CN113691320B - 一种数字信号处理方法及相关设备 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例公开了一种数字信号处理方法及相关设备。包括：向均衡器输入两路偏振复用信号，根据所述均衡器的补偿系数，对所述两路偏振复用信号进行偏振补偿得到两路偏振恢复信号；对所述两路偏振恢复进行频偏恢复得到两路频偏恢复信号；对所述两路频偏恢复信号进行同步得到同步后的所述两路频偏恢复信号；对同步后的所述两路频偏恢复信号进行相位恢复得到两路第一相位恢复信号；选取所述两路偏振恢复信号、同步后的所述两路频偏恢复信号和所述两路第一相位恢复信号中的一种或多种信号，对所述补偿系数进行更新。采用本申请实施例，可以提高系统性能。

Description

一种数字信号处理方法及相关设备
技术领域
本申请涉及数字信号处理领域，尤其涉及一种数字信号处理方法及相关设备。
背景技术
在光纤通信中，由于采用偏振复用信号，光的偏振主态会随着光信号的传输距离和时间不断发生变化，同时还会受到雷电影响以及风雨等外力影响产生随机的偏振主态旋转。因此，偏振主态旋转是一个不断快速时变的效应。在现有技术中，偏振主态旋转是依靠数字信号处理(digital signal processing，DSP)中的信道均衡器进行补偿处理，然而均衡器的系数更新需要采用前馈或反馈的方式进行。对于反馈方式，均衡器的系数更新需要相位恢复输出的数据，因此时延比较大，不能完成对快速偏振主态变化的跟踪，影响系统性能。
发明内容
本申请实施例提供一种数字信号处理方法及相关设备，可以提高系统性能。
第一方面，本申请实施例提供了一种数字信号处理方法，包括：向均衡器输入两路偏振复用信号，根据均衡器的补偿系数，对两路偏振复用信号进行偏振补偿得到两路偏振恢复信号；对两路偏振恢复进行频偏恢复得到两路频偏恢复信号；对两路频偏恢复信号进行同步得到同步后的两路频偏恢复信号；对同步后的两路频偏恢复信号进行相位恢复得到两路第一相位恢复信号；选取两路偏振恢复信号、同步后的两路频偏恢复信号和两路第一相位恢复信号中的一种或多种信号，对补偿系数进行更新。采用反馈的方式，利用两路偏振恢复信号、同步后的两路频偏恢复信号和两路第一相位恢复信号中的一种或多种信号，动态选择均衡器的补偿系数的计算更新方式，提升了在SOP较大时的补偿能力，兼顾在SOP较小时的系统性能，保障了系统的传输效率和稳定性。
在一种可能的设计中，对两路第一相位恢复信号进行相位恢复得到两路第二相位恢复信号；选取两路偏振恢复信号、同步后的两路频偏恢复信号、两路第一相位恢复信号和两路第二相位恢复信号中的一种或多种信号，对补偿系数进行更新。采用反馈的方式，利用两路偏振恢复信号、同步后的两路频偏恢复信号、第一次相位恢复得到的两路第一相位恢复信号以及第二次相位恢复得到的第二相位恢复信号中的一种或多种信号，动态选择均衡器的补偿系数的计算更新方式，提升了在SOP较大时的补偿能力，兼顾在SOP较小时的系统性能。保障了系统的传输效率和稳定性。
在另一种可能的设计中，可以获取两路偏振复用信号的偏振主态的变化速度；根据偏振主态的变化速度，选取两路偏振恢复信号、同步后的两路频偏恢复信号和两路第一相位恢复信号中的一种或多种信号，对补偿系数进行更新。通过偏振主态的变化速度动态，动态选择均衡器的补偿系数的计算更新方式，提升了在SOP较大时的补偿能力，兼顾在SOP较小时的系统性能。
在另一种可能的设计中，当偏振主态的变化速度小于第一预设阈值时，选取两路第一相位恢复信号，对补偿系数进行更新；当偏振主态的变化速度大于等于第一预设阈值时，选取两路偏振恢复信号或同步后的两路频偏恢复信号，对补偿系数进行更新。通过偏振主态的变化速度，动态选择均衡器的补偿系数的计算更新方式，提升了在SOP较大时的补偿能力，兼顾在SOP较小时的系统性能。
在另一种可能的设计中，可以获取两路偏振复用信号的偏振主态的变化速度和信噪比；根据偏振主态的变化速度和信噪比，选取两路偏振恢复信号、同步后的两路频偏恢复信号、两路第一相位恢复信号和两路第二相位恢复信号中的一种或多种信号，对补偿系数进行更新。通过偏振主态的变化速度和信噪比，动态选择均衡器的补偿系数的计算更新方式，提升了在SOP较大时的补偿能力，兼顾在SOP较小时的系统性能。
在另一种可能的设计中，当偏振主态的变化速度小于第二预设阈值时，选取两路第二相位恢复信号对补偿系数进行更新；当偏振主态的变化速度大于等于第二预设阈值、且信噪比小于等于第三预设阈值时，选取两路第一相位恢复信号对补偿系数进行更新；当偏振主态的变化速度大于等于第二预设阈值、且信噪比大于第三预设阈值时，选取两路偏振恢复信号对补偿系数进行更新。通过偏振主态的变化速度和信噪比，动态选择均衡器的补偿系数的计算更新方式，提升了在SOP较大时的补偿能力，兼顾在SOP较小时的系统性能。
其中，第一预设阈值、第二预设阈值或第三预设阈值为根据系统的误码率和品质因子中的至少一项确定的。
在另一种可能的设计中，两路偏振恢复信号包括第一偏振恢复信号和第二偏振恢复信号，确定第一偏振恢复信号的第一偏振误差和第二偏振恢复信号的第二偏振误差；根据第一偏振误差和第二偏振误差，对补偿系数进行更新。利用修正的LMS算法对均衡器的补偿系数进行更新，提高了补偿系数计算的准确性。
