CN113517934B - 一种信号处理方法及相关设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种信号处理方法及相关设备。本申请实施例方法包括：对具有ISI的第一信号进行ISI估计得到第一估计信息，并对具有ISI的第一信号进行滤波得到第二信号。根据第一估计信息对第二信号进行ISI补偿得到第一补偿信息。根据第一补偿信息进行前向纠错FEC校验得到第一软信息。根据第一估计信息和第一软信息对第二信号进行ISI补偿得到第二补偿信息。根据第二补偿信息对第一信号进行ISI估计得到第二估计信息。由于利用了FEC校验反馈的第一软信息，因此第二补偿信息相对于第一补偿信息更准确，那么结合第二补偿信息进行ISI估计得到的第二估计信息也比第一估计信息更精确，即提高了ISI的估计精度。

Description

一种信号处理方法及相关设备

技术领域

本申请涉及通信领域，尤其涉及一种信号处理方法及相关设备。

背景技术

为满足5G、云化、高清视频数据等的增长，在拓展光纤传输带宽的同时，也在加速光传输容量和场景的进一步分化和细化。容量上从100G往200G、400G、600G甚至800G持续快速演进。在传输间隔上，不同容量针对不同传输距离也要适配不同的波道间隔，当波道间隔小于传输数据带宽的时候，就会引入码间串扰(inter symbol interference，ISI)，尤其是高调制格式大容量场景，ISI大大地影响了传输距离。

在数据接收端需要通过ISI补偿技术尽量消除ISI的影响。目前的一种方式是，ISI估计设备对来自均衡器的信号进行ISI估计，以得到滤波器系数。之后，ISI补偿设备根据滤波器系数进行ISI补偿，并反馈ISI补偿后的信号给ISI估计设备。进而，ISI估计设备结合ISI补偿后的信号对自均衡器的信号进行ISI估计，实现ISI的迭代补偿。然而，当均衡器输出误码率较高的时候，依靠ISI补偿迭代的输出仍然存在较大的误码率，ISI的估计精度较低。

发明内容

本申请实施例提供了一种信号处理方法及相关设备，提高ISI的估计精度。

第一方面，本申请提供了一种信号处理方法，包括：对具有ISI的第一信号进行ISI估计得到第一估计信息，并对具有ISI的第一信号进行滤波得到第二信号。根据第一估计信息对第二信号进行ISI补偿得到第一补偿信息。根据第一补偿信息进行FEC校验得到第一软信息。根据第一估计信息和第一软信息对第二信号进行ISI补偿得到第二补偿信息。根据第二补偿信息对第一信号进行ISI估计得到第二估计信息。其中，上述第一估计信息和第二估计信息具体可以是滤波系数，用于表示估计出的ISI的大小。

在该实施方式中，由于利用了FEC校验反馈的第一软信息，因此第二补偿信息相对于第一补偿信息更准确，那么结合第二补偿信息进行ISI估计得到的第二估计信息也比第一估计信息更精确，即提高了ISI的估计精度。

在一些可能的实施方式中，根据第一估计信息和第一软信息对第二信号进行ISI补偿得到第二补偿信息之后，方法还包括：根据第二补偿信息进行FEC校验得到第二软信息。根据第一估计信息和第二软信息对第二信号进行ISI补偿得到第三补偿信息。根据第三补偿信息对第一信号进行ISI估计得到第三估计信息，第三估计信息用于表示估计出的ISI的大小。

在该实施方式中，可以在ISI补偿和FEC校验之间继续进行信息迭代，迭代次数越多，ISI补偿的精确度越高，相应的，进一步提高了ISI的估计精度。

在一些可能的实施方式中，根据第二补偿信息对第一信号进行ISI估计得到第二估计信息之后，方法还包括：根据第二估计信息对第二信号进行ISI补偿得到第四补偿信息。根据第四补偿信息进行FEC校验得到第三软信息。根据第二估计信息和第三软信息对第二信号进行ISI补偿得到第五补偿信息。根据第五补偿信息对第一信号进行ISI估计得到第四估计信息，第四估计信息用于表示估计出的ISI的大小。

在该实施方式中，在更新得到了新的估计信息后，还可以重复执行上述步骤以进一步更新估计信息，使得ISI估计的结果更精确。

在一些可能的实施方式中，根据第二补偿信息对第一信号进行ISI估计得到第二估计信息包括：根据第一信号与第二补偿信息确定信道噪声。对信道噪声进行谱估计得到第二估计信息。

在该实施方式中，提供了一种进行ISI估计的具体实现方式，提高了本方案的实用性。

第二方面，本申请提供了一种信号处理装置，包括ISI估计模块、ISI补偿模块和FEC模块。ISI估计模块用于对具有ISI的第一信号进行ISI估计得到第一估计信息，对具有ISI的第一信号进行滤波得到第二信号，并向ISI补偿模块发送第一估计信息和第二信号，第一估计信息用于表示估计出的ISI的大小。ISI补偿模块用于根据第一估计信息对第二信号进行ISI补偿得到第一补偿信息，并向FEC模块发送第一补偿信息。FEC模块用于根据第一补偿信息进行FEC校验得到第一软信息，并向ISI补偿模块发送第一软信息。ISI补偿模块用于根据第一估计信息和第一软信息对第二信号进行ISI补偿得到第二补偿信息，并向ISI估计模块和FEC模块发送第二补偿信息。ISI估计模块用于根据第二补偿信息对第一信号进行ISI估计得到第二估计信息，并向ISI补偿模块发送第二估计信息，第二估计信息用于表示估计出的ISI的大小。

