(2)对应的分支路径,黑线3表示可能(5)对应的分支路径,黑线4表示可能(6)对应的分支路径,黑线5表示可能(4)对应的分支路径,黑线6表示可能(3)对应的分支路径,黑线7表示可能(8)对应的分支路径,黑线8表示可能(7)对应的分支路径。
则在N=2,L=2时,每个时刻信号的状态数也为8,8个状态分别为:(1)S1=a1×1+a2×1+a3×1;(2)S2=a1×1+a2×1+a3×(-1);(3)S3=a1×1+a2×(-1)+a3×(-1);(4)S4=a1×1+a2×(-1)+a3×1;(5)S5=a1×(-1)+a2×1+a3×1;(6)S6=a1×(-1)+a2×1+a3×(-1);(7)S7=a1×(-1)+a2×(-1)+a3×(-1);(8)S8=a1×(-1)+a2×(-1)+a3×1;
其中,a1为白化滤波器计算时采用的第一系数,a2为白化滤波器计算时采用的第二系数,a3为白化滤波器计算时采用的第三系数。
若信号均衡后在n-2时刻实际对应的电平值为xn-2、在n-1时刻实际对应的电平值为xn-1,在n时刻实际对应的电平值为xn,则白化滤波器会计算Xn=a1×xn-2+a2×xn-1+a3×xn,则在n时刻上述8个状态的度量分别为D1=(Xn-S1)2,D2=(Xn-S2)2,D3=(Xn-S3)2,D4=(Xn-S4)2,D5=(Xn-S5)2,D6=(Xn-S6)2,D7=(Xn-S7)2,D8=(Xn-S8)2;此时,a3可为1;D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8为n时刻的度量值;其中,D1、D5中较小的度量值被保留,称为第一度量值,与第一生存路径对应,D4、D8中较小的度量值被保留,称为第二度量值,与第二生存路径对应,D2、D6中较小的度量值被保留,称为第三度量值,与第三生存路径对应,D2、D6中较小的度量值被保留,作为第三生存路径对应的第三度量值,D3、D7中较小的度量值被保留,称为第四度量值,与第四生存路径对应。
基于此,n时刻具有四个累积度量值:第一累积度量值、第二累积度量值、第三累积度量值和第四累积度量值,第一累积度量值为n时刻之前的n-1个时刻的第一度量值与n时刻的第一度量值之和,第二累积度量值为n时刻之前的n-1个时刻的第二度量值与n时刻的第二度量值之和,第三累积度量值为n时刻之前的n-1个时刻的第三度量值与n时刻的第三度量值之和,第四累积度量值为n时刻之前的n-1个时刻的第四度量值与n时刻的第四度量值之和。
通过上述的阐述可知,在任一时刻的实际状态数等于ML+1个,这样就需要计算M(L+1)个度量,在M>2时,为了降低度量的计算量,可事先从M(L+1)个状态中确定2L+1个状态,只计算2L+1个状态的度量;可以这样做的原理如下:
根据信号均衡后在n时刻实际对应的电平在M个信号电平中的哪两个信号电平之间,将n时刻发送端传输信号采用的信号电平的可能取值变成该两个信号电平,n时刻为任一时刻。
比如:M=4,L=1时,信号发送端用于传输信号的信号电平为-3、-1、1、3,信号均衡后在n-1时刻实际对应的电平为1.8,1.8在1和3之间,则认为n-1时刻信号发送端传输信号采用的电平可能为1或3,即M-1时刻的第一电平对应的第一信号电平为1,第二信号电平为3;信号均衡后在n时刻实际对应的电平为0.5,0.5在-1和1之间,则认为n时刻信号发送端传输信号采用的电平可能为-1或1,即n时刻的第一电平对应的第一信号电平为-1,第二信号电平为1;则n-1时刻到n时刻的路径从原来的16条降低到了4条,从16个状态中确定如下4个状态:(1)a1×1+a2×1;(2)a1×1+a2×(-1);(3)a1×3+a2×(-1);(4)a1×3+a2×1,可只计算这4个状态的度量值。
基于上述的说明,下面对本申请实施的信号处理的方法进行详细的说明。
对于步骤S101,本实施中的信号接收端的数字信号处理器中增加了状态指示器,状态指示器获取均衡器均衡后的信号在N个连续时刻处对应的N个第一电平;其中,N=L+1,L为信号的记忆长度。
具体地,若L=1,且n时刻的信号受n-1时刻的信号的影响,n-1时刻在n时刻之前,则在确定n时刻信号发送端传输信号采用的电平时,状态指示器需要获取均衡器均衡后的信号在2个连续时刻处对应的2个第一电平,该两个连续时刻为n时刻和n-1时刻。
若L=1,且当前n时刻的信号受n+1时刻的信号的影响,n时刻在n+1时刻之前,则在确定n时刻信号发送端传输信号采用的电平时,状态指示器需要获取均衡器均衡后的信号在2个连续时刻处对应的2个第一电平,该2个连续时刻为n时刻和n+1时刻。
若L=2,且当前n时刻的信号受n-1,n-2时刻的信号的影响,n-1,n-2时刻在n时刻之前,则在确定n时刻信号发送端传输信号采用的电平时,状态指示器需要获取均衡器均衡后的信号在3个连续时刻处对应的3个第一电平,该3个连续时刻为n时刻、n-1时刻、n-2时刻。
若L=2,且当前n时刻的信号受n+1,n+2时刻的信号的影响,n+1,n+2时刻在n时刻之前,则在确定n时刻信号发送端传输信号采用的电平时,状态指示器需要获取均衡器均衡后的信号在3个连续时刻处对应的3个第一电平,该3个连续时刻为n时刻、n+1时刻、n+2时刻。
对于步骤S102,在判断N个第一电平与M-1个混沌区间的关系时,需要先获取Q值的放大倍数,以及M-1个混沌区间。
具体地,若将信号发送端传输信号采用的M个信号电平按照从小到大的顺序排列后组成一个第一集合,则这个第一集合中相邻两个信号电平的差值的绝对值的一半,即为Q值。
比如:若M个信号电平为-1,1,则第一集合为(-1,1),若M个信号电平为-3,-1,1,3,则第一集合为(-3,-1,1,3),或者,Q的物理含义为等同归一化的等效信噪比(Signal-Noise Ratio,简称SNR)。
其中,Q值的放大倍数可通过如下两种实施方式获取,但并不限于如下两种实施方式。
第一种可实现的实施方式为:(1)状态指示器获取信号接收端均衡后的信号的SNR;
(2)状态指示器根据Q值和SNR,获取符号错误率(Symbol Error Rate,简称SER);
(3)状态指示器获取SER降低预设数量级后的修正SER,修正SER用于指示若信号发出端发送的信号所采用的电平值为zn时,信号接收端均衡后的信号对应的电平值处于[zn-Q×λ,zn+Q×λ]外的概率,λ为待求解的放大倍数;
具体地,可选地,预设数量级为2~5个数量级中的任一数量级。
(4)状态指示器根据修正SER、Q值和SER,获取放大倍数λ。
图9为本申请实施例提供的均衡后的信号的电平的高斯分布图,参见图9,在图9中标出了计算SER以及SERleft采用的区域。
第二种可实现的实施方式为:(1)状态指示器获取放大倍数λ为第二集合中的第k个值时,译码器的第一二进制误码率(Bit Error Rate,简称BER),以及放大倍数为第二集合中的第k+1个值时,译码器的第二BER;第二集合为放大倍数能够取的K个值按照从大到小的顺序排列后组成的集合,且K个值为公差为预设值的等差序列;k=1,2…,K;
(2)若第一BER小于或等于第二BER,且放大倍数为第一集合中的第k+1个值时,译码器的第三BER小于第二BER,则状态指示器确定放大倍数为第一集合中的第k+2个值。
具体地,根据上述Q值的含义,可知,1≤λ≤2。当λ=1时,MLSE译码功耗与硬判的功耗一致,当λ=2时,MLSE译码性能与现有技术中的功耗一致。可选地,在本实施例中1<λ<2。
该种实施方式依据的原理为,译码器的BER会随着λ的增加而慢慢降低,逐渐趋于饱和,即当BER降低到一定水平后,λ不再影响BER,也就是说可在[1,2]中选择使得译码器的BER刚刚进入饱和的λ;反过来说,BER会随着λ的降低先保持不变,接着逐渐升高。
因此,可将λ的取值从2开始,按照一定的梯度逐渐降低,获取每个λ对应的译码器的BER,当第一次出现当前得到的BER大于上一次得到的BER时,则认为当前的λ取值为Q值的放大倍数。
比如,梯度=0.05,获取当λ=2时,译码器的BER1,获取λ=1.95时,译码器的BER2,比较BER2和BER1,若BER2小于或等于BER1,则继续降低λ的取值,获取λ=1.90时,译码器的BER3,比较BER3和BER2,若BER3小于或等于BER2,则继续降低λ的取值,重复上述过程,若λ=1.55时译码器的BER10≤λ=1.50时译码器的BER11,且λ=1.50BER11大于λ=1.45时译码器的BER12,则确定Q值的放大倍数为1.50。
上述过程相当于从[1,2]中选择K个值组成一个第二集合,K个值为公差为预设值的等差序列(比如梯度=0.05时,公差为0.05),且K个值在第二集合中按照从大到小的顺序排列,λ的取值从第二集合中的第一个值取起,得到相应的译码器的BER,直至出现:放大倍数λ为第二集合中的第k个值时对应的译码器的第一BER小于或等于放大倍数为第二集合中的第k+1个值时对应的译码器的第二BER,且放大倍数为第二集合中的第k+2个值时对应的译码器的第三BER小于第二BER,则状态指示器确定Q值的放大倍数为第一集合中的第k+2个值。
其中,在相干的长距离传输系统中,BER一般会随着光信噪比(Optical SignalNoise Ratio,简称OSNR)的降低而升高。在直调直检的短距离传输系统中,BER一般会随着接收光功率ROP的降低而升高;一般的MLSE配置中需要满足最恶劣的场景(BER最差)。