在另一种可能的设计中，第一偏振误差Err_x＝|Err_xy1|2+|Err_xy2|2，其中，Err_xy1＝Eoutx(n)-Eouty(n)Dx(n)/Dy(n)，Err_xy2＝Dx(n)[Dy(n)]*-Eoutx(n)[Eouty(n)]*，Err_xy1表示第一联合误差，Err_xy2表示第二联合误Dy(n)差，Eoutx(n)表示第一偏振恢复信号，Eouty(n)表示第二偏振恢复信号，Dx(n)表示预设的第一训练序列，表示预设的第二训练序列，*表示共轭运算，n表示信号序号。
在另一种可能的设计中，第二偏振误差Err_y＝|Err_yx1|2+|Err_yx2|2，其中，Err_yx1＝Eouty(n)-Eoutx(n)Dy(n)/Dx(n)，Err_yx2＝Dy(n)[Dx(n)]*-Eouty(n)[Eoutx(n)]*，Err_yx1表示第三联合误差，Err_yx2表示第四联合误差，Eoutx(n)表示第一偏振恢复信号，Eouty(n)表示第二偏振恢复信号，Dx(n)表示预设的第一训练序列，Dy(n)表示预设的第二训练序列，*表示共轭运算，n表示信号序号。
第二方面，本申请实施例提供了一种数字信号处理装置，该数字信号处理被配置为实现上述第一方面中接收机所执行的方法和功能，由硬件/软件实现，其硬件/软件包括与上述功能相应的模块。
第三方面，本申请实施例提供了一种接收设备，该接收设备包括：处理器、存储器和通信总线，其中，通信总线用于实现处理器和存储器之间连接通信，处理器执行存储器中存储的程序用于实现上述第一方面的步骤。
第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面的方法。
第五方面，本申请实施例提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面的方法。
第六方面，本申请实施例提供了一种芯片，包括处理器，用于从存储器中调用并运行存储器中存储的指令，使得安装有芯片的接收设备执行上述任一方面的方法。
第七方面，本申请实施例提供另一种芯片，包括：输入接口、输出接口、处理器，可选的，还包括存储器，输入接口、输出接口、处理器以及存储器之间通过内部连接通路相连，处理器用于执行存储器中的代码，当代码被执行时，处理器用于执行上述任一方面中的方法。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或背景技术中的技术方案，下面将对本申请实施例或背景技术中所需要使用的附图进行说明。
图1是本申请实施例提供的一种偏振复用相干接收机的结构示意图；
图2是本申请实施例提供的一种基于训练序列的信道前馈补偿方案的示意图；
图3是本申请实施例提供的一种MIMO模块的结构示意图；
图4是本申请实施例提供的一种数据帧的结构示意图；
图5是本申请实施例提供的另一种补偿方案的示意图；
图6是本申请实施例提供的另一种补偿方案的示意图；
图7是本申请实施例提供的一种数字信号处理方法的流程示意图；
图8是本申请实施例提供的一种数字信号处理的示意图；
图9是本申请实施例提供的一种补偿系数更新方式的选择示意图；
图10是本申请实施例提供的一种数字信号处理的示意图；
图11是本申请实施例提供的一种数字信号处理的示意图；
图12是本申请实施例提供的一种补偿系数更新方式的选择示意图；
图13是本申请实施例提供的一种数字信号处理的示意图；
图14是本申请实施例提供的一种补偿系数更新方式的选择示意图；
图15是本申请实施例提供的一种数字信号处理装置的结构示意图；
图16是本申请实施例提出的一种接收设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合本申请实施例中的附图对本申请实施例进行描述。
在光纤通信领域中，通过偏振复用信号的两个正交偏振态，在相同的带宽内同时传输两个独立的光信号，将信道传输效率提高两倍，从而提高光信号传输效率。由于传输信号的两个正交偏振态方向会不断旋转，同时耦合偏振模色散效应，导致两个正交偏振信号经过光纤传输后会发生混叠。为了解决该问题，一般采用相干接收技术和电均衡技术结合的方式，可以实现100Gb/s以上长距离传输。
如图1所示，图1是本申请实施例提供的一种偏振复用相干接收机的结构示意图。接收机接收到的光信号通过偏振分束器分为x路信号和y路信号，并分别送入90度混频器，通过光电检测器和模数转换器，得到N倍采样的数字信号Ix，Qx，Iy，Qy，其中N可以为2。Ix，Qx，Iy，Qy分别输入x路/y路偏振补偿器完成偏振解复用和均衡，偏振补偿后的光信号输入到色散补偿器以进行色散补偿，然后由同步器进行训练序列同步，即同步器完成色散补偿后的光信号与训练序列做相关得到的相关峰值，并根据相关峰值得到同步结果，从而计算相位恢复器的系数。经过多输入多输出(multi-input multi-output，MIMO)均衡后的光信号分别输入相位恢复器进行相位恢复，最后输入解码器，恢复得到原始比特流数据。
但是，由于偏振补偿器需要根据相位恢复器输出的数据进行计算调整滤波器系数，因此存在比较大的时延。即滤波器系数的调整比较缓慢，无法补偿偏振主态旋转这类快速时变的信道效应。解决方案包括如下几种方式。