在一些可能的实施方式中，ISI补偿模块至少包括第一ISI补偿器、第二ISI补偿器和第一延时器。第一ISI补偿器用于根据第一估计信息对第二信号进行ISI补偿得到第一补偿信息，并向FEC模块发送第一补偿信息。FEC模块用于根据第一补偿信息进行FEC校验得到第一软信息，并向第二ISI补偿器发送第一软信息。第一延时器用于控制第二ISI补偿器在第一时刻接收第一估计信息和第二信号，第一时刻在第一ISI补偿器接收第一估计信息和第二信号的时刻之后。第二ISI补偿器用于根据第一估计信息和第一软信息对第二信号进行ISI补偿得到第二补偿信息，并向ISI估计模块和FEC模块发送第二补偿信息。

在一些可能的实施方式中，ISI补偿模块还包括第三ISI补偿器和第二延时器。FEC模块用于根据第二补偿信息进行FEC校验得到第二软信息，并向第三ISI补偿器发送第二软信息。第二延时器用于控制第三ISI补偿器在第二时刻接收第一估计信息和第二信号，第二时刻在第二ISI补偿器接收第一估计信息和第二信号的时刻之后。第三ISI补偿器用于根据第一估计信息和第二软信息对第二信号进行ISI补偿得到第三补偿信息，并向ISI估计模块和FEC模块发送第三补偿信息。ISI估计模块还用于根据第三补偿信息对第一信号进行ISI估计得到第三估计信息，第三估计信息用于表示估计出的ISI的大小。

在一些可能的实施方式中，第一ISI补偿器用于根据第二估计信息对第二信号进行ISI补偿得到第四补偿信息，并向FEC模块发送第四补偿信息。FEC模块用于根据第四补偿信息进行FEC校验得到第三软信息，并向第二ISI补偿器发送第三软信息。第一延时器用于控制第二ISI补偿器在第三时刻接收第二估计信息和第二信号，第三时刻在第一ISI补偿器接收第二估计信息的时刻之后。第二ISI补偿器用于根据第二估计信息和第三软信息对第二信号进行ISI补偿得到第五补偿信息，并向ISI估计模块和FEC模块发送第五补偿信息。ISI估计模块还用于根据第五补偿信息对第一信号进行ISI估计得到第四估计信息，第四估计信息用于表示估计出的ISI的大小。

在一些可能的实施方式中，ISI补偿模块至少包括第一ISI补偿器、第二ISI补偿器和第一延时器，FEC模块至少包括第一FEC译码器和第二FEC译码器。第一ISI补偿器用于根据第一估计信息对第二信号进行ISI补偿得到第一补偿信息，并向第一FEC译码器发送第一补偿信息。第一FEC译码器用于根据第一补偿信息进行FEC校验得到第一软信息，并向第二ISI补偿器发送第一软信息。第一延时器用于控制第二ISI补偿器在第一时刻接收第一估计信息和第二信号，第一时刻在第一ISI补偿器接收第一估计信息和第二信号的时刻之后。第二ISI补偿器用于根据第一估计信息和第一软信息对第二信号进行ISI补偿得到第二补偿信息，并向ISI估计模块和第二FEC译码器发送第二补偿信息。

在一些可能的实施方式中，ISI补偿模块还包括第三ISI补偿器和第二延时器，FEC模块还包括第三FEC译码器。第二FEC译码器用于根据第二补偿信息进行FEC校验得到第二软信息，并向第三ISI补偿器发送第二软信息。第二延时器用于控制第三ISI补偿器在第二时刻接收第一估计信息和第二信号，第二时刻在第二ISI补偿器接收第一估计信息和第二信号的时刻之后。第三ISI补偿器用于根据第一估计信息和第二软信息对第二信号进行ISI补偿得到第三补偿信息，并向ISI估计模块和第三FEC译码器发送第三补偿信息。ISI估计模块还用于根据第三补偿信息对第一信号进行ISI估计得到第三估计信息，第三估计信息用于表示估计出的ISI的大小。

在一些可能的实施方式中，第一ISI补偿器用于根据第二估计信息对第二信号进行ISI补偿得到第四补偿信息，并向第一FEC译码器发送第四补偿信息。第一FEC译码器用于根据第四补偿信息进行FEC校验得到第三软信息，并向第二ISI补偿器发送第三软信息。第一延时器用于控制第二ISI补偿器在第三时刻接收第二估计信息和第二信号，第三时刻在第一ISI补偿器接收第二估计信息的时刻之后。第二ISI补偿器用于根据第二估计信息和第三软信息对第二信号进行ISI补偿得到第五补偿信息，并向ISI估计模块和第二FEC译码器发送第五补偿信息。ISI估计模块还用于根据第五补偿信息对第一信号进行ISI估计得到第四估计信息，第四估计信息用于表示估计出的ISI的大小。