在确定了Q值的放大倍数λ后,就可根据λ和M个信号电平确定M-1个混沌区间。其中,M-1个混沌区间中的第n个混沌区间为[zn+1-λ,λ+zn];所述n=1,2,…M-1。
比如:M=4时,且M个信号电平为-3,-1,1,3时,第1个混沌区间为[-1-λ,λ-3],第2个混沌区间为[1-λ,λ-1],第3个混沌区间为[3-λ,1+λ]。
图10为本申请实施例提供的混沌区间示意图;参见图10,31、32、33均为混沌区间。
混沌区间的含义为若信号均衡后n时刻对应的实际电平处于该混沌区间内,则表明不能直接确定n时刻信号发送端传输信号采用的信号电平,比如若信号均衡后n时刻对应的实际电平处于区间[-1-λ,λ-3],则不能直接确定n时刻信号发送端传输信号采用的信号电平是-3还是-1,需要译码器进行译码。
通过上述过程,确定了M-1个混沌区间。可以理解的是,状态指示器可事先确定好M-1个混沌区间,存储在状态指示器,可不用每次对信号译码时均确定一次M-1个混沌区间。
在步骤S101中状态指示器获取到均衡器均衡后的信号在N个连续时刻处对应的N个第一电平后,接着判断N个第一电平与M-1个混沌区间的关系。
若N个第一电平中的至少部分电平未处于M-1个混沌区间中的任一个混沌区间内,则状态指示器修正2L+1个状态中部分状态为第一预设值,第一预设值指示译码器在获取第一时刻的度量值时,不计算第一预设值对应的状态的度量值;第一时刻为N个连续时刻中的第一个时刻或者最后一个时刻;
具体地,若M=2,M个信号电平为-1,1,L=1,λ=1.5,则混沌区间为[1-λ,λ-1]=[-0.5,0.5],且n时刻的信号受n-1时刻的信号的影响,n-1时刻在n时刻之前,则N=2,2个第一电平为信号均衡后的n时刻和n-1时刻各自对应的第一电平,第一时刻为2个连续时刻中的最后一个时刻—n时刻。可以理解的是,第一时刻为N个连续时刻中的最后一个时刻还是N个连续时刻中的第一个时刻是根据n时刻的信号是受之前L个时刻的信号的影响,还是受之后L个时刻的信号的影响。若n时刻的信号是受之前L个时刻的信号的影响,则第一时刻为N个连续时刻中的最后一个时刻,若n时刻的信号是受之后L个时刻的信号的影响,则第一时刻为N个连续时刻中的第一个时刻。
如前所述,此时,每个时刻对应的4个状态为(1)S1=a1×1+a2×1;(2)S2=a1×1+a2×(-1);(3)S3=a1×(-1)+a2×1;(4)S4=a1×(-1)+a2×(-1)。
若n时刻对应的第一电平为-0.8,若n-1时刻对应的第一电平为0.2,则n时刻对应的第一电平处于混沌区间之外,可初判n时刻信号接收端传输信号采用的信号电平为-1,而n-1时刻对应的第一电平0.2处于混沌区间内,则无法初判n-1时刻信号接收端传输信号采用的信号电平为-1还是1,这样n-1时到n时刻的路径可能为-1到1,也可能是1到1,不会是-1到-1,或者1到-1,则将状态S2=a1×1+a2×(-1),(4)S4=a1×(-1)+a2×(-1),修正为第一预设值,比如100,若a1=0.5,a2=1时,则修正后的4个状态为1.5,100,0.5,100。
状态指示器将修正后的4个状态:1.5,100,0.5,100发送至译码器,译码器获取n时刻的度量时,只计算状态“1.5”的度量值:(X-1.5)2,以及状态“0.5”的度量值:(X-0.5)2,此处的X=0.5×(0.2)+1×(-0.8)=-0.7。而状态100的度量值不计算,直接得到状态100的度量值为100,或者其它远大于0的数值。
而现有技术中,获取n时刻的度量时,4个状态的度量均需要计算,将4个状态的度量中最小的度量作为n时刻的度量,而本申请中在计算某一时刻的度量值时,只需计算至少部分状态的度量,因此本申请中的信号处理方法可减少译码器采用MLSE技术译码时的计算量,从而降低了信号接收端数字信号处理器的功耗。
若M=4,M个信号电平为-3,-1,1,3,L=1,λ=1.5,则混沌区间为[-1-λ,λ-3]=[-2.5,-1.5],[1-λ,λ-1]=[-0.5,0.5],[3-λ,1+λ]=[1.5,2.5],且n时刻的信号受n-1时刻的信号的影响,n-1时刻在n时刻之前,则N=2,2个第一电平为信号均衡后的n时刻和n-1时刻各自对应的第一电平,第一时刻为2个连续时刻中的最后一个时刻—n时刻。
如前所述,此时,每个时刻对应的16(4L+1)个状态为(1)S1=a1×(-3)+a2×(-3);(2)S2=a1×(-3)+a2×(-1);(3)S3=a1×(-3)+a2×1;(4)S4=a1×(-3)+a2×3;(5)S5=a1×(-1)+a2×(-3);(6)S6=a1×(-1)+a2×(-1);(7)S7=a1×(-1)+a2×1;(8)S8=a1×(-1)+a2×3;(9)S9=a1×1+a2×(-3);(10)S10=a1×1+a2×(-1);(11)S11=a1×1+a2×1;(12)S12=a1×3+a2×(-3);(13)S13=a1×3+a2×(-3);(14)S14=a1×3+a2×(-1);(15)S15=a1×3+a2×1;(16)S16=a1×3+a2×3。
其中,修正ML+1中的部分状态为第一预设值,具有以下两种实施方法:
一种实施方式为:若n时刻对应的第一电平为-0.8,则n时刻对应的第一电平处于上述三个混沌区间之外,-0.8处于-1和1之间,且-0.8与信号电平-1的之差的绝对值最小,可初判n时刻信号接收端传输信号采用的信号电平为-1,若n-1时刻对应的第一电平为0.2,0.2处于混沌区间[-0.5,0.5]内,且0.2处于-1和1之间则无法初判n-1时刻信号接收端传输信号采用的信号电平为-1还是1,这样n-1时到n时刻的路径可能为-1到1,也可能是1到1,不会是-1到-1,或者1到-1,则除了状态S7=a1×(-1)+a2×1=0.5和S11=a1×1+a2×1=1.5保持不变,状态指示器将其余的14个状态修正为第一预设值,比如100,译码器获取n时刻的度量时,只计算状态“1.5”的度量值:(X-1.5)2,以及状态“0.5”的度量值:(X-0.5)2,此处的X=0.5×(0.2)+1×(-0.8)=-0.7,将(X-1.5)2,(X-0.5)2中较小的度量作为n时刻的度量。即修正ML+1中的部分状态为第一预设值。
另一种实施方式为:若n时刻对应的第一电平为-0.8,则n时刻对应的第一电平处于上述三个混沌区间之外,-0.8处于-1和1之间,且-0.8与信号电平-1的之差的绝对值最小,可初判n时刻信号接收端传输信号采用的信号电平为-1,若n-1时刻对应的第一电平为0.2,0.2处于混沌区间[-0.5,0.5]内,且0.2处于-1和1之间则无法初判n-1时刻信号接收端传输信号采用的信号电平为-1还是1,这样n-1时到n时刻的路径可能为-1到1,也可能是1到1,不会是-1到-1,或者1到-1,则只将状态S10=a1×1+a2×(-1),S6=a1×(-1)+a2×(-1),修正为第一预设值,比如100,而状态S7=a1×(-1)+a2×1保持不变,S11=a1×1+a2×1保持不变,状态指示器将修正后的4个状态:S11=1.5,S10=100,S7=0.5,S6=100发送至译码器,译码器获取n时刻的度量时,只计算状态“1.5”的度量值:(X-1.5)2,以及状态“0.5”的度量值:(X-0.5)2,此处的X=0.5×(0.2)+1×(-0.8)=-0.7,将(X-1.5)2,(X-0.5)2中较小的度量作为n时刻的度量。即只修正2L+1=21+1=4个状态中的部分状态,或者说,修正ML+1中的部分状态为第一预设值可理解为:修正2L+1中的部分状态为第一预设值,2L+1个状态为与N个第一电平各自对应的第一信号电平和第二信号电平相关的2L+1个状态,对于每个第一电平,第一电平处于该第一电平对应的第一信号电平和第二信号电平之间,第一信号电平和第一信号电平之间不存在其它的信号电平。与N个第一电平各自对应的第一信号电平和第二信号电平相关的2L+1个状态是指根据N个第一电平各自对应的第一信号电平和第二信号电平计算得到的2L+1个状态,每个状态根据N个第一电平各自对应的两个信号电平中的一个信号电平计算得到。
其余的12个状态不修正,也不发送至译码器,因为根据n时刻对应的第一电平为-0.8,处于-1和1之间,n-1时刻对应的第一电平为0.2,处于-1和1之间,可认为n时刻信号接收端传输信号采用的信号电平为-3和3的概率为0,n-1时刻信号接收端传输信号采用的信号电平为-3和3的概率为0。译码器也不计算这12个状态中的度量值。
可以理解的是,当M=4时,4L+1中的2L+1个状态是根据信号均衡后n时刻对应的第一电平和n-1时刻对应的第一电平决定的,也就是若n时刻对应的第一电平处于第一信号电平和第二信号电平之间,n-1时刻对应的第一电平处于第三信号电平和第四信号电平之间(第三信号电平可能与第一信号电平或第二信号电平相同,第四信号电平可能与第一信号电平或第二信号电平相同),且第一信号电平之间和第二信号电平之间不存在其它的信号电平,第三信号电平之间和第四信号电平之间不存在其它的信号电平,则2L+1个状态是与第一信号电平(计算状态时对应n-1时刻)、第二信号电平(计算状态时对应n-1时刻)、第三信号电平(计算状态时对应n时刻)和第四信号电平(计算状态时对应n时刻)相关的状态。