如图2所示，图2是本申请实施例提供的一种基于训练序列的信道前馈补偿方案的示意图。在经过频偏补偿、色度色散补偿和时钟恢复后，利用训练序列以及训练序列经过信道后接收到的波形进行对比计算，获得信道传输矩阵H，根据传输矩阵H利用最小均方误差(minimum mean square error，MMSE)、迫零(zero forcing，ZF)或其它方法，计算DSP中的MIMO信道均衡模块的补偿系数，实现对有效载荷数据的补偿。如图3所示，图3是本申请实施例提供的一种MIMO模块的结构示意图。基于更新后的矩阵系数，对未补偿的x偏振信号和未补偿的y偏振信号进行补偿得到补偿后的x偏振信号和补偿后的y偏振信号。如图4所示，图4是本申请实施例提供的一种数据帧的结构示意图。由于训练序列是在时间上间隔插入有效载荷数据流的，因此可以不断的根据最近时刻的1个或多个训练序列计算和更新传输矩阵H，以实现对信道的动态补偿。该方案通过利用训练序列计算和更新MIMO，减小DSP中环路延时的影响，从而提升对偏振主态(state of polarization，SOP)动态变化的补偿能力。
但是存在如下问题：第一，在有效载荷数据流需要插入比较长的训练序列，由于光纤中存在色度色散、偏振模色散等效应，训练序列的长度需要大于色度色散和偏振模色散对信号的影响长度，这样虽然能够准确的计算信道传输矩阵H，但是降低了传输系统的有效载荷。第二，需要在MIMO之前进行训练序列的同步。此时x路光信号和y路光信号混在一起，使得x路信号和y路信号各自都有比较大的损伤。如果直接使用x路光信号与x路训练序列，或使用y路光信号与y路训练序列进行相关，可能会出现峰值不明显或者多个峰值的情况，因此容易导致训练序列同步不准确，从而降低光信号同步稳定性。第三，由于训练序列的长度占比一般要小于数据帧的10％，在SOP比较小时，根据训练序列计算信道传输矩阵H的精度会出现严重不足，造成系统性能降低。
如图5所示，图5是本申请实施例提供的另一种补偿方案的示意图。利用MIMO的输出信息，根据信号的模值特征采用最小均方(least mean square，LMS)算法，对MIMO的系数进行计算和更新。但是，由于需要利用相位补偿输出的数据计算更新MIMO均衡器的系数，时延大，无法实现对比较大的SOP进行跟踪补偿。
如图6所示，图6是本申请实施例提供的另一种补偿方案的示意图。采用反馈的方式，利用MIMO的输出信息，采用恒模算法(constant modulus algorithm，CMA)和多模算法(multi modulus algorithm，MMA)等算法根据信号的模值特征对MIMO的系数进行计算和更新。例如，当采用正交相移键控(quadrature phase shift keyin，QPSK)信号格式时，可以使用CMA算法利用QPSK信号幅度恒定的特征计算MIMO系数更新的误差信息。当采用16正交振幅调制(quadrature amplitude modulation，QAM)等高阶调制格式时，利用MMA算法对MIMO输出信号进行幅度判决，划分为不同的幅度预判值，再分别计算误差信息。该方案利用了信号的幅度信息，而没有利用信号的相位信息，因此当SOP比较小的时，MIMO系数计算的精确度不足，严重影响了系统性能。为了解决上述技术问题，本申请实施例提供了如下解决方案。
如图7所示，图7是本申请实施例提供的一种数字信号处理方法的流程示意图。本申请实施例中的步骤至少包括：
S701，向均衡器输入两路偏振复用信号，根据所述均衡器的补偿系数，对所述两路偏振复用信号进行偏振补偿得到两路偏振恢复信号。其中，偏振补偿可以包括偏振主态补偿、偏振模色散(polarization mode dispersion，PMA)补偿。两路偏振恢复信号包括x路偏振恢复信号和y路偏振恢复信号。
可选的，接收机在接收到的光信号之后，对光信号进行混频、光电探测、模数转换之后进行DSP处理，首先通过色散补偿得到两路偏振复用信号，然后向均衡器输入两路偏振复用信号。
S702，对所述两路偏振恢复进行频偏恢复得到两路频偏恢复信号。其中，两路频偏恢复信号包括x路频偏恢复信号和y路频偏恢复信号。
S703，对所述两路频偏恢复信号进行同步得到同步后的所述两路频偏恢复信号。
具体的，可以采用x路频偏恢复信号和y路频偏恢复信号对预置的x路训练序列以及y路训练序列进行同步得到同步后的所述两路频偏恢复信号，同步后的所述两路频偏恢复信号包括同步后的x路频偏恢复信号和同步后的y路频偏恢复信号。
S704，对同步后的所述两路频偏恢复信号进行相位恢复得到两路第一相位恢复信号。
具体的，可以根据两路频偏恢复信号计算相位恢复模块的滤波器系数，然后根据滤波器系数，对同步后的所述两路频偏恢复信号进行相位恢复得到两路第一相位恢复信号。
S705，选取所述两路偏振恢复信号、同步后的所述两路频偏恢复信号和所述两路第一相位恢复信号中的一种或多种信号，对所述补偿系数进行更新。
可选的，在经过第一次相位恢复得到两路第一相位恢复信号之后，可以再对所述两路第一相位恢复信号进行第二次相位恢复得到两路第二相位恢复信号。然后选取所述两路偏振恢复信号、同步后的所述两路频偏恢复信号、所述两路第一相位恢复信号和所述两路第二相位恢复信号中的一种或多种信号，对所述补偿系数进行更新。