在一些可能的实施方式中，ISI估计模块具体用于：根据第一信号与第二补偿信息确定信道噪声。对信道噪声进行谱估计得到第二估计信息。

第三方面，本申请实施例提供了一种接收机，包括接收机前端和数字处理芯片，接收机前端和数字处理芯片通过线路连接。接收机前端用于将接收到的光信号转换为电信号，并传输电信号至数字处理芯片。数字处理芯片用于执行如上述第一方面中任一实施方式所介绍的信号处理方法。

第四方面，本申请实施例提供了一种数字处理芯片，包括处理器和存储器，存储器和处理器通过线路连接，存储器中存储有指令，处理器用于执行如上述第一方面中任一实施方式所介绍的信号处理方法。

本申请实施例中，首先对具有ISI的第一信号进行ISI估计得到第一估计信息，并对第一信号进行滤波得到第二信号。之后，根据第一估计信息对第二信号进行ISI补偿得到第一补偿信息。接下来，根据第一补偿信息进行FEC校验得到第一软信息。再根据第一估计信息和第一软信息对第二信号进行ISI补偿得到第二补偿信息。进而，根据第二补偿信息对第一信号进行ISI估计得到第二估计信息。通过上述描述，由于利用了FEC校验反馈的第一软信息，因此第二补偿信息相对于第一补偿信息更准确，那么结合第二补偿信息进行ISI估计得到的第二估计信息也比第一估计信息更精确，即提高了ISI的估计精度。

附图说明

图1为本申请中接收机的一种结构示意图；

图2为本申请中信号处理方法的一个实施例示意图；

图3为本申请中信号处理装置的一种结构示意图；

图4为本申请中信号处理装置的另一种结构示意图；

图5为本申请中信号处理装置的另一种结构示意图；

图6为一种可能的接收机的结构示意图。

具体实施方式

本申请实施例提供了一种信号处理方法及相关设备。需要说明的是，本申请说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等用于区别类似的对象，而非限定特定的顺序或先后次序。应该理解，上述术语在适当情况下可以互换，以便在本申请描述的实施例能够以除了在本申请描述的内容以外的顺序实施。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。

本申请可应用于接收机，图1为本申请中接收机的一种结构示意图。接收机10中，接收机前端102接收来自信道的具有损伤的业务信号，并将该信号与来自本地激光器101的信号进行混频，随后接收机前端102将混频后的光信号转化为电信号，进而输出电信号至模数转换模块103，模数转换模块103将电信号转换为数字信号，并输出至色散补偿器104，色散补偿器104对信号在传输过程中产生的色散进行补偿，均衡器105用于解偏振复用和信道损伤补偿，相位恢复模块106用于对均衡器105输出的信号进行相位恢复，并输出相位恢复后的信号至码间串扰(inter symbol interference，ISI)估计模块107，ISI估计模块107用于对ISI进行估计，并对相位恢复后的信号进行滤波以实现噪声白化，之后输出滤波后的信号至ISI补偿模块108，ISI补偿模块108用于消除ISI的影响并输出判决信息至前向纠错(Forward Error Correction，FEC)模块109，FEC模块109处理后再输出软信息至ISI补偿模块108，完成ISI补偿模块108与FEC模块109之间的信息迭代，可以提升系统性能。

需要说明的是，发射机发射的原始信号经过信道的传输会受到信道干扰，因此接收机将接收到来自信道的带损伤的信号，并且该信号经过ISI估计模块107会使得频率变窄，由于该信号可以包括多个序列，那么相邻的序列之间就会产生相互干扰，从而出现ISI的现象。

为了提高ISI的估计精度，本申请提供了一种信号处理方法。该信号处理方法可以应用于上述接收机10，具体地，该信号处理方法可以应用于上述接收机10中的信号处理装置(包括ISI估计模块107、ISI补偿模块108和FEC模块109)。下面对本申请中的信号处理方法进行详细说明。

图2为本申请中信号处理方法的一个实施例示意图。在该示例中，信号处理方法包括如下步骤。

201、对具有ISI的第一信号进行ISI估计得到第一估计信息，并对第一信号进行滤波得到第二信号。

本实施例中，需要先对具有ISI的第一信号进行ISI估计得到第一估计信息，其中，该第一估计信息具体可以是滤波系数，用于表示估计出的ISI的大小。进而，根据第一估计信息对第一信号进行滤波得到第二信号。应理解，上述均衡器105输出的信号包括色噪声，而FEC模块109需要是包括白噪声的输入信号，因此可以通过ISI估计模块107对包括色噪声的第一信号进行白化滤波得到包括白噪声的第二信号。

需要说明的是，本申请中的ISI估计可以理解为一种信道估计的形式，即从接收数据中将假定的某个信道模型的模型参数估计出来的过程，在本申请中具体的估计结果就是滤波系数。应理解，下文中出现的“第二估计信息”和“第三估计信息”等都是指滤波系数，后面不再一一赘述。

202、根据第一估计信息对第二信号进行ISI补偿得到第一补偿信息。

本实施例中，ISI补偿可以采用序列检测算法的补偿技术，例如双路径最小均方误差(Dual-path Least Mean square，BCJR)算法和最大似然序列估计(Maximum-LikelihoodSequence Estimation，MLSE)算法等。此外，ISI补偿也可以采用均衡算法的补偿技术，例如基于时域或基于频域的时域判决反馈均衡(Decision Feedback Equalizer，DFE)算法。本申请不限定ISI补偿所采用的补偿技术。