总的来说,ML+1中的2L+1个状态是根据信号均衡后N时刻对应的N个第一电平决定的,也就是若n时刻对应的第一电平处于第一信号电平和第二信号电平之间,n-1时刻对应的第一电平处于第三信号电平和第四信号电平之间(第三信号电平可能与第一信号电平或第二信号电平相同,第四信号电平可能与第一信号电平或第二信号电平相同),且第一信号电平之间和第二信号电平之间不存在其它的信号电平,第三信号电平之间和第四信号电平之间不存在其它的信号电平,2L+1个状态是与第一信号电平、第二信号电平、第三信号电平和第四信号电平相关的状态。比如,上述举例中的-1为第一信号电平,1为第二信号电平,-1为第三信号电平,1为第四信号电平,2L+1个状态为S6=a1×(-1)+a2×(-1),S7=a1×(-1)+a2×1,S10=a1×1+a2×(-1),S11=a1×1+a2×1。
进一步地,
P2=2×Pconfusion×(1-Pconfusion)
P0=(1-Pconfusion)2
其中,在L=1时,Pconfusion为均衡后的信号某一时刻的电平落在混沌区间之内的概率;P4、P2、P0分别表示4个状态的度量值需要计算的概率,2个状态的度量值需要计算的概率,所有状态的度量值均不需要计算的概率。
可选地,若N个第一电平中全部电平未处于M-1个混沌区间中的任一个混沌区间内,可不进行状态修正,也可进行状态修正,对于不进行状态修正的过程,参见后续实施例的阐述。
进一步地,以记忆长度为1的OOK译码为例,NLE的输出对应的信号电平具有[-1,1]两种,经过白化滤波器之后,前后时刻相关,则有四种状态[-1-c,-1+c,1-c,1+c]。此处,白化滤波器系数的集合为[1,c]。
根据前后时刻NLE输出in的分布情况,对分支进行修正,插入虚假分支指示符合,此处用100代替。
对于度量的计算
根据虚假指示符号来选择性的进行计算。
idx_real=find(state~=100)
idx_fake=find(state==100)
N=length(idx_fake);
if N==3
Metric=state;
else
Metric(idx_real)=abs(rxSig(n)–state(idx_real)).^2;
Metric(idx_fake)=100;
end
四个分支中存在3个虚假指示(100),四个分支可都不用计算,直接输出与分支相同的度量即可;其他情况,只需对不是虚假指示的位置进行度量计算,虚假的位置保持虚假即可。
本申请的信号处理方法,获取均衡器均衡后的信号在N个连续时刻处对应的N个第一电平;N=L+1,L为信号的记忆长度;若N个第一电平中的至少部分电平未处于M-1个混沌区间中的任一个混沌区间内,则状态指示器修正ML+1个状态中部分状态为第一预设值,第一预设值指示译码器在获取第一时刻的度量值时,不计算第一预设值对应的状态的度量值;第一时刻为N个连续时刻中的第一个时刻或者最后一个时刻;其中,信号发送端采用M个信号电平传输信号;各混沌区间中的第n个混沌区间为[zn+1-λ,λ+zn];n=1,2,…M-1,λ为Q值的放大倍数,zn为第二集合中的第n个值,zn+1为第二集合中的第n+1个值,所述第二集合包括按照从小到大的顺序排列的所述M个信号电平,Q值为zn+1与zn的差值的一半。本申请的信号处理方法,降低了信号接收端数字信号处理器的功耗。
为了进一步降低信号接收端数字信号处理器的功耗,本申请实施例在上一实施例的基础上作了改进,图11为本申请实施例提供的信号处理方法的流程图二,参见图11,本实施例的方法包括:
步骤S201、状态指示器获取均衡器均衡后的信号在N个连续时刻处对应的N个第一电平;N=L+1,L为信号的记忆长度;
步骤S202、若N个第一电平均未处于M-1个混沌区间中的任一个混沌区间内,则状态指示器获取第一指示信息;第一指示信息用于指示N个第一电平均未处于M-1个混沌区间中的任一个混沌区间内;
步骤S203、状态指示器发送第一指示信息至白化滤波器;
步骤S204、白化滤波器根据第一指示信息,确定输入为0;
步骤S205、白化滤波器根据根据输入0得到输出0,并将0输出至延时缓存器;
其中,信号发送端采用M个信号电平传输信号;M-1个混沌区间中的第n个混沌区间为[zn+1-λ,λ+zn];n=1,2,…M-1,λ为Q值的放大倍数,zn为第一集合中的第n个值,zn+1为第一集合中的第n+1个值,第一集合包括按照从小到大的顺序排列后的M个信号电平,Q值为zn+1与zn的差值的一半。
具体地,本实施例中的步骤S201的具体实现参见上一实施例中的步骤S101,本实施例中不再赘述。
对于步骤S202、若N个第一电平均未处于M-1个混沌区间中的任一个混沌区间内,则状态指示器获取第一指示信息;
对于判断N个第一电平中的每个第一电平是否处于M-1个混沌区间中的任一个混沌区间内的过程参见上一实施例中的步骤S102中的阐述,本实施例中不再赘述。
若N个第一电平均未处于M-1个混沌区间中的任一个混沌区间内,则状态指示器获取第一指示信息,第一指示信息CTN.en可占用一个比特,比如此时CTN.en可为1。
可以理解的是,若N个第一电平中包括至少一个电平处于混沌区间内,则状态指示器获取第三指示信息,第三指示信息CTN.en可占用一个比特,比如此时CTN.en可为0。
对于步骤S203~S205、状态指示器发送第一指示信息至白化滤波器;第一指示信息用于指示N个第一电平均未处于M-1个混沌区间中的任一个混沌区间内;白化滤波器接收到第一指示信息后,根据第一指示信息,输出0至延时缓存器,具体为:
白化滤波器包括多个第一选择器,每个第一选择器用于确定白化滤波器的一个输入;每个第一选择器包括第一输入端、第二输入端和第三输入端,第一输入端用于输入均衡器的一个输出,第二输入端用于输入0,第三输入端用于输入第一指示信息;
相应地,状态指示器发送第一指示信息至白化滤波器,包括:
状态指示器发送第一指示信息至N个第一目标选择器;即发送第一指示信息至每个第一目标选择器的第三输入端;第一目标选择器为多个第一选择器中的选择器;
相应地,白化滤波器根据第一指示信息,输出0至延时缓存器,包括:
白化滤波器的第一目标选择器根据第一指示信息,确定第二输入端的输入0为白化滤波器的输入0;
白化滤波器根据各输入0,得到输出0;
白化滤波器将0输出至延时缓存器。
具体举例说明如下:
图12为本申请实施例提供的白化滤波器的电路实现示意图;参见图12,白化滤波器包括多个第一选择器81,每个第一选择器81包括第一输入端82、第二输入端83和第三输入端84;第一输入端82用于输入均衡器的输出,第二输入端83用于输入0,第三输入端84用于输入第一指示信息;也就是说,第一输入端82与均衡器连接,第三输入端84与状态指示器连接。
其中,在数字信号处理器处理均衡后的信号在某一时刻,比如n时刻的相关数据时,均衡器输出N个第一电平,若L=1,且每个时刻受前面1个时刻的信号的影响,则N=2,均衡器输出两个第一电平:n-1时刻的第一电平,n时刻的第一电平;相应地,白化滤波器的每个支路具有2个第一选择器,图11中圆圈110圈住的第一选择器81的第一输入端82输入n-1时刻的第一电平xn-1,第二输入端输入为0,第三输入端输入第一指示信息;图11中圆圈111圈住的第一选择器81的第一输入端输入n时刻的第一电平xn,第二输入端输入为0,第三输入端输入第一指示信息。
参见图12,图12中圆圈110圈住的第一选择器81的输出为一乘法器的一个输入,该乘法器的另一个输入为与该第一选择器81的输出(n-1时刻的第一电平xn-1或者0)相乘的系数a1;图12中圆圈111圈住的第一选择器81的输出为一加法器的一个输入(与n时刻的第一电平xn或者0相乘的系数为1,所以此处无需设置乘法器),该加法器的另一个输入为上述乘法器的输出。
由于第一指示信息用于指示白化滤波器将0作为白化滤波器的输入,则图11中所示的支路63的两个第一选择器均确定第二输入端的输入0为第一选择器的输入,那么两个第一选择器的输出也均为0,也就是在白化滤波器的支路63的两个输入均为0,则支路63的计算过程为0×a1+0=0,即图12中支路63的输出s63为0。
因此,N个第一目标选择器为白化滤波器的当前用于计算的支路包括的N个第一选择器。比如支路63中包括的2个第一选择器81。
可以理解的是,延时缓存器的个数与白化滤波器的支路的数量相同,延时缓存器用于存储白化滤波器相应的支路的输出。
上述过程的代码表示为:if CTN.en=[1];
PostFilter(白化滤波器)=0;
Delay Buffer(延时缓存器)=0。
可以理解的是,若第三输入端输入第三指示信息时,第一选择器的第一输入端的输入作为白化滤波器的输入,在上述举例下:支路的输出为a1×xn-1+xn×a2(a2=1),同样是先输入至相应的延时缓存器,延时缓存器输出至译码器,用于译码器计算度量值。
本实施例中,在第一选择器的第三输入端为第一指示信息时,白化滤波器当前进行计算的支路输入为0,中间计算过程也为0,输出也为0,也就是说在处理n时刻的相关数据时,白化滤波器中的数据始终为0,没有数据的翻转,因此,有效降低了白化滤波器的功耗,从而进一步降低了数字信号处理器的总体功耗。
同时,可以理解的是,若白化滤波器的某个支路连续两次或连续多次的输出均为0,则延时缓存器中的数据也无需进行翻转,延时缓存器的功耗也被降低,进一步降低了数字信号处理器的总体功耗。