具体的，所述两路偏振恢复信号包括第一偏振恢复信号(例如x路偏振恢复信号)和第二偏振恢复信号(例如x路偏振恢复信号)。如果选取所述两路偏振恢复信号对所述补偿系数进行更新，可以采用基于CMA算法或MMA算法，根据所述两路偏振恢复信号对均衡器的补偿系数进行更新。可选的，可以采用修正LMS算法，根据所述两路偏振恢复信号对均衡器的补偿系数进行更新。进一步的，可以首先利用修正的公式确定所述第一偏振恢复信号的第一偏振误差Err_x和所述第二偏振恢复信号的第二偏振误差Err_y；然后根据所述第一偏振误差和所述第二偏振误差，对所述补偿系数进行更新。
其中，Err_x＝|Err_xy1|2+|Err_xy2|2，Err_xy1＝Eoutx(n)-Eouty(n)Dx(n)/Dy(n)，Err_xy2＝Dx(n)[Dy(n)]*-Eoutx(n)[Eouty(n)]*，所述Err_xy1表示第一联合误差，所述Err_xy2表示第二联合误差，所述Eoutx(n)表示所述第一偏振恢复信号，所述Eouty(n)表示所述第二偏振恢复信号，所述Dx(n)表示预设的第一训练序列，所述Dy(n)表示预设的第二训练序列，所述*表示共轭运算，所述n表示信号序号。Err_y＝|Err_yx1|2+|Err_yx2|2，Err_yx1＝Eouty(n)-Eoutx(n)Dy(n)/Dx(n)，Err_yx2＝Dy(n)[Dx(n)]*-Eouty(n)[Eoutx(n)]*，所述Err_yx1表示第三联合误差，所述表示第四联合误差，所述Eoutx(n)表示所述第一偏振恢复信号，所述Eouty(n)表示所述第Err_yx2二偏振恢复信号，所述Dx(n)表示预设的第一训练序列，所述Dy(n)表示预设的第二训练序列，所述*表示共轭运算，所述n表示信号序号。
另外，如果选取所述两路第一相位恢复信号或所述两路第二相位恢复信号对所述补偿系数进行更新，可以采用LMS算法对均衡器的补偿系数进行计算和更新。如果选取同步后的所述两路频偏恢复信号对所述补偿系数进行更新，可以基于修正LMS算法、CMA算法或MMA算法等方式进行更新。
对于如何选取所述两路偏振恢复信号、同步后的所述两路频偏恢复信号、所述两路第一相位恢复信号和所述两路第二相位恢复信号中的一种或多种信号，对所述补偿系数进行更新。下面列举了几种可选方式，但不仅限于以下几种方式。
第一种可选方式，可以获取所述两路偏振复用信号的偏振主态的变化速度和信噪比，其中，偏振主态的变化速度可以为偏振主态的变化角度与变化时间的比值，信噪比可以为DSP系统的信噪比。然后根据所述偏振主态的变化速度和所述信噪比，选取所述两路偏振恢复信号、同步后的所述两路频偏恢复信号、所述两路第一相位恢复信号和所述两路第二相位恢复信号中的一种或多种信号，对所述补偿系数进行更新。
例如，如图8所示，图8是本申请实施例提供的一种数字信号处理的示意图。接收机在接收到的光信号之后，对光信号进行混频、光电探测、模数转换之后进行DSP处理，依次经过色散补偿模块、均衡器、频偏恢复模块、训练序列同步模块、第一相位恢复模块和第二相位恢复模块。采用反馈的方式，选取均衡器输出的两路偏振恢复信号、第一相位恢复模块输出的两路第一相位恢复信号和第二相位恢复模块输出的两路第二相位恢复信号中的一种或多种信号，对均衡器的补偿系数进行更新。
进一步的，如图9所示，图9是本申请实施例提供的一种补偿系数更新方式的选择示意图。当所述偏振主态的变化速度小于第二预设阈值M时，选取所述两路第二相位恢复信号对所述补偿系数进行更新；当所述偏振主态的变化速度大于等于所述第二预设阈值M、且所述信噪比小于等于第三预设阈值N时，选取所述两路第一相位恢复信号对所述补偿系数进行更新；当所述偏振主态的变化速度大于等于所述第二预设阈值M、且所述信噪比大于所述第三预设阈值N时，选取所述两路偏振恢复信号对所述补偿系数进行更新。
第二种可选方式，可以获取所述两路偏振复用信号的偏振主态的变化速度；根据所述偏振主态的变化速度，选取所述两路偏振恢复信号、同步后的所述两路频偏恢复信号、所述两路第一相位恢复信号和所述两路第二相位恢复信号中的一种或多种信号，对所述补偿系数进行更新。
如图10所示，图10是本申请实施例提供的一种数字信号处理的示意图。可以选取均衡器输出的两路偏振恢复信号、训练序列同步模块输出的同步后的所述两路频偏恢复信号、第一相位恢复模块输出的两路第一相位恢复信号和第二相位恢复模块输出的两路第二相位恢复信号中的一种或多种信号，对均衡器的补偿系数进行更新。例如，如果偏振主态的变化速度大于K1，可以选取两路偏振恢复信号对所述补偿系数进行更新，如果偏振主态的变化速度位于(K2，K1]，可以选取同步后的所述两路频偏恢复信号对所述补偿系数进行更新；如果偏振主态的变化速度位于(K3，K2]，可以选取同步后的两路第一相位恢复信号对所述补偿系数进行更新；如果偏振主态的变化速度小于等于K3，可以选取所述两路第二相位恢复信号对所述补偿系数进行更新。其中，K1大于K2，K2大于K3。
第三种可选方式，可以获取所述两路偏振复用信号的偏振主态的变化速度，根据所述偏振主态的变化速度，选取所述两路偏振恢复信号或所述两路第一相位恢复信号，对所述补偿系数进行更新。例如，如图11所示，图11是本申请实施例提供的一种数字信号处理的示意图。接收机在接收到的光信号之后，对光信号进行混频、光电探测、模数转换之后进行DSP处理，依次经过色散补偿模块、均衡器、频偏恢复模块、训练序列同步模块、第一相位恢复模块。采用反馈的方式，选取图11中均衡器输出的两路偏振恢复信号、第一相位恢复模块输出的两路第一相位恢复信号，对均衡器的补偿系数进行更新。