需要说明的是，第一补偿信息具体是指判决信息，该判决信息可以是通过软判决得到的信息，也可以是通过硬判决得到信息，具体此处不做限定。应理解，下文中出现的“第二补偿信息”和“第三补偿信息”等都是指ISI补偿后的判决信息，后面不再一一赘述。

203、根据第一补偿信息进行FEC校验得到第一软信息。

本实施例中，ISI补偿之后还可以进一步通过FEC校验来提升系统性能，具体地，FEC校验可以按照规定的算法对接收到的信号进行解码，从而找出在传输过程中产生的错误码并将其纠正。其中，FEC校验可以采用传统的FEC译码技术(例如低密度奇偶校验(Low-density Parity-check，LDPC)算法)进行差错校验来恢复原始信号。本申请中，FEC校验的方式为软判决校验，即FEC校验后输出的是软信息。

204、根据第一估计信息和第一软信息对第二信号进行ISI补偿得到第二补偿信息。

对第一补偿信息完成FEC校验之后，结合FEC校验后得到的第一软信息和第一估计信息对第二信号再次进行ISI补偿得到第二补偿信息。应理解，利用FEC校验反馈的正确信息使得第二补偿信息相对于第一补偿信息更精确。

可选地，在一些可能的实施方式中，为了进一步提高ISI补偿的精确度，可以在ISI补偿和FEC校验之间继续进行信息迭代，迭代次数越多，ISI补偿的精确度越高。例如，在得到第二补偿信息后，再根据第二补偿信息进行FEC校验得到第二软信息。进而，根据第一估计信息和第二软信息对第二信号进行ISI补偿得到第三补偿信息。应理解，第三补偿信息相对于第二补偿信息更精确。

需要说明的是，由于FEC校验存在反馈延时，因此迭代次数越小，系统收敛速度越快。待系统收敛后，迭代次数越多，FEC校验后的反馈信息越精确，同时反馈延时也越大，消耗的资源也越多。因此，在实际应用中可以根据不同需求选择迭代次数，具体此处不做限定。

205、根据第二补偿信息对第一信号进行ISI估计得到第二估计信息。

本实施例中，可以进一步利用更新后的第二补偿信息对第一信号进行ISI估计，从而更新得到第二估计信息。由于第二补偿信息相对于第一补偿信息更准确，那么结合第二补偿信息进行ISI估计得到的第二估计信息也比第一估计信息更精确，即提高了ISI的估计精度。

应理解，由于ISI补偿和FEC校验之间可以不断进行信息迭代，在实际应用中，可以利用任意一次迭代之后得到的补偿信息来进行新一次的ISI估计，具体此处不做限定。例如，还可以根据第三补偿信息对第一信号进行ISI估计得到第三估计信息。应理解，第三估计信息比第二估计信息更精确。

可选地，在一些可能的实施方式中，在更新得到了新的估计信息后，还可以重复执行上述步骤201-步骤205，以进一步更新估计信息，使得ISI估计的结果更精确。例如，在得到第二估计信息之后，根据第二估计信息对第二信号进行ISI补偿得到第四补偿信息。接下来，根据第四补偿信息进行FEC校验得到第三软信息。再然后，根据第二估计信息和第三软信息对第二信号进行ISI补偿得到第五补偿信息。进而，根据第五补偿信息对第一信号进行ISI估计得到第四估计信息。应理解，第四估计信息比第三估计信息更精确。

需要说明的是，ISI估计的方式可以有多种，下面分别进行介绍。

第一种、采用谱估计算法进行ISI估计，具体步骤如下。

首先，根据第一信号和第二补偿信息确定信道噪声。进而，利用谱估计算法对信道噪声进行谱估计，得到估计信息(即滤波系数)。其中，在一些可能的实施方式中，可以根据第一信号和第二补偿信息的差值确定信道噪声。可选地，若第二补偿信息为硬判决信息，则可以直接根据该硬判决信息和第一信号确定信道噪声。若第二补偿信息为软判决信息，除了可以直接根据该软判决信息和第一信号确定信道噪声外，还可以先对该软判决信息进行硬判决得到硬判决信息，再根据硬判决信息和第一信号确定信道噪声。

第二种、采用最小均方(Least Mean Square，LMS)算法、最小二乘(Least Square，LS)算法或最小均方误差(minimum Mean Square Error，MMSE)算法进行ISI估计。需要说明的是，第二种类型的算法只适合与ISI补偿技术中的均衡算法配套使用。具体地，第二种类型算法又可以分为以下两种方式。

方式一、采用均衡算法技术对第二信号进行ISI补偿后可以得到第二补偿信息。之后，根据白化滤波之前的第一信号与第二补偿信息确定信道噪声。接下来，利用谱估计算法对信道噪声进行谱估计，得到估计信息(即滤波系数)。进而，根据估计信息进行LS算法或MMSE算法更新滤波系数。其中，在一些可能的实施方式中，可以根据第一信号和第二补偿信息的差值确定信道噪声。可选地，若第二补偿信息为硬判决信息，则可以直接根据该硬判决信息和第一信号确定信道噪声。若第二补偿信息为软判决信息，除了可以直接根据该软判决信息和第一信号确定信道噪声外，还可以先对该软判决信息进行硬判决得到硬判决信息，再根据硬判决信息和第一信号确定信道噪声。