为了更进一步降低信号接收端数字信号处理器的功耗,本申请实施例在上一实施例的基础上作了改进,图13为本申请实施例提供的信号处理方法的流程图三,参见图13,本实施例的方法包括:
步骤S301、状态指示器获取均衡器均衡后的信号在N个连续时刻处对应的N个第一电平;N=L+1,L为信号的记忆长度;
步骤S302、若N个第一电平均未处于M-1个混沌区间中的任一个混沌区间内,则状态指示器获取第一指示信息和第二指示信息;第一指示信息用于指示N个第一电平均未处于M-1个混沌区间中的任一个混沌区间内,第二指示信息用于指示每个第一电平与相应的目标混沌区间包括的值的关系,其中,对于每个第一电平,属于目标区间的子集的混沌区间为第一电平相应的目标混沌区间,目标区间为以所述第一电平对应的第一信号电平为左边界,以所述第一电平对应的第二信号电平为右边界的区间,第一电平处于第一电平对应的第一信号电平和对应的第二信号电平之间,第一信号电平和对应的第二信号电平之间无其它的信号电平;
步骤S303、状态指示器发送第一指示信息至白化滤波器;
步骤S304、白化滤波器根据第一指示信息,确定输入为0;
步骤S305、白化滤波器根据根据输入0得到输出0,并将0输出至延时缓存器;
步骤S306、状态指示器发送第一指示信息和第二指示信息至译码器;
步骤S307、译码器根据第一指示信息和第二指示信息,确定第一时刻对应的各累积度量值,以及确定第一时刻以及第一时刻之前的L-1个时刻对应的生存路径的起点;第一时刻为N个时刻中的第一个时刻或者最后一个时刻;
具体地,本实施例中的步骤S301的具体实现参见上一实施例中的步骤S101,本实施例中不再赘述。
对于步骤S302、若N个第一电平均未处于M-1个混沌区间中的任一个混沌区间内,则状态指示器获取第一指示信息和第二指示信息
对于判断N个第一电平中的每个第一电平是否处于M-1个混沌区间中的任一个混沌区间内的过程参见上一实施例中的步骤S102中的阐述,本实施例中不再赘述。
若N个第一电平均未处于M-1个混沌区间中的任一个混沌区间内,则状态指示器获取第一指示信息,第一指示信息CTN.en可占用一个比特,比如CTN.en可为1。
可以理解的是,若N个第一电平中包括至少一个电平处于混沌区间内,则状态指示器获取第三指示信息,第三指示信息CTN.en可占用一个比特,比如此时CTN.en可为0。
下面对第二指示信息CTN.state进行说明。
若数字信号处理器处理均衡后的信号在某一时刻,比如n时刻的相关数据时,均衡器输出N个第一电平,若L=1,且每个时刻受前面1个时刻的信号的影响,则N=2,均衡器输出两个第一电平:n-1时刻的第一电平,n时刻的第一电平;
若λ=1.5,M=4,且M个信号电平为-3,-1,1,3时,第1个混沌区间为[-1-λ,λ-3],第2个混沌区间为[1-λ,λ-1],第3个混沌区间为[3-λ,1+λ],n-1时刻的第一电平处于信号电平-1和信号电平1之间,n-1时刻的第一电平对应的第一信号电平为-1,n-1时刻的第一电平对应的第二信号电平为1,则以信号电平-1为左边界,以信号电平1为右边界的区间为[-1,1],此时混沌区间[1-λ,λ-1]=[-0.5,0.5]为n-1时刻的第一电平对应的目标混沌区间;n时刻的第一电平也处于信号电平-1和信号电平1之间,则以信号电平-1为左边界,以信号电平1为右边界的区间为[-1,1],此时混沌区间[1-λ,λ-1]=[-0.5,0.5]也为n时刻的第一电平对应的目标混沌区间。
示例性地,若n-1时刻的第一电平为0.7,n时刻的第一电平为0.8,则第二指示信息CTN.state或者CTN.s可为“00”;若n-1时刻的第一电平为0.7,n时刻的第一电平为-0.2,则CTN.state可为“01”;若n-1时刻的第一电平为-0.2,n时刻的第一电平为-0.2,则CTN.state可为“11”;若n-1时刻的第一电平为-0.2,n时刻的第一电平为0.7,则CTN.state可为“10”。
也就是说,对于N个第一电平中的每个第一电平,若第一电平大于目标混沌区间包括的任一值,则第二指示信息中指示该第一电平与目标混沌区间包括的值的关系的标识可为第一标识,第一标识可为0,若第一电平小于目标混沌区间包括的任一值,则第二指示信息中指示该第一电平与目标混沌区间包括的值的关系的标识可为第二标识,第一标识可为1。
对于步骤S303和步骤S305,参见上一实施例中的步骤S203和步骤S204,本实施例中不再赘述。
对于步骤S306~步骤S307,
译码器包括多个第二选择器;第二选择器与译码器的相邻的两个译码处理器连接,译码处理器还与相应的延时缓存器连接;
第二选择器的第四输入端用于输入第一指示信息,第五输入端用于输入第二指示信息,第七输入端用于输入多个预设累积度量集;
状态指示器发送第一指示信息和第二指示信息至译码器,包括:
状态指示器发送第一指示信息至第二目标译码器的第四输入端,发送第二指示信息至第二目标译码器的第五输入端;第二目标译码器为多个第二选择器中的选择器;
译码器根据第一指示信息和第二指示信息,确定第一时刻的各累积度量值,包括:
第二目标选择器根据第一指示信息和第二指示信息,确定第二选择器输出至相应目标译码处理器的目标预设累积度量集,目标预设累积度量集为多个预设累积度量集中与第二指示信息对应的预设累积度量集;
目标译码处理器根据目标预设累积度量集,确定目标预设累积度量集中的各累积度量值为第一时刻的各累积度量值。
译码器还包括多个第三选择器;第三选择器与译码器的相邻的两个译码处理器连接;
第三选择器的第八输入端用于输入第一指示信息,第九输入端用于输入第二指示信息,第十一输入端用于输入多个预设生存路径起点指示信息集;每个预设生存路径起点指示信息集包括第一时刻以及第一时刻之前的L-1个时刻的各自对应的生存路径的起点指示信息。
状态指示器发送第一指示信息和第二指示信息至译码器,包括:
状态指示器发送第一指示信息至第三目标选择器第八输入端,发送第二指示信息至第三目标选择器第九输入端;第三目标选择器为多个三选择器中的选择器;
译码器根据第一指示信息和第二指示信息,确定第一时刻以及第一时刻之前的L-1个时刻各自对应的生存路径的起点的指示信息,包括:
第三目标选择器根据第一指示信息和第二指示信息,确定第三选择器输出至相应目标译码处理器的目标生存路径起点指示信息,目标生存路径起点指示信息为多个预设生存路径起点指示信息集中与第二指示信息对应的预设生存路径起点指示信息集;
目标译码处理器确定目标生存路径起点指示信息中的指示信息为第一时刻以及第一时刻之前的L-1个时刻各自对应的生存路径的起点的指示信息。
具体举例说明如下:
以L=1,M=1,且每个时刻受前面1个时刻的信号的影响,N=2,均衡器输出两个第一电平:n-1时刻的第一电平,n时刻的第一电平为例说明,两个信号电平为-1,1。
图14为本申请实施提供的延时缓存器以及译码器的示意图;参见图14,译码器包括多个支路,每个支路包括第二选择器91、第三选择器92、译码处理器93;当前用于计算的支路的第二选择器即为第二目标选择器,当前用于计算的支路的第三选择器即为第三目标选择器。第二选择器91包括第四输入端911、第五输入端912、第六输入端913、第七输入端914,第四输入端911用于输入第一指示信息,第五输入端912用于输入第二指示信息,第六输入端913用于输入当前支路的第一相邻支路的译码处理器输出的2个(2L个)累积度量值;第七输入端914用于输入预设累积度量集,第一相邻支路为输出端与当前支路连接的相邻支路。
若当前支路为能够计算n时刻对应的累积度量值的支路,则当前支路的第一相邻支路的译码处理器输出的累积度量值为n-1时刻对应的累积度量值;在L=1时,预设累积度量集包括2个预设累积度量值,其中一个为0,另外一个为远大于0的数值X,比如X=100;且预设累积度量集的个数为2个。
可以理解的是,每个预设累积度量集包括的预设累积度量值的个数为2L个,预设累积度量集的个数也为2L个。
若2个预设累积度量集为(0,100),另一个为(100,0):
对于以下四种情况:第一种情况:n-1时刻的第一电平在第一信号电平和第二信号电平之间,n-1时刻的第一电平大于相应目标混沌区间中的任一值,第一信号电平小于第二信号电平,第一信号电平和第二信号电平之间无信号电平,n时刻的第一电平在第三信号电平和第四信号电平之间,n时刻的第一电平大于相应目标混沌区间中的任一值,第三信号电平小于第四信号电平,第三信号电平和第四信号电平之间无信号电平;则n-1时刻信号发送端传输信号采用的信号电平为第二信号电平,n时刻信号发送端传输信号采用的信号电平为第四信号电平;此时第二指示信息可为“00”;若L=1,M=2,两个信号电平为-1,1时,第一信号电平为-1,第二信号电平为1,第三信号电平为-1,第四信号电平为1。
第二种情况:n-1时刻的第一电平在第一信号电平和第二信号电平之间,n-1时刻的第一电平大于相应目标混沌区间中的任一值,第一信号电平小于第二信号电平,第一信号电平和第二信号电平之间无信号电平,n时刻的第一电平在第三信号电平和第四信号电平之间,n时刻的第一电平小于相应目标混沌区间中的任一值,第三信号电平小于第四信号电平,第三信号电平和第四信号电平之间无信号电平;则n-1时刻信号发送端传输信号采用的信号电平为第二信号电平,n时刻信号发送端传输信号采用的信号电平为第三信号电平;此时第二指示信息可为“01”;若L=1,M=2,两个信号电平为-1,1时,第一信号电平为-1,第二信号电平为1,第三信号电平为-1,第四信号电平为1。