进一步的，如图12所示，图12是本申请实施例提供的一种补偿系数更新方式的选择示意图。当所述偏振主态的变化速度小于第一预设阈值K时，选取所述两路第一相位恢复信号，对所述补偿系数进行更新；当所述偏振主态的变化速度大于等于所述第一预设阈值K时，选取所述两路偏振恢复信号，对所述补偿系数进行更新。
第四种可选方式，可以获取所述两路偏振复用信号的偏振主态的变化速度，根据所述偏振主态的变化速度，选取同步后的所述两路频偏恢复信号或所述两路第一相位恢复信号，对所述补偿系数进行更新。例如，如图13所示，图13是本申请实施例提供的一种数字信号处理的示意图。接收机在接收到的光信号之后，对光信号进行混频、光电探测、模数转换之后进行DSP处理，依次经过色散补偿模块、均衡器、频偏恢复模块、训练序列同步模块、第一相位恢复模块。采用反馈的方式，选取图13中训练序列同步模块输出的同步后的所述两路频偏恢复信号、第一相位恢复模块输出的两路第一相位恢复信号，对均衡器的补偿系数进行更新。
进一步的，如图14所示，图14是本申请实施例提供的一种补偿系数更新方式的选择示意图。当所述偏振主态的变化速度小于第一预设阈值K时，选取所述两路第一相位恢复信号，对所述补偿系数进行更新；当所述偏振主态的变化速度大于等于所述第一预设阈值K时，选取同步后的所述两路频偏恢复信号，对所述补偿系数进行更新。
需要说明的是，上述第一预设阈值、第二预设阈值或第三预设阈值可以是根据系统性能确定的，系统性能可以包括系统的误码率、品质因子等。
在本申请实施例中，采用反馈的方式，利用均衡器输出的两路偏振恢复信号、同步序列训练模块输出的同步后的两路频偏恢复信号、第一相位恢复模块输出的两路第一相位恢复信号和第二相位恢复模块输出的两路第二相位恢复信号中的一种或多种信号，动态选择均衡器的补偿系数的计算更新方式，提升了在SOP较大时的补偿能力，兼顾在SOP较小时的系统性能。保障了系统的传输效率和稳定性。
如图15所示，图15是本申请实施例提供的一种数字信号处理装置的结构示意图，本申请实施例中的装置包括：
偏振补偿模块1501，用于向均衡器输入两路偏振复用信号，根据所述均衡器的补偿系数，对所述两路偏振复用信号进行偏振补偿得到两路偏振恢复信号；
频偏恢复模块1502，用于对所述两路偏振恢复进行频偏恢复得到两路频偏恢复信号；
训练序列同步模块1503，用于对所述两路频偏恢复信号进行同步得到同步后的所述两路频偏恢复信号；
相位恢复模块1504，用于对同步后的所述两路频偏恢复信号进行相位恢复得到两路第一相位恢复信号；
处理模块1505，用于选取所述两路偏振恢复信号、同步后的所述两路频偏恢复信号和所述两路第一相位恢复信号中的一种或多种信号，对所述补偿系数进行更新。
可选的，处理模块1505，还用于对所述两路第一相位恢复信号进行相位恢复得到两路第二相位恢复信号；选取所述两路偏振恢复信号、同步后的所述两路频偏恢复信号、所述两路第一相位恢复信号和所述两路第二相位恢复信号中的一种或多种信号，对所述补偿系数进行更新。
可选的，处理模块1505，还用于获取所述两路偏振复用信号的偏振主态的变化速度；根据所述偏振主态的变化速度，选取所述两路偏振恢复信号、同步后的所述两路频偏恢复信号和所述两路第一相位恢复信号中的一种或多种信号，对所述补偿系数进行更新。
可选的，处理模块1505，还用于当所述偏振主态的变化速度小于第一预设阈值时，选取所述两路第一相位恢复信号，对所述补偿系数进行更新；当所述偏振主态的变化速度大于等于所述第一预设阈值时，选取所述两路偏振恢复信号或同步后的所述两路频偏恢复信号，对所述补偿系数进行更新。
可选的，处理模块1505，还用于获取所述两路偏振复用信号的偏振主态的变化速度和信噪比；根据所述偏振主态的变化速度和所述信噪比，选取所述两路偏振恢复信号、同步后的所述两路频偏恢复信号、所述两路第一相位恢复信号和所述两路第二相位恢复信号中的一种或多种信号，对所述补偿系数进行更新。
可选的，处理模块1505，还用于当所述偏振主态的变化速度小于第二预设阈值时，选取所述两路第二相位恢复信号对所述补偿系数进行更新；当所述偏振主态的变化速度大于等于所述第二预设阈值、且所述信噪比小于等于第三预设阈值时，选取所述两路第一相位恢复信号对所述补偿系数进行更新；当所述偏振主态的变化速度大于等于所述第二预设阈值、且所述信噪比大于所述第三预设阈值时，选取所述两路偏振恢复信号对所述补偿系数进行更新。
可选的，所述第一预设阈值、所述第二预设阈值或所述第三预设阈值为根据系统的误码率和品质因子中的至少一项确定的。
可选的，处理模块1505，还用于确定所述第一偏振恢复信号的第一偏振误差和所述第二偏振恢复信号的第二偏振误差；根据所述第一偏振误差和所述第二偏振误差，对所述补偿系数进行更新。
可选的，所述第一偏振误差Err_x＝|Err_xy1|2+|Err_xy2|2，其中，Err_xy1＝Eoutx(n)-Eouty(n)Dx(n)/Dy(n)，Err_xy2＝Dx(n)[Dy(n)]*-Eoutx(n)[Eouty(n)]*，所述Err_xy1表示第一联合误差，所述Err_xy2表示第二联合误差，所述Eoutx(n)表示所述第一偏振恢复信号，所述Eouty(n)表示所述第二偏振恢复信号，所述Dx(n)表示预设的第一训练序列，所述Dy(n)表示预设的第二训练序列，所述*表示共轭运算，所述n表示信号序号。