方式二、初始化估计信息(即滤波系数)。之后，采用均衡算法技术对第二信号进行ISI补偿后可以得到第二补偿信息。接下来，根据第二信号与第二补偿信息确定误差值。进而，根据第一信号和误差值采用LMS算法更新估计信息(即滤波系数)。

本申请实施例中，首先对具有ISI的第一信号进行ISI估计得到第一估计信息，并对第一信号进行滤波得到第二信号。之后，根据第一估计信息对第二信号进行ISI补偿得到第一补偿信息。接下来，根据第一补偿信息进行FEC校验得到第一软信息。再根据第一估计信息和第一软信息对第二信号进行ISI补偿得到第二补偿信息。进而，根据第二补偿信息对第一信号进行ISI估计得到第二估计信息。通过上述描述，由于利用了FEC校验反馈的第一软信息，因此第二补偿信息相对于第一补偿信息更准确，那么结合第二补偿信息进行ISI估计得到的第二估计信息也比第一估计信息更精确，即提高了ISI的估计精度。

上面对本申请实施例中的信号处理方法进行了描述，下面对本申请实施例中的信号处理装置进行描述。

图3为本申请中信号处理装置的一种结构示意图。该信号处理装置30包括ISI估计模块301、ISI补偿模块302和FEC模块303。其中，ISI估计模块301对具有ISI的第一信号进行ISI估计得到第一估计信息，并对第一信号进行滤波得到第二信号，之后，向ISI补偿模块302发送第一估计信息和第二信号。ISI补偿模块302根据第一估计信息对第二信号进行ISI补偿得到第一补偿信息，并向FEC模块303发送第一补偿信息。FEC模块303根据第一补偿信息进行FEC校验得到第一软信息，并向ISI补偿模块302发送第一软信息。ISI补偿模块302根据第一估计信息和第一软信息对第二信号进行ISI补偿得到第二补偿信息，并向ISI估计模块301和FEC模块303发送第二补偿信息。ISI估计模块301根据第二补偿信息对第一信号进行ISI估计得到第二估计信息，并向ISI补偿模块发送第二估计信息。

可以理解的是，图3所示的信号处理装置用于实现上述图2所示实施例中的信号处理方法。具体地，ISI估计模块301用于执行图2所示实施例中的步骤201和步骤205。ISI补偿模块302用于执行图2所示实施例中的步骤202和步骤204。FEC模块303用于执行图2所示实施例中的步骤203。

需要说明的是，ISI补偿模块302和FEC模块303之间可以进行信息迭代，其中，ISI补偿模块302中可以设置多个ISI补偿器，多个ISI补偿器与FEC模块303进行迭代。或者，FEC模块303也可以设置多个FEC译码器，多个ISI补偿器与多个FEC译码器进行迭代。下面对这两种迭代方式进行详细介绍。

第一种、多个ISI补偿器与FEC模块进行迭代。

图4为本申请中信号处理装置的另一种结构示意图。ISI补偿模块302中包括N个ISI补偿器和N-1个延时器，N为大于1的整数。具体地，ISI估计模块301向每个ISI补偿器发送第一估计信息和第二信号。ISI补偿器1根据第一估计信息对第二信号进行ISI补偿得到第一补偿信息，并向FEC模块303发送第一补偿信息。FEC模块303根据第一补偿信息进行FEC校验得到第一软信息，并向ISI补偿器2发送第一软信息。考虑到FEC模块303的处理时延，为了使ISI补偿器收到第一软信息的时刻与收到第一估计信息和第二信号的时刻对齐，因此需要使用延时器1将第一估计信息和第二信号延时向ISI补偿器2发送，也就会说，ISI补偿器2收到第一估计信息和第二信号的时刻在ISI补偿器1收到第一估计信息和第二信号的时刻之后。进而，ISI补偿器2根据第一估计信息和第一软信息对第二信号进行ISI补偿得到第二补偿信息，并可以向ISI估计模块301和FEC模块303发送第二补偿信息。

可以理解的是，ISI估计模块301可以根据ISI补偿器2反馈的第二补偿信息对第一信号进行ISI估计得到第二估计信息，也可以根据ISI补偿器3至ISI补偿器N中任一个ISI补偿器反馈的补偿信息来更新估计信息。例如，FEC模块303根据第二补偿信息进行FEC校验得到第二软信息，并向ISI补偿器3发送第二软信息。延时器2将第一估计信息和第二信号延时向ISI补偿器3发送，使得第二软信息输入到ISI补偿器3与第一估计信息和第二信号输入到ISI补偿器3在时间上对齐。进而，ISI补偿器3根据第一估计信息和第二软信息对第二信号进行ISI补偿得到第三补偿信息，并可以向ISI估计模块301和FEC模块303发送第三补偿信息。ISI估计模块301根据第三补偿新对第一信号进行ISI估计得到第三估计信息。