第三种情况:n-1时刻的第一电平在第一信号电平和第二信号电平之间,n-1时刻的第一电平小于相应目标混沌区间中的任一值,第一信号电平小于第二信号电平,第一信号电平和第二信号电平之间无信号电平,n时刻的第一电平在第三信号电平和第四信号电平之间,n时刻的第一电平大于相应目标混沌区间中的任一值,第三信号电平小于第四信号电平,第三信号电平和第四信号电平之间无信号电平;则n-1时刻信号发送端传输信号采用的信号电平为第一信号电平,n时刻信号发送端传输信号采用的信号电平为第四信号电平,此时第二指示信息可为“10”;若L=1,M=2,两个信号电平为-1,1时,第一信号电平为-1,第二信号电平为1,第三信号电平为-1,第四信号电平为1。
第四种情况:n-1时刻的第一电平在第一信号电平和第二信号电平之间,n-1时刻的第一电平小于相应目标混沌区间中的任一值,第一信号电平小于第二信号电平,第一信号电平和第二信号电平之间无信号电平,n时刻的第一电平在第三信号电平和第四信号电平之间,n时刻的第一电平小于相应目标混沌区间中的任一值,第三信号电平小于第四信号电平,第三信号电平和第四信号电平之间无信号电平;则n-1时刻信号发送端传输信号采用的信号电平为第一信号电平,n时刻信号发送端传输信号采用的信号电平为第三信号电平,此时第二指示信息可为“11”;若L=1,M=2,两个信号电平为-1,1时,第一信号电平为-1,第二信号电平为1,第三信号电平为-1,第四信号电平为1。
对于第一种情况和第二种情况,若n时刻的第一累积度量值(至第四电平信号的生成路径对应的第一累积度量值)与预设度量集中的第一个值对应,则n时刻的第二累积度量值(至第三电平信号的生成路径对应的第二累积度量值)与预设度量集中的第二个值对应,则第一种情况对应(0,100),第二种情况对应(100,0)。若n时刻的第一累积度量值与预设度量集中的第二个值对应,n时刻的第二累积度量值与预设度量集中的第一个值对应,则第一种情况对应(100,0),第二种情况对应(0,100)。
对于第三种情况和第四种情况,若n时刻的第一累积度量值(至第四电平信号的生成路径对应的第一累积度量值)与预设度量集中的第一个值对应,n时刻的第二累积度量值(至第三电平信号的生成路径对应的第二累积度量值)与预设度量集中的第二个值对应,则第三种情况对应(0,100),第四种情况对应(100,0);若n时刻的第一累积度量值与预设度量集中的第二个值对应,n时刻的第二累积度量值与预设度量集中的第一个值对应,则第三种情况对应(100,0),第四种情况对应(0,100)。
若第四输入端911输入第一指示信息,第五输入端911输入的第二指示信息为“00”,第七输入端输入的预设累积度量集为(0,100),(100,0),第六输入端913用于输入当前支路的第一相邻支路的译码处理器输出的累积度量值;且“00”与预设累积度量集(0,100)对应,则“01”与预设累积度量集(100,0)对应(可以理解的是,若“00”与预设累积度量集(100,0)对应,则“01”与预设累积度量集(0,100)对应),由于第一指示信息的输入,第二选择器确定第七输入端输入的两个预设累积度量集中的一个预设累积度量集为输出,此时,第二选择器的输出为(0,100),(0,100)经第二选择器输出后,输入至当前支路的译码处理器;
参见图14,每个译码处理器包括输入端1,输入端2,输入端3,输入端4,输入端5,输入端1用于输入延时缓存器的第一输出:也就是白化滤波器的输入,输入端2用于输入延时缓存器的第二输出:白化滤波器的与n-1时刻相乘的系数,输入端3输入延时缓存器的第三输出:若均衡后的n-1时刻的第一电平值在第一信号电平和第二信号电平之间,第一信号电平小于第二信号电平,且第一信号电平和第二信号电平之间没有其他的信号电平,均衡后的n时刻的第一电平值在第三信号电平和第四信号电平之间,第三信号电平小于第四信号电平,且第三信号电平和第四信号电平之间没有其他的信号电平,则输入端3输入延时缓存器的第三输出为第一信号电平hdd1和第三信号电平hdd2,输入端4输入第二选择器的输出,输入端5用于输入第三选择器的输出;
由于若N个第一电平均未处于M-1个混沌区间中的任一个混沌区间内,结合上一实施例的阐述可知,此时延时缓存器的输入为0,输出也为0,也就是译码处理器获取的n时刻的各度量值为0,结合本实施例的阐述,此时输入端4的输入为预设累积度量集为(0,X)或(X,0),译码处理器会确定n时刻的第一累积度量值为0,第二累积度量值为100,无需根据第一相邻支路输出的n-1时刻的累积度量值以及输入端1、输入端2和输入端3的输入,确定n时刻的第一累积度值和第二累积度量值,且译码处理器中的累积度量值没有翻转,因此,译码处理器的功耗大大降低,因此,信号处理器的功耗大大降低。
第三选择器92包括第八输入端921、第九输入端922、第十输入端923、第十一输入端924,第八输入端921用于输入第一指示信息,第九输入端922用于输入第二指示信息,第十输入端923用于输入当前支路的第一相邻支路的译码处理器输出第二时刻以及第二时刻之前的L-1个时刻各自对应的生存路径的起点的指示信息,第二时刻为第一时刻之前且与第一时刻相邻的时刻;第十一输入端924用于输入预设生存路径起点指示信息集;第一相邻支路为输出端与当前支路连接的相邻支路。
若当前支路为能够获取n时刻对应的生存路径的支路,则当前支路的第一相邻支路的译码处理器输出的是示n-1时刻以及n-1时刻之前的L-1个时刻各自对应的生存路径的起点的指示信息。其中,预设生存路径起点指示信息集可包括L个值,也可包括L+1个值,若包括两L+1个值,则最后一个值可为无意义的值;且预设生存路径起点指示信息集的个数为2L个。
在L=1时,2个预设生存路径起点指示信息集可为(1,1),另一个为(2,2):
对于以下四种情况:第一种情况:n-1时刻的第一电平在第一信号电平和第二信号电平之间,n-1时刻的第一电平大于相应目标混沌区间中的任一值,第一信号电平小于第二信号电平,第一信号电平和第二信号电平之间无信号电平,n时刻的第一电平在第三信号电平和第四信号电平之间,n时刻的第一电平大于相应目标混沌区间中的任一值,第三信号电平小于第四信号电平,第三信号电平和第四信号电平之间无信号电平;则n-1时刻信号发送端传输信号采用的信号电平为第二信号电平,n时刻信号发送端传输信号采用的信号电平为第四信号电平;此时第二指示信息可为“00”;若L=1,M=2,两个信号电平为-1,1时,第一信号电平为-1,第二信号电平为1,第三信号电平为-1,第四信号电平为1。
第二种情况:n-1时刻的第一电平在第一信号电平和第二信号电平之间,n-1时刻的第一电平大于相应目标混沌区间中的任一值,第一信号电平小于第二信号电平,第一信号电平和第二信号电平之间无信号电平,n时刻的第一电平在第三信号电平和第四信号电平之间,n时刻的第一电平小于相应目标混沌区间中的任一值,第三信号电平小于第四信号电平,第三信号电平和第四信号电平之间无信号电平;则n-1时刻信号发送端传输信号采用的信号电平为第二信号电平,n时刻信号发送端传输信号采用的信号电平为第三信号电平;此时第二指示信息可为“01”;若L=1,M=2,两个信号电平为-1,1时,第一信号电平为-1,第二信号电平为1,第三信号电平为-1,第四信号电平为1。
第三种情况:n-1时刻的第一电平在第一信号电平和第二信号电平之间,n-1时刻的第一电平小于相应目标混沌区间中的任一值,第一信号电平小于第二信号电平,第一信号电平和第二信号电平之间无信号电平,n时刻的第一电平在第三信号电平和第四信号电平之间,n时刻的第一电平大于相应目标混沌区间中的任一值,第三信号电平小于第四信号电平,,第三信号电平和第四信号电平之间无信号电平;则n-1时刻信号发送端传输信号采用的信号电平为第一信号电平,n时刻信号发送端传输信号采用的信号电平为第四信号电平,此时第二指示信息可为“10”;若L=1,M=2,两个信号电平为-1,1时,第一信号电平为-1,第二信号电平为1,第三信号电平为-1,第四信号电平为1。
第四种情况:n-1时刻的第一电平在第一信号电平和第二信号电平之间,n-1时刻的第一电平小于相应目标混沌区间中的任一值,第一信号电平小于第二信号电平,第一信号电平和第二信号电平之间无信号电平,n时刻的第一电平在第三信号电平和第四信号电平之间,n时刻的第一电平小于相应目标混沌区间中的任一值,第三信号电平小于第四信号电平,第三信号电平和第四信号电平之间无信号电平;则n-1时刻信号发送端传输信号采用的信号电平为第一信号电平,n时刻信号发送端传输信号采用的信号电平为第三信号电平,此时第二指示信息可为“11”;若L=1,M=2,两个信号电平为-1,1时,第一信号电平为-1,第二信号电平为1,第三信号电平为-1,第四信号电平为1。
若1指示n时刻的生存路径的起点为n-1时刻的第二信号电平,2指示与n时刻的第四信号电平相关的生存路径的起点为n-1时刻的第一信号电平,则第一种情况对应预设生存路径起点指示信息集(1,1),第二种情况对应预设生存路径起点指示信息集(1,1),第三种情况对应预设生存路径起点指示信息集(2,2),第四种情况对应预设生存路径起点指示信息集(2,2)。