可选的，所述第二偏振误差Err_y＝|Err_yx1|2+|Err_yx2|2，其中，Err_yx1＝Eouty(n)-Eoutx(n)Dy(n)/Dx(n)，Err_yx2＝Dy(n)[Dx(n)]*-Eouty(n)[Eoutx(n)]*，所述Err_yx1表示第三联合误差，所述Err_yx2表示第四联合误差，所述Eoutx(n)表示所述第一偏振恢复信号，所述Eouty(n)表示所述第二偏振恢复信号，所述Dx(n)表示预设的第一训练序列，所述Dy(n)表示预设的第二训练序列，所述*表示共轭运算，所述n表示信号序号。
需要说明的是，各个模块的实现还可以对应参照图7所示的方法实施例的相应描述，执行上述实施例中网络设备所执行的方法和功能。
请继续参考图16，图16是本申请实施例提出的一种接收设备的结构示意图。如图16所示，该接收设备可以包括：至少一个处理器1601，至少一个通信接口1602，至少一个存储器1603和至少一个通信总线1604。
其中，处理器1601可以是中央处理器单元，通用处理器，数字信号处理器，专用集成电路，现场可编程门阵列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。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。所述处理器也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，数字信号处理器和微处理器的组合等等。通信总线1604可以是外设部件互连标准PCI总线或扩展工业标准结构EISA总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图16中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。通信总线1604用于实现这些组件之间的连接通信。其中，本申请实施例中设备的通信接口1602用于与其他节点设备进行信令或数据的通信。存储器1603可以包括易失性存储器，例如非挥发性动态随机存取内存(nonvolatile random access memory，NVRAM)、相变化随机存取内存(phase change RAM，PRAM)、磁阻式随机存取内存(magetoresistive RAM，MRAM)等，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、电子可擦除可编程只读存储器(electrically erasable programmable read-only memory，EEPROM)、闪存器件，例如反或闪存(NOR flash memory)或是反及闪存(NAND flash memory)、半导体器件，例如固态硬盘(solid state disk，SSD)等。存储器1603可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器1601的存储装置。存储器1603中可选的还可以存储一组程序代码。处理器1601可选的还可以执行存储器1603中所存储的程序。
向均衡器输入两路偏振复用信号，根据所述均衡器的补偿系数，对所述两路偏振复用信号进行偏振补偿得到两路偏振恢复信号；
对所述两路偏振恢复进行频偏恢复得到两路频偏恢复信号；
对所述两路频偏恢复信号进行同步得到同步后的所述两路频偏恢复信号；
对同步后的所述两路频偏恢复信号进行相位恢复得到两路第一相位恢复信号；
选取所述两路偏振恢复信号、同步后的所述两路频偏恢复信号和所述两路第一相位恢复信号中的一种或多种信号，对所述补偿系数进行更新。
可选的，处理器1601还用于执行如下操作步骤：
对所述两路第一相位恢复信号进行相位恢复得到两路第二相位恢复信号；
选取所述两路偏振恢复信号、同步后的所述两路频偏恢复信号、所述两路第一相位恢复信号和所述两路第二相位恢复信号中的一种或多种信号，对所述补偿系数进行更新。
可选的，处理器1601还用于执行如下操作步骤：
获取所述两路偏振复用信号的偏振主态的变化速度；
根据所述偏振主态的变化速度，选取所述两路偏振恢复信号、同步后的所述两路频偏恢复信号和所述两路第一相位恢复信号中的一种或多种信号，对所述补偿系数进行更新。
可选的，处理器1601还用于执行如下操作步骤：
当所述偏振主态的变化速度小于第一预设阈值时，选取所述两路第一相位恢复信号，对所述补偿系数进行更新；
当所述偏振主态的变化速度大于等于所述第一预设阈值时，选取所述两路偏振恢复信号或同步后的所述两路频偏恢复信号，对所述补偿系数进行更新。
可选的，处理器1601还用于执行如下操作步骤：
获取所述两路偏振复用信号的偏振主态的变化速度和信噪比；
根据所述偏振主态的变化速度和所述信噪比，选取所述两路偏振恢复信号、同步后的所述两路频偏恢复信号、所述两路第一相位恢复信号和所述两路第二相位恢复信号中的一种或多种信号，对所述补偿系数进行更新。
可选的，处理器1601还用于执行如下操作步骤：
当所述偏振主态的变化速度小于第二预设阈值时，选取所述两路第二相位恢复信号对所述补偿系数进行更新；
当所述偏振主态的变化速度大于等于所述第二预设阈值、且所述信噪比小于等于第三预设阈值时，选取所述两路第一相位恢复信号对所述补偿系数进行更新；