在一些可能的实施方式中，在ISI估计模块301更新了估计信息之后，各ISI补偿器与FEC模块303还可以基于更新后的估计信息进行新一轮的迭代。例如，ISI补偿器1根据第二估计信息对第二信号进行ISI补偿得到第四补偿信息，并向FEC模块303发送第四补偿信息。FEC模块303根据第四补偿信息进行FEC校验得到第三软信息，并向ISI补偿器2发送第三软信息。延时器1将第一估计信息和第二信号延时向ISI补偿器2发送，使得第三软信息输入到ISI补偿器2与第一估计信息和第二信号输入到ISI补偿器2在时间上对齐。ISI补偿器2根据第二估计信息和第三软信息对第二信号进行ISI补偿得到第五补偿信息，以此类推进行迭代。ISI估计模块301可以根据任一ISI补偿器反馈的补偿信息来更新估计信息。

可选地，延时器所设定的延时大小可以根据延时器的处理时延以及FEC模块303的处理时延共同决定。例如，延时器的处理时延为D0，FEC模块303的处理时延为D1，那么延时器1设定的时延为D0+D1，延时器2设定的时延为2*(D0+D1)，以此类推，延时器N设定的时延为N*(D0+D1)。应理解，延时器可以采用寄存器或随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)等实现方式，具体此处不做限定。

第二种、多个ISI补偿器与多个FEC译码器进行迭代。

图5为本申请中信号处理装置的另一种结构示意图。ISI补偿模块302中包括N个ISI补偿器和N-1个延时器，FEC模块303包括N个FEC译码器，N为大于1的整数。具体地，ISI估计模块301向每个ISI补偿器发送第一估计信息和第二信号。ISI补偿器1根据第一估计信息对第二信号进行ISI补偿得到第一补偿信息，并向FEC译码器1发送第一补偿信息。FEC译码器1根据第一补偿信息进行FEC校验得到第一软信息，并向ISI补偿器2发送第一软信息。延时器1将第一估计信息和第二信号延时向ISI补偿器2发送，使得第一软信息输入到ISI补偿器2与第一估计信息和第二信号输入到ISI补偿器2在时间上对齐。ISI补偿器2根据第一估计信息和第一软信息对第二信号进行ISI补偿得到第二补偿信息，并可以向ISI估计模块301块发送第二补偿信息。ISI估计模块根据第二补偿信息对第一信号进行ISI估计得到第二估计信息。

可以理解的是，ISI估计模块301也可以根据ISI补偿器3至ISI补偿器N中任一个ISI补偿器反馈的补偿信息来更新估计信息。例如，ISI补偿器2将第二补偿信息发送至FEC译码器2。FEC译码器2根据第二补偿信息进行FEC校验得到第二软信息，并向ISI补偿器3发送第二软信息。延时器2将第一估计信息和第二信号延时向ISI补偿器2发送，使得第二软信息输入到ISI补偿器3与第一估计信息和第二信号输入到ISI补偿器3在时间上对齐。ISI补偿器3根据第一估计信息和第二软信息对第二信号进行ISI补偿得到第三补偿信息，并可以向ISI估计模块301和FEC模块303发送第三补偿信息。ISI估计模块301根据第三补偿新对第一信号进行ISI估计得到第三估计信息。

在一些可能的实施方式中，在ISI估计模块301更新了估计信息之后，各ISI补偿器与各FEC译码器还可以基于更新后的估计信息进行新一轮的迭代。例如，ISI补偿器1根据第二估计信息对第二信号进行ISI补偿得到第四补偿信息，并向FEC译码器1发送第四补偿信息。FEC译码器1根据第四补偿信息进行FEC校验得到第三软信息，并向ISI补偿器2发送第三软信息。延时器1将第一估计信息和第二信号延时向ISI补偿器2发送，使得第三软信息输入到ISI补偿器2与第一估计信息和第二信号输入到ISI补偿器2在时间上对齐。ISI补偿器2根据第二估计信息和第三软信息对第二信号进行ISI补偿得到第五补偿信息，以此类推进行迭代。ISI估计模块301可以根据任一ISI补偿器反馈的补偿信息来更新估计信息。

本申请还提供了一种接收机，下面对本申请实施例中的接收机进行描述：

图6为一种可能的接收机的结构示意图。该接收机包括接收机前端601和数字处理芯片602，该接收机前端601与数字处理芯片602通过线路互相连接。其中，接收机前端601用于将接收到的光信号转换为电信号，并传输电信号至数字处理芯片602。数字处理芯片602用于执行图2所示实施例的方法步骤。在一种可能的实施方式中，数字处理芯片602可以包括如图1所示的色散补偿器104、均衡器105、相位恢复模块106、ISI估计模块107、ISI补偿模块108和FEC模块109，具体的，数字处理芯片902接收到的电信号可以先后经过色散补偿器104、均衡器105、相位恢复模块106的处理，进而由ISI估计模块107、ISI补偿模块108和FEC模块109执行本申请所提供的信号处理方法。关于ISI估计模块107、ISI补偿模块108和FEC模块109的处理流程可以参阅图3至图5中的相关描述，此处不再赘述。