在L=1时,若1指示n时刻的生存路径的起点为n-1时刻的1,2指示n时刻的生存路径的起点为n-1时刻的-1,则第一种情况对应预设生存路径起点指示信息集(1,1),第二种情况对应预设生存路径起点指示信息集(1,1),第三种情况对应预设生存路径起点指示信息集(2,2),第四种情况对应预设生存路径起点指示信息集(2,2)。
若1指示n时刻的生存路径的起点为n-1时刻的第一信号电平,2指示与n时刻的第四信号电平相关的生存路径的起点为n-1时刻的第二信号电平,则第一种情况对应预设生存路径起点指示信息集(2,2),第二种情况对应预设生存路径起点指示信息集(2,2),第三种情况对应预设生存路径起点指示信息集(1,1),第四种情况对应预设生存路径起点指示信息集(1,1)。
在L=1时,若1指示n时刻的生存路径的起点为n-1时刻的-1,2指示n时刻的生存路径的起点为n-1时刻的1,则第一种情况对应预设生存路径起点指示信息集(2,2),第二种情况对应预设生存路径起点指示信息集(2,2),第三种情况对应预设生存路径起点指示信息集(1,1),第四种情况对应预设生存路径起点指示信息集(1,1)。
若第八输入端921输入第一指示信息,第九输入端921输入的第二指示信息为“00”,第十一输入端输入的预设生存路径起点指示信息集为(1,1),(2,2),第十输入端输入当前支路的第一相邻支路的译码处理器输出的生存路径起点指示信息集;且“00”与预设生存路径起点指示信息集(1,1)对应;由于第一指示信息的输入,第三选择器确定第十一输入端输入的两个预设生存路径起点指示信息集中的一个预设生存路径起点指示信息集为输出,此时,第三选择器选择(1,1)为输出,(1,1)经第三选择器输出后,输入至当前支路的译码处理器;
同样的,参见图14,每个译码处理器包括输入端1,输入端2,输入端3,输入端4,输入端5,输入端1用于输入延时缓存器的第一输出:也就是白化滤波器的输入,输入端2用于输入延时缓存器的第二输出:白化滤波器的与n-1时刻相乘的系数,输入端3输入延时缓存器的第三输出:若均衡后的n-1时刻的第一电平值在第一信号电平和第二信号电平之间,第一信号电平小于第二信号电平,且第一信号电平和第二信号电平之间没有其他的信号电平,均衡后的n时刻的第一电平值在第三信号电平和第四信号电平之间,第三信号电平小于第四信号电平,且第三信号电平和第四信号电平之间没有其他的信号电平,则输入端3输入延时缓存器的第三输出为第一信号电平hdd1和第三信号电平hdd2,输入端4输入第二选择器的输出,输入端5用于输入第三选择器的输出;在上述举例情况下,输入端5被输入(1,1),译码处理器无需计算来确定n时刻的生存路径的起点,(1,1)已经指示n时刻的生存路径的起点,也就是说n时刻的两条生存路径已获知,无需根据第一相邻支路输出的n-1时刻的生存路径起点指示信息以及输入端1、输入端2和输入端3的输入,计算n时刻的分支路径的度量,并比较确定n时刻的生存路径,因此,译码处理器的功耗大大降低,从而降低了信号处理器的功耗。
上述过程的代码实现为:
在一种可选的方式中,CTN.state可添加在白化滤波器的输出之后,输入延时缓存器,比如s63为0,CTN.state=00可添加在白化滤波器的输出s63之后,变为000。此时,延时缓存器和译码器的功耗降低不如上述实施例中将CTN.state作为选择器的输入时降低的多。
本实施例中,白化滤波器、延时缓存器、译码器的功耗大大降低,从而降低了数字信号处理器的功耗。
可以理解的是,上述方法实施例可以单独实施,也可以结合使用。在此不予限定。
下面结合具体的实验数据说明本申请的有益效果:
图15为本申请实施例提供的25G器件的功耗测试结果图,图16为本申请实施例提供的50G器件的功耗测试结果图;
参见图15,25G器件(25G器件是指带宽水平为可以用于25G波特率信号的传输的器件)最小功耗可以到32mW,随着ROP的降低,功耗逐渐升高到72mW。
参见图16,50G器件(50G器件是指带宽水平为可以用于50G波特率信号的传输的器件)的平层区间很大,这个区间内,功耗一直保持32mW的低功耗模式,随着ROP的降低,功耗逐步上升。功耗收益区间较大。
如下结合附图对本申请实施例提供的信号处理装置等进行示例说明。
图17为本申请实施例提供的信号处理装置的结构示意图一,包括均衡器21、状态指示器22和译码器25;所述状态指示器22与所述均衡器和所述译码器通过通信总线44连接;所述信号处理装置对应的信号发送端采用M个信号电平传输信号;
所述状态指示器22,用于获取所述均衡器21均衡后的信号在N个连续时刻处对应的N个第一电平;所述N=L+1,所述L为信号的记忆长度;N≥2,L≥1,N和L为正整数;以及
若所述N个第一电平中的至少部分电平未处于M-1个混沌区间中的任一个混沌区间内,修正ML+1个状态中部分状态为第一预设值,所述第一预设值指示所述译码器25在获取第一时刻对应的度量值时,不计算第一预设值对应的状态的度量值;所述第一时刻为所述N个连续时刻中的第一个时刻或者最后一个时刻;
其中,所述M-1个混沌区间中的第n个混沌区间为[zn+1-λ,λ+zn];所述n=1,2,…M-1,λ为Q值的放大倍数,zn为第一集合中的第n个值,zn+1为所述第一集合中的第n+1个值,所述第一集合包括按照从小到大的顺序排列后的所述M个信号电平,所述Q值为zn+1与zn的差值的一半。
本申请实施例的装置,可执行上述方法实施例中的方法,其具体实现过程及有益效果参见上述,在此不再赘述。
在一种可能的设计中,所述状态指示器22具体用于:
获取所述均衡器21均衡后的信号的信噪比SNR;
根据所述Q值和所述SNR,获取符号错误率SER;
获取所述SER降低预设数量级后的修正SER,所述修正SER用于指示若信号发送端发送的信号所采用的信号电平为zn时,所述均衡器21均衡后的信号对应的电平值处于[zn-Q×λ,zn+Q×λ]外的概率;
根据所述修正SER、所述Q值和所述SER,获取所述放大倍数。
在一种可能的设计中,所述预设数量级为2~5个数量级中的任一数量级。
在一种可能的设计中,若所述预设数量级为2个数量级,则所述SER为所述修正SER的100~900倍之间的任一倍。
在一种可能的设计中,所述所述状态指示器,还用于:
获取所述放大倍数为第二集合中的第k个值时,所述译码器的第一二进制误码率BER,以及放大倍数为所述第二集合中的第k+1个值时,所述译码器的第二BER;所述第二集合为所述放大倍数能够取的K个值按照从大到小的顺序排列后组成的集合,且所述K个值为公差为预设值的等差序列;k=1,2…,K;
若所述第一BER小于所述第二BER,则获取所述放大倍数为所述第二集合中的第k+2个值时,所述译码器的第三BER,若所述第三BER大于所述第二BER,则所述状态指示器确定所述放大倍数为所述第二集合中的第k+2个值;
若所述第一BER等于所述第二BER,则确定所述放大倍数为所述第二集合中的第k+2个值。
本申请实施例的装置,可执行上述方法实施例中的方法,其具体实现过程及有益效果参见上述,在此不再赘述。
图18为本申请实施例提供的信号处理装置的结构示意图二,本实施例的装置在图17所述的装置的基础上还包括白化滤波器23和延时缓存器24;所述白化滤波器23分别与所述状态指示器22和延时缓存器45通过通信总线电连接,所述延时缓存器24与所述译码器25通过通信总线电连接;
若所述N个第一电平均未处于M-1个混沌区间中的任一个混沌区间内,则所述状态指示器22还用于获取第一指示信息;所述第一指示信息用于指示N个第一电平均未处于M-1个混沌区间中的任一个混沌区间内;以及,
发送所述第一指示信息至所述白化滤波器23;
所述白化滤波器23用于根据第一指示信息,确定输入为0,以及根据根据输入0得到输出0,并将0输出至所述延时缓存器24。
在一种可能的设计中,所述白化滤波器23包括多个第一选择器;所述第一选择器包括第一输入端、第二输入端和第三输入端,所述第一输入端用于输入所述均衡器的一个输出,所述第二输入端用于输入0,所述第三输入端用于输入所述第一指示信息;
所述状态指示器22具体用于:发送所述第一指示信息至所述多个第一选择器中的N个第一目标选择器;
则所述第一目标选择器,用于根据所述第一指示信息,确定所述目标选择器的第二输入端的输入0为所述白化滤波器的输入0;
本申请实施例的装置,可执行上述方法实施例中的方法,其具体实现过程及有益效果参见上述,在此不再赘述。
在一种可能的设计中,若所述N个第一电平均未处于M-1个混沌区间中的任一个混沌区间内,则所述状态指示器还用于:
获取第二指示信息;第二指示信息用于指示每个第一电平与相应的目标混沌区间包括的值的关系;其中,对于每个第一电平,属于目标区间的子集的混沌区间为第一电平相应的目标混沌区间,目标区间为以所述第一电平对应的第一信号电平为左边界,以所述第一电平对应的第二信号电平为右边界的区间,所述第一电平处于所述第一电平对应的第一信号电平和对应的第二信号电平之间,第一信号电平和对应的第二信号电平之间无其它的信号电平;以及,
发送第一指示信息和第二指示信息至所述译码器;
所述译码器用于根据第一指示信息和第二指示信息,确定所述第一时刻的各累积度量值,以及,确定所述第一时刻和所述第一时刻之前的L-1个时刻各自对应的生存路径的起点的指示信息。
在一种可能的设计中,所述译码器25包括多个第二选择器;所述第二选择器与所述译码器25的相邻的两个译码处理器连接;
所述第二选择器的第四输入端用于输入所述第一指示信息,第五输入端用于输入所述第二指示信息,第六输入端用于输入多个预设累积度量集;