当所述偏振主态的变化速度大于等于所述第二预设阈值、且所述信噪比大于所述第三预设阈值时，选取所述两路偏振恢复信号对所述补偿系数进行更新。
可选的，所述第一预设阈值、所述第二预设阈值或所述第三预设阈值为根据系统的误码率和品质因子中的至少一项确定的。
可选的，处理器1601还用于执行如下操作步骤：
确定所述第一偏振恢复信号的第一偏振误差和所述第二偏振恢复信号的第二偏振误差；
根据所述第一偏振误差和所述第二偏振误差，对所述补偿系数进行更新。
可选的，所述第一偏振误差Err_x＝|Err_xy1|2+|Err_xy2|2，其中，Err_xy1＝Eoutx(n)-Eouty(n)Dx(n)/Dy(n)，Err_xy2＝Dx(n)[Dy(n)]*-Eoutx(n)[Eouty(n)]*，所述Err_xy1表示第一联合误差，所述Err_xy2表示第二联合误差，所述Eoutx(n)表示所述第一偏振恢复信号，所述Eouty(n)表示所述第二偏振恢复信号，所述Dx(n)表示预设的第一训练序列，所述Dy(n)表示预设的第二训练序列，所述*表示共轭运算，所述n表示信号序号。
可选的，所述第二偏振误差Err_y＝|Err_yx1|2+|Err_yx2|2，其中，Err_yx1＝Eouty(n)-Eoutx(n)Dy(n)/Dx(n)，Err_yx2＝Dy(n)[Dx(n)]*-Eouty(n)[Eoutx(n)]*，所述Err_yx1表示第三联合误差，所述Err_yx2表示第四联合误差，所述Eoutx(n)表示所述第一偏振恢复信号，所述Eouty(n)表示所述第二偏振恢复信号，所述Dx(n)表示预设的第一训练序列，所述Dy(n)表示预设的第二训练序列，所述*表示共轭运算，所述n表示信号序号。
进一步的，处理器还可以与存储器和通信接口相配合，执行上述申请实施例中接收设备的操作。
本申请实施例还提供了一种芯片系统，该芯片系统包括处理器，用于支持接收设备以实现上述任一实施例中所涉及的功能，例如选取所述两路偏振恢复信号、同步后的所述两路频偏恢复信号和所述两路第一相位恢复信号中的一种或多种信号，对所述补偿系数进行更新。在一种可能的设计中，所述芯片系统还可以包括存储器，所述存储器，用于接收设备必要的程序指令和数据。该芯片系统，可以由芯片构成，也可以包含芯片和其他分立器件。
本申请实施例还提供了一种处理器，用于与存储器耦合，用于执行上述各实施例中任一实施例中涉及接收设备的任意方法和功能。
本申请实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品，其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各实施例中任一实施例中涉及接收设备的任意方法和功能。
本申请实施例还提供了一种装置，用于执行上述各实施例中任一实施例中涉及接收设备的任意方法和功能。
本申请实施例还提供一种无线通信系统，该系统包括上述任一实施例中涉及的至少一个接收设备和至少一个发送设备。
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网络设备、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)方式向另一个网站网络设备、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。
以上所述的具体实施方式，对本申请的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (19)

1.一种数字信号处理方法，其特征在于，包括：
向均衡器输入两路偏振复用信号，根据所述均衡器的补偿系数，对所述两路偏振复用信号进行偏振补偿得到两路偏振恢复信号；
对所述两路偏振恢复进行频偏恢复得到两路频偏恢复信号；
对所述两路频偏恢复信号进行同步得到同步后的所述两路频偏恢复信号；
对同步后的所述两路频偏恢复信号进行相位恢复得到两路第一相位恢复信号；
选取所述两路偏振恢复信号、同步后的所述两路频偏恢复信号和所述两路第一相位恢复信号中的一种或多种信号，对所述补偿系数进行更新。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
对所述两路第一相位恢复信号进行相位恢复得到两路第二相位恢复信号；
选取所述两路偏振恢复信号、同步后的所述两路频偏恢复信号、所述两路第一相位恢复信号和所述两路第二相位恢复信号中的一种或多种信号，对所述补偿系数进行更新。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述选取所述两路偏振恢复信号、同步后的所述两路频偏恢复信号和所述两路第一相位恢复信号中的一种或多种信号，对所述补偿系数进行更新包括：
获取所述两路偏振复用信号的偏振主态的变化速度；
根据所述偏振主态的变化速度，选取所述两路偏振恢复信号、同步后的所述两路频偏恢复信号和所述两路第一相位恢复信号中的一种或多种信号，对所述补偿系数进行更新。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述偏振主态的变化速度，选取所述两路偏振恢复信号、同步后的所述两路频偏恢复信号和所述两路第一相位恢复信号中的一种或多种信号，对所述补偿系数进行更新包括：