本申请实施例还提供一种数字处理芯片。该数字处理芯片中集成了用于实现上述图2所示实施例中信号处理方法的处理器和一个或者多个接口。当该数字处理芯片中集成了存储器时，该数字处理芯片可以完成前述实施例中的任一个或者多个实施例的方法步骤。当该数字处理芯片中未集成存储器时，可以通过接口与外置的存储器连接。该数字处理芯片根据外置的存储器中存储的程序代码来实现上述实施例中的信号处理方法。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，随机接入存储器等。具体地，例如：上述处理单元或处理器可以是中央处理器，通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。上述的这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

当使用软件实现时，上述实施例描述的方法步骤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 Disk(SSD))等。

最后应说明的是：以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种信号处理方法，其特征在于，包括：

对具有码间串扰ISI的第一信号进行ISI估计得到第一估计信息，并对所述具有ISI的第一信号进行滤波得到第二信号，所述第一估计信息用于表示估计出的所述ISI的大小；

根据所述第一估计信息对所述第二信号进行ISI补偿得到第一补偿信息；

根据所述第一补偿信息进行前向纠错FEC校验得到第一软信息；

根据所述第一估计信息和所述第一软信息对所述第二信号进行ISI补偿得到第二补偿信息；

根据所述第二补偿信息对所述第一信号进行ISI估计得到第二估计信息，所述第二估计信息用于表示估计出的所述ISI的大小。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述第一估计信息和所述第一软信息对所述第二信号进行ISI补偿得到第二补偿信息之后，所述方法还包括：

根据所述第二补偿信息进行FEC校验得到第二软信息；

根据所述第一估计信息和所述第二软信息对所述第二信号进行ISI补偿得到第三补偿信息；

根据所述第三补偿信息对所述第一信号进行ISI估计得到第三估计信息，所述第三估计信息用于表示估计出的所述ISI的大小。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据所述第二补偿信息对所述第一信号进行ISI估计得到第二估计信息之后，所述方法还包括：

根据所述第二估计信息对所述第二信号进行ISI补偿得到第四补偿信息；

根据所述第四补偿信息进行FEC校验得到第三软信息；

根据所述第二估计信息和所述第三软信息对所述第二信号进行ISI补偿得到第五补偿信息；

根据所述第五补偿信息对所述第一信号进行ISI估计得到第四估计信息，所述第四估计信息用于表示估计出的所述ISI的大小。

4.根据权利要求1至2中任一项所述的信号处理方法，其特征在于，根据所述第二补偿信息对所述第一信号进行ISI估计得到第二估计信息包括：

根据所述第一信号与所述第二补偿信息确定信道噪声；

对所述信道噪声进行谱估计得到所述第二估计信息。

5.一种信号处理装置，其特征在于，包括ISI估计模块、ISI补偿模块和FEC模块；

所述ISI估计模块用于对具有ISI的第一信号进行ISI估计得到第一估计信息，对所述具有ISI的第一信号进行滤波得到第二信号，并向所述ISI补偿模块发送所述第一估计信息和所述第二信号，所述第一估计信息用于表示估计出的所述ISI的大小；

所述ISI补偿模块用于根据所述第一估计信息对所述第二信号进行ISI补偿得到第一补偿信息，并向所述FEC模块发送所述第一补偿信息；

所述FEC模块用于根据所述第一补偿信息进行FEC校验得到第一软信息，并向所述ISI补偿模块发送所述第一软信息；

所述ISI补偿模块用于根据所述第一估计信息和所述第一软信息对所述第二信号进行ISI补偿得到第二补偿信息，并向所述ISI估计模块和所述FEC模块发送所述第二补偿信息；

所述ISI估计模块用于根据所述第二补偿信息对所述第一信号进行ISI估计得到第二估计信息，并向所述ISI补偿模块发送所述第二估计信息，所述第二估计信息用于表示估计出的所述ISI的大小。

6.根据权利要求5所述的信号处理装置，其特征在于，所述ISI补偿模块至少包括第一ISI补偿器、第二ISI补偿器和第一延时器；

所述第一ISI补偿器用于根据所述第一估计信息对所述第二信号进行ISI补偿得到第一补偿信息，并向所述FEC模块发送所述第一补偿信息；

所述FEC模块用于根据所述第一补偿信息进行FEC校验得到第一软信息，并向所述第二ISI补偿器发送所述第一软信息；

所述第一延时器用于控制所述第二ISI补偿器在第一时刻接收所述第一估计信息和所述第二信号，所述第一时刻在所述第一ISI补偿器接收所述第一估计信息和所述第二信号的时刻之后；

所述第二ISI补偿器用于根据所述第一估计信息和所述第一软信息对所述第二信号进行ISI补偿得到第二补偿信息，并向所述ISI估计模块和所述FEC模块发送所述第二补偿信息。

7.根据权利要求6所述的信号处理装置，其特征在于，所述ISI补偿模块还包括第三ISI补偿器和第二延时器；

所述FEC模块用于根据所述第二补偿信息进行FEC校验得到第二软信息，并向所述第三ISI补偿器发送所述第二软信息；

所述第二延时器用于控制所述第三ISI补偿器在第二时刻接收所述第一估计信息和所述第二信号，所述第二时刻在所述第二ISI补偿器接收所述第一估计信息和所述第二信号的时刻之后；