所述状态指示器22具体用于:发送第一指示信息至第二目标选择器的第四输入端,发送第二指示信息至所述第二目标选择器的第五输入端;所述第二目标选择器为所述多个第二选择器中的选择器;
所述第二目标选择器根据第一指示信息和第二指示信息,确定所述第二目标选择器输出至相应目标译码处理器的目标预设累积度量集,所述目标预设累积度量集为与所述多个预设累积度量集中与所述第二指示信息对应的预设累积度量集;
所述目标译码处理器确定目标预设累积度量集中各累积度量值为第一时刻的各累积度量值。
在一种可能的设计中,所述译码器25还包括多个第三选择器;所述第三选择器与所述译码器25的相邻的两个译码处理器连接;
所述第三选择器的第七输入端用于输入所述第一指示信息,第八输入端用于输入所述第二指示信息,第九输入端用于输入多个预设生存路径起点指示信息集;每个预设生存路径起点指示信息集中包括所述第一时刻以及所述第一时刻之前的L-1个时刻各自对应的生存路径的起点的指示信息;
所述状态指示器22具体用于:发送第一指示信息至至第三目标选择器的第七输入端,发送第二指示信息至所述第三目标选择器的第八输入端;所述第三目标选择器为所述多个第三选择器中的选择器;
所述第三目标选择器根据第一指示信息和第二指示信息,确定第三目标选择器输出至相应目标译码处理器的目标生存路径起点指示信息,目标生存路径起点指示信息为多个预设生存路径起点指示信息集中与第二指示信息对应的预设生存路径起点指示信息集;
所述目标译码处理器确定目标生存路径起点指示信息中的指示信息为所述第一时刻以及所述第一时刻之前的L-1个时刻各自对应的生存路径的起点的指示信息。
本申请实施例的装置,可执行上述方法实施例中的方法,其具体实现过程及有益效果参见上述,在此不再赘述。
图19为本申请实施例提供一种数字信号处理器的结构示意图二;参见图19,数字信号处理器包括:至少一个处理器51和存储器52,所述处理器51与存储器52耦合;
存储器52,用于存储计算机程序;
处理器51,用于执行所述存储器中存储的计算机程序,以使得所述处理器执行上述方法实施例中的信号处理方法。
可选的,本申请实施例还可提供一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括执行上述任一方法实施例中的方法的程序代码。
当该计算机程序产品在计算机上运行时,可使得计算机执行上述任一方法实施例中的方法。
可选的,本申请实施例还可提供一种计算机可读存储介质,该存储介质用于存储计算机程序产品,该计算机程序产品包括:程序代码。该程序代码可以包括用于执行上述任一方法实施例中的方法的程序代码。
当该计算机程序产品在计算机上运行时,可使得计算机执行上述任一方法实施例中的方法。
该计算机可读存储介质可以为上述图19所示的数字信号处理器中的内部存储器,也可以为与上述图19所示的数字信号处理器连接的外部存储器。该计算机程序产品中的程序代码例如可由上述图19所示的数字信号处理器中的处理器51执行。
本申请实施例提供的数字信号处理器、计算机程序产品及计算机可读存储介质可执行上述任一方法实施例中的方法,其具体的实现过程及有益效果参见上述,在此不再赘述。
在一种示例中,上述图17或图18所示的信号处理装置还可以为一种芯片。该芯片也可执行上述任一方法实施例中的方法,其具体的实现过程及有益效果参见上述,在此不再赘述。
需要说明的是,在以上实施例中,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指令时,全部或部分地产生按照本申请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。所述计算机指令包括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个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(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取的任何可用介质或者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 disk(SSD))等。
Claims (20)
1.一种信号处理方法,应用于信号接收端的数字信号处理器,信号发送端采用M个信号电平传输信号,其特征在于,所述数字信号处理器包括均衡器、状态指示器和译码器;所述方法包括:
所述状态指示器获取所述均衡器均衡后的信号在N个连续时刻处对应的N个第一电平;所述N=L+1,所述L为信号的记忆长度;N≥2,L≥1,N和L为正整数;
若所述N个第一电平中的至少部分电平未处于M-1个混沌区间中的任一个混沌区间内,所述状态指示器修正ML+1个状态中部分状态为第一预设值,所述第一预设值指示所述译码器在获取第一时刻对应的度量值时,不计算第一预设值对应的状态的度量值;所述第一时刻为所述N个连续时刻中的第一个时刻或者最后一个时刻;
其中,所述M-1个混沌区间中的第n个混沌区间为[zn+1-λ,λ+zn];所述n=1,2,…M-1,λ为Q值的放大倍数,zn为第一集合中的第n个值,zn+1为所述第一集合中的第n+1个值,所述第一集合包括按照从小到大的顺序排列后的所述M个信号电平,所述Q值为zn+1与zn的差值的一半。
2.根据权利要求1所述的方法,其征在于,所述方法还包括:
所述状态指示器获取所述均衡器均衡后的信号的信噪比SNR;
所述状态指示器根据所述Q值和所述SNR,获取符号错误率SER;
所述状态指示器获取所述SER降低预设数量级后的修正SER,所述修正SER用于指示若信号发送端发送的信号所采用的信号电平为zn时,所述均衡器均衡后的信号对应的电平值处于[zn-Q×λ,zn+Q×λ]外的概率;
所述状态指示器根据所述修正SER、所述Q值和所述SER,获取所述放大倍数。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述预设数量级为2~5个数量级中的任一数量级。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,若所述预设数量级为2个数量级,则所述SER为所述修正SER的100~900倍之间的任一倍。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述状态指示器获取所述放大倍数为第二集合中的第k个值时,所述译码器的第一二进制误码率BER,以及放大倍数为所述第二集合中的第k+1个值时,所述译码器的第二BER;所述第二集合为所述放大倍数能够取的K个值按照从大到小的顺序排列后组成的集合,且所述K个值为公差为预设值的等差序列;k=1,2…,K;
若所述第一BER小于所述第二BER,则所述状态指示器获取所述放大倍数为所述第二集合中的第k+2个值时,所述译码器的第三BER,若所述第三BER大于所述第二BER,则所述状态指示器确定所述放大倍数为所述第二集合中的第k+2个值;
若所述第一BER等于所述第二BER,则所述状态指示器确定所述放大倍数为所述第二集合中的第k+2个值。
6.根据权利要求1~5任一所述的方法,其特征在于,所述数字信号处理器还包括白化滤波器和延时缓存器,
若所述N个第一电平均未处于M-1个混沌区间中的任一个混沌区间内,则所述状态指示器获取第一指示信息;所述第一指示信息用于指示N个第一电平均未处于M-1个混沌区间中的任一个混沌区间内;
所述状态指示器发送所述第一指示信息至所述白化滤波器;
所述白化滤波器根据第一指示信息,确定输入为0;
所述白化滤波器根据根据输入0得到输出0,并将0输出至所述延时缓存器。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述白化滤波器包括多个第一选择器;每个所述第一选择器包括第一输入端、第二输入端和第三输入端,所述第一输入端用于输入所述均衡器的一个输出,所述第二输入端用于输入0,所述第三输入端用于输入所述第一指示信息;
所述状态指示器发送所述第一指示信息至所述白化滤波器,包括:
所述状态指示器发送所述第一指示信息至所述多个第一选择器中的N个第一目标选择器;
所述白化滤波器根据第一指示信息,确定输入为0,包括:
所述第一目标选择器根据所述第一指示信息,确定所述第一目标选择器的第二输入端的输入0为所述白化滤波器的输入0。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,若所述N个第一电平均未处于M-1个混沌区间中的任一个混沌区间内,则所述状态指示器还获取第二指示信息;所述第二指示信息用于指示每个第一电平与相应的目标混沌区间包括的值的关系;其中,对于每个第一电平,属于目标区间的子集的混沌区间为第一电平相应的目标混沌区间,目标区间为以所述第一电平对应的第一信号电平为左边界,以所述第一电平对应的第二信号电平为右边界的区间,所述第一电平处于所述第一电平对应的第一信号电平和对应的第二信号电平之间,第一信号电平和对应的第二信号电平之间无其它的信号电平;
所述状态指示器发送所述第一指示信息和所述第二指示信息至所述译码器;
所述译码器根据所述第一指示信息和所述第二指示信息,确定所述第一时刻的各累积度量值,以及,确定所述第一时刻和所述第一时刻之前的L-1个时刻各自对应的生存路径的起点的指示信息。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述译码器包括多个第二选择器;所述第二选择器与所述译码器的相邻的两个译码处理器连接;