所述第三ISI补偿器用于根据所述第一估计信息和所述第二软信息对所述第二信号进行ISI补偿得到第三补偿信息，并向所述ISI估计模块和所述FEC模块发送所述第三补偿信息；

所述ISI估计模块还用于根据所述第三补偿信息对所述第一信号进行ISI估计得到第三估计信息，所述第三估计信息用于表示估计出的所述ISI的大小。

8.根据权利要求6或7所述的信号处理装置，其特征在于，

所述第一ISI补偿器用于根据所述第二估计信息对所述第二信号进行ISI补偿得到第四补偿信息，并向所述FEC模块发送所述第四补偿信息；

所述FEC模块用于根据所述第四补偿信息进行FEC校验得到第三软信息，并向所述第二ISI补偿器发送所述第三软信息；

所述第一延时器用于控制所述第二ISI补偿器在第三时刻接收所述第二估计信息和所述第二信号，所述第三时刻在所述第一ISI补偿器接收所述第二估计信息的时刻之后；

所述第二ISI补偿器用于根据所述第二估计信息和所述第三软信息对所述第二信号进行ISI补偿得到第五补偿信息，并向所述ISI估计模块和所述FEC模块发送所述第五补偿信息；

所述ISI估计模块还用于根据所述第五补偿信息对所述第一信号进行ISI估计得到第四估计信息，所述第四估计信息用于表示估计出的所述ISI的大小。

9.根据权利要求5所述的信号处理装置，其特征在于，所述ISI补偿模块至少包括第一ISI补偿器、第二ISI补偿器和第一延时器，所述FEC模块至少包括第一FEC译码器和第二FEC译码器；

所述第一ISI补偿器用于根据所述第一估计信息对所述第二信号进行ISI补偿得到第一补偿信息，并向所述第一FEC译码器发送所述第一补偿信息；

所述第一FEC译码器用于根据所述第一补偿信息进行FEC校验得到第一软信息，并向所述第二ISI补偿器发送所述第一软信息；

所述第一延时器用于控制所述第二ISI补偿器在第一时刻接收所述第一估计信息和所述第二信号，所述第一时刻在所述第一ISI补偿器接收所述第一估计信息和所述第二信号的时刻之后；

所述第二ISI补偿器用于根据所述第一估计信息和所述第一软信息对所述第二信号进行ISI补偿得到第二补偿信息，并向所述ISI估计模块和所述第二FEC译码器发送所述第二补偿信息。

10.根据权利要求9所述的信号处理装置，其特征在于，所述ISI补偿模块还包括第三ISI补偿器和第二延时器，所述FEC模块还包括第三FEC译码器；

所述第二FEC译码器用于根据所述第二补偿信息进行FEC校验得到第二软信息，并向所述第三ISI补偿器发送所述第二软信息；

所述第二延时器用于控制所述第三ISI补偿器在第二时刻接收所述第一估计信息和所述第二信号，所述第二时刻在所述第二ISI补偿器接收所述第一估计信息和所述第二信号的时刻之后；

所述第三ISI补偿器用于根据所述第一估计信息和所述第二软信息对所述第二信号进行ISI补偿得到第三补偿信息，并向所述ISI估计模块和所述第三FEC译码器发送所述第三补偿信息；

所述ISI估计模块还用于根据所述第三补偿信息对所述第一信号进行ISI估计得到第三估计信息，所述第三估计信息用于表示估计出的所述ISI的大小。

11.根据权利要求9或10所述的信号处理装置，其特征在于，

所述第一ISI补偿器用于根据所述第二估计信息对所述第二信号进行ISI补偿得到第四补偿信息，并向所述第一FEC译码器发送所述第四补偿信息；

所述第一FEC译码器用于根据所述第四补偿信息进行FEC校验得到第三软信息，并向所述第二ISI补偿器发送所述第三软信息；

所述第一延时器用于控制所述第二ISI补偿器在第三时刻接收所述第二估计信息和所述第二信号，所述第三时刻在所述第一ISI补偿器接收所述第二估计信息的时刻之后；

所述第二ISI补偿器用于根据所述第二估计信息和所述第三软信息对所述第二信号进行ISI补偿得到第五补偿信息，并向所述ISI估计模块和所述第二FEC译码器发送所述第五补偿信息；

所述ISI估计模块还用于根据所述第五补偿信息对所述第一信号进行ISI估计得到第四估计信息，所述第四估计信息用于表示估计出的所述ISI的大小。

12.根据权利要求5至7中任一项所述的信号处理装置，其特征在于，所述ISI估计模块具体用于：

根据所述第一信号与所述第二补偿信息确定信道噪声；

对所述信道噪声进行谱估计得到所述第二估计信息。

13.一种接收机，其特征在于，包括：

接收机前端和数字处理芯片，所述接收机前端和所述数字处理芯片通过线路连接；

所述接收机前端用于将接收到的光信号转换为电信号，并传输所述电信号至所述数字处理芯片；

所述数字处理芯片用于执行如权利要求1至4中任一项所述的信号处理方法。

14.一种数字处理芯片，其特征在于，所述数字处理芯片包括处理器和存储器，所述存储器和所述处理器通过线路连接，所述存储器中存储有指令，所述处理器用于执行如权利要求1至4中任一项所述的信号处理方法。

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