所述第二选择器的第四输入端用于输入所述第一指示信息,第五输入端用于输入所述第二指示信息,第六输入端用于输入多个预设累积度量集;
所述状态指示器发送第一指示信息和第二指示信息至所述译码器,包括:
所述状态指示器发送所述第一指示信息至第二目标选择器的第四输入端,发送所述第二指示信息至所述第二目标选择器的第五输入端;所述第二目标选择器为所述多个第二选择器中的选择器;
所述译码器根据所述第一指示信息和所述第二指示信息,确定所述第一时刻的各累积度量值,包括:
所述第二目标选择器根据所述第一指示信息和所述第二指示信息,确定所述第二目标选择器输出至相应目标译码处理器的目标预设累积度量集,所述目标预设累积度量集为与所述多个预设累积度量集中与所述第二指示信息对应的预设累积度量集;
所述目标译码处理器确定目标预设累积度量集中各累积度量值为所述第一时刻的各累积度量值。
10.根据权利要求8或9所述的方法,其特征在于,所述译码器还包括多个第三选择器;所述第三选择器与所述译码器的相邻的两个译码处理器连接;
所述第三选择器的第七输入端用于输入所述第一指示信息,第八输入端用于输入所述第二指示信息,第九输入端用于输入多个预设生存路径起点指示信息集;每个预设生存路径起点指示信息集中包括所述第一时刻以及所述第一时刻之前的L-1个时刻各自对应的生存路径的起点的指示信息;
所述状态指示器发送所述第一指示信息和所述第二指示信息至所述译码器,包括:
所述状态指示器发送所述第一指示信息至第三目标选择器的第七输入端,发送所述第二指示信息至所述第三目标选择器的第八输入端;所述第三目标选择器为所述多个第三选择器中的选择器;
所述译码器根据第一指示信息和第二指示信息,确定所述第一时刻和所述第一时刻之前的L-1个时刻各自对应的生存路径的起点的指示信息,包括:
所述第三目标选择器根据第一指示信息和第二指示信息,确定第三目标选择器输出至相应目标译码处理器的目标生存路径起点指示信息,所述目标生存路径起点指示信息为多个预设生存路径起点指示信息集中与第二指示信息对应的预设生存路径起点指示信息集;
目标译码处理器确定目标生存路径起点指示信息中的指示信息为所述第一时刻以及所述第一时刻之前的L-1个时刻各自对应的生存路径的起点的指示信息。
11.一种信号处理装置,其特征在于,包括均衡器、状态指示器和译码器;所述状态指示器与所述均衡器和所述译码器电连接;所述信号处理装置对应的信号发送端采用M个信号电平传输信号;
所述状态指示器,用于获取所述均衡器均衡后的信号在N个连续时刻处对应的N个第一电平;所述N=L+1,所述L为信号的记忆长度;N≥2,L≥1,N和L为正整数;以及
若所述N个第一电平中的至少部分电平未处于M-1个混沌区间中的任一个混沌区间内,修正ML+1个状态中部分状态为第一预设值,所述第一预设值指示所述译码器在获取第一时刻对应的度量值时,不计算第一预设值对应的状态的度量值;所述第一时刻为所述N个连续时刻中的第一个时刻或者最后一个时刻;
其中,所述M-1个混沌区间中的第n个混沌区间为[zn+1-λ,λ+zn];所述n=1,2,…M-1,λ为Q值的放大倍数,zn为第一集合中的第n个值,zn+1为所述第一集合中的第n+1个值,所述第一集合包括按照从小到大的顺序排列后的所述M个信号电平,所述Q值为zn+1与zn的差值的一半。
12.根据权利要求11所述的装置,其征在于,所述状态指示器具体用于:
获取所述均衡器均衡后的信号的信噪比SNR;
根据所述Q值和所述SNR,获取符号错误率SER;
获取所述SER降低预设数量级后的修正SER,所述修正SER用于指示若信号发送端发送的信号所采用的信号电平为zn时,所述均衡器均衡后的信号对应的电平值处于[zn-Q×λ,zn+Q×λ]外的概率;
根据所述修正SER、所述Q值和所述SER,获取所述放大倍数。
13.根据权利要求11所述的装置,其特征在于,所述所述状态指示器,还用于:
获取所述放大倍数为第二集合中的第k个值时,所述译码器的第一二进制误码率BER,以及放大倍数为所述第二集合中的第k+1个值时,所述译码器的第二BER;所述第二集合为所述放大倍数能够取的K个值按照从大到小的顺序排列后组成的集合,且所述K个值为公差为预设值的等差序列;k=1,2…,K;
若所述第一BER小于所述第二BER,则获取所述放大倍数为所述第二集合中的第k+2个值时,所述译码器的第三BER,若所述第三BER大于所述第二BER,则所述状态指示器确定所述放大倍数为所述第二集合中的第k+2个值;
若所述第一BER等于所述第二BER,则确定所述放大倍数为所述第二集合中的第k+2个值。
14.根据权利要求11~13任一所述的装置,其特征在于,还包括白化滤波器和延时缓存器;所述白化滤波器分别与所述状态指示器和延时缓存器电连接,所述延时缓存器与所述译码器电连接;
若所述N个第一电平均未处于M-1个混沌区间中的任一个混沌区间内,则所述状态指示器还用于:
获取第一指示信息;所述第一指示信息用于指示N个第一电平均未处于M-1个混沌区间中的任一个混沌区间内;以及,
发送所述第一指示信息至所述白化滤波器;
所述白化滤波器,用于根据第一指示信息,确定输入为0,以及根据根据输入0得到输出0,并将0输出至延时缓存器。
15.根据权利要求14所述的装置,其特征在于,所述白化滤波器包括多个第一选择器;所述第一选择器包括第一输入端、第二输入端和第三输入端,所述第一输入端用于输入所述均衡器的一个输出,所述第二输入端用于输入0,所述第三输入端用于输入所述第一指示信息;
所述状态指示器具体用于:发送所述第一指示信息至所述多个第一选择器中的N个第一目标选择器;
则所述第一目标选择器,用于根据所述第一指示信息,确定所述目标选择器的第二输入端的输入0为所述白化滤波器的输入0。
16.根据权利要求14所述的装置,其特征在于,若所述N个第一电平均未处于M-1个混沌区间中的任一个混沌区间内,则所述状态指示器还用于:
获取第二指示信息;所述第二指示信息用于指示每个第一电平与相应的目标混沌区间包括的值的关系;其中,对于每个第一电平,属于目标区间的子集的混沌区间为第一电平相应的目标混沌区间,目标区间为以所述第一电平对应的第一信号电平为左边界,以所述第一电平对应的第二信号电平为右边界的区间,所述第一电平处于所述第一电平对应的第一信号电平和对应的第二信号电平之间,第一信号电平和对应的第二信号电平之间无其它的信号电平;以及,
发送所述第一指示信息和所述第二指示信息至所述译码器;
所述译码器,用于根据所述第一指示信息和所述第二指示信息,确定所述第一时刻的各累积度量值,以及,确定所述第一时刻和所述第一时刻之前的L-1个时刻各自对应的生存路径的起点的指示信息。
17.根据权利要求16所述的装置,其特征在于,所述译码器包括多个第二选择器;所述第二选择器与所述译码器的相邻的两个译码处理器电连接;
所述第二选择器的第四输入端用于输入所述第一指示信息,第五输入端用于输入所述第二指示信息,第六输入端用于输入多个预设累积度量集;
所述状态指示器具体用于:发送所述第一指示信息至第二目标选择器的第四输入端,发送所述第二指示信息至所述第二目标选择器的第五输入端;所述第二目标选择器为所述多个第二选择器中的选择器;
所述第二目标选择器根据第一指示信息和第二指示信息,确定所述第二目标选择器输出至相应目标译码处理器的目标预设累积度量集,所述目标预设累积度量集为与所述多个预设累积度量集中与所述第二指示信息对应的预设累积度量集;
所述目标译码处理器确定所述目标预设累积度量集中各累积度量值为所述第一时刻的各累积度量值。
18.根据权利要求16或17所述的装置,其特征在于,所述译码器还包括多个第三选择器;所述第三选择器与所述译码器的相邻的两个译码处理器连接;
所述第三选择器的第七输入端用于输入所述第一指示信息,第八输入端用于输入所述第二指示信息,第九输入端用于输入多个预设生存路径起点指示信息集;每个预设生存路径起点指示信息集中包括所述第一时刻以及所述第一时刻之前的L-1个时刻各自对应的生存路径的起点的指示信息;
所述状态指示器具体用于:发送所述第一指示信息至第三目标选择器的第七输入端,发送所述第二指示信息至所述第三目标选择器的第八输入端;所述第三目标选择器为所述多个第三选择器中的选择器;
所述第三目标选择器根据所述第一指示信息和所述第二指示信息,确定第三目标选择器输出至相应目标译码处理器的目标生存路径起点指示信息,所述目标生存路径起点指示信息为多个预设生存路径起点指示信息集中与所述第二指示信息对应的预设生存路径起点指示信息集;
所述目标译码处理器确定所述目标生存路径起点指示信息中的指示信息为所述第一时刻以及所述第一时刻之前的L-1个时刻各自对应的生存路径的起点的指示信息。
19.一种可读存储介质,其特征在于,包括程序或指令,当所述程序或指令在计算机上运行时,如权利要求1-10中任一项所述的信号处理方法被执行。
20.一种数字信号处理器,其特征在于,包括:处理器和存储器,所述处理器与存储器耦合;
存储器,用于存储计算机程序;
处理器,用于执行所述存储器中存储的计算机程序,以使得所述处理器执行如权利要求1-10中任一项所述的信号处理方法。
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