当所述偏振主态的变化速度小于第一预设阈值时，选取所述两路第一相位恢复信号，对所述补偿系数进行更新，所述第一预设阈值为根据系统的误码率和品质因子中的至少一项确定的；
当所述偏振主态的变化速度大于等于所述第一预设阈值时，选取所述两路偏振恢复信号或同步后的所述两路频偏恢复信号，对所述补偿系数进行更新。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述选取所述两路偏振恢复信号、同步后的所述两路频偏恢复信号、所述两路第一相位恢复信号和所述两路第二相位恢复信号中的一种或多种信号，对所述补偿系数进行更新包括：
获取所述两路偏振复用信号的偏振主态的变化速度和信噪比；
根据所述偏振主态的变化速度和所述信噪比，选取所述两路偏振恢复信号、同步后的所述两路频偏恢复信号、所述两路第一相位恢复信号和所述两路第二相位恢复信号中的一种或多种信号，对所述补偿系数进行更新。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述偏振主态的变化速度和所述信噪比，选取所述两路偏振恢复信号、同步后的所述两路频偏恢复信号、所述两路第一相位恢复信号和所述两路第二相位恢复信号中的一种或多种信号，对所述补偿系数进行更新包括：
当所述偏振主态的变化速度小于第二预设阈值时，选取所述两路第二相位恢复信号对所述补偿系数进行更新；
当所述偏振主态的变化速度大于等于所述第二预设阈值、且所述信噪比小于等于第三预设阈值时，选取所述两路第一相位恢复信号对所述补偿系数进行更新；
当所述偏振主态的变化速度大于等于所述第二预设阈值、且所述信噪比大于所述第三预设阈值时，选取所述两路偏振恢复信号对所述补偿系数进行更新；
其中，所述第二预设阈值或所述第三预设阈值为根据系统的误码率和品质因子中的至少一项确定的。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述两路偏振恢复信号包括第一偏振恢复信号和第二偏振恢复信号，所述方法还包括：
确定所述第一偏振恢复信号的第一偏振误差和所述第二偏振恢复信号的第二偏振误差；
根据所述第一偏振误差和所述第二偏振误差，对所述补偿系数进行更新。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一偏振误差Err_x＝|Err_xy1|2+|Err_xy2|2，其中，Err_xy1＝Eoutx(n)-Eouty(n)Dx(n)/Dy(n)，Err_xy2＝Dx(n)[Dy(n)]*-Eoutx(n)[Eouty(n)]*，所述Err_xy1表示第一联合误差，所述Err_xy2表示第二联合误差，所述Eoutx(n)表示所述第一偏振恢复信号，所述Eouty(n)表示所述第二偏振恢复信号，所述Dx(n)表示预设的第一训练序列，所述Dy(n)表示预设的第二训练序列，所述*表示共轭运算，所述n表示信号序号。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第二偏振误差Err_y＝|Err_yx1|2+|Err_yx2|2，其中，Err_yx1＝Eouty(n)-Eoutx(n)Dy(n)/Dx(n)，Err_yx2＝Dy(n)[Dx(n)]*-Eouty(n)[Eoutx(n)]*，所述Err_yx1表示第三联合误差，所述Err_yx2表示第四联合误差，所述Eoutx(n)表示所述第一偏振恢复信号，所述Eouty(n)表示所述第二偏振恢复信号，所述Dx(n)表示预设的第一训练序列，所述Dy(n)表示预设的第二训练序列，所述*表示共轭运算，所述n表示信号序号。
10.一种数字信号处理装置，其特征在于，包括：
偏振补偿模块，用于向均衡器输入两路偏振复用信号，根据所述均衡器的补偿系数，对所述两路偏振复用信号进行偏振补偿得到两路偏振恢复信号；
频偏恢复模块，用于对所述两路偏振恢复进行频偏恢复得到两路频偏恢复信号；
训练序列同步模块，用于对所述两路频偏恢复信号进行同步得到同步后的所述两路频偏恢复信号；
相位恢复模块，用于对同步后的所述两路频偏恢复信号进行相位恢复得到两路第一相位恢复信号；
处理模块，用于选取所述两路偏振恢复信号、同步后的所述两路频偏恢复信号和所述两路第一相位恢复信号中的一种或多种信号，对所述补偿系数进行更新。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，
所述处理模块，还用于对所述两路第一相位恢复信号进行相位恢复得到两路第二相位恢复信号；选取所述两路偏振恢复信号、同步后的所述两路频偏恢复信号、所述两路第一相位恢复信号和所述两路第二相位恢复信号中的一种或多种信号，对所述补偿系数进行更新。
12.如权利要求10或11所述的装置，其特征在于，
所述处理模块，还用于获取所述两路偏振复用信号的偏振主态的变化速度；根据所述偏振主态的变化速度，选取所述两路偏振恢复信号、同步后的所述两路频偏恢复信号和所述两路第一相位恢复信号中的一种或多种信号，对所述补偿系数进行更新。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，
所述处理模块，还用于当所述偏振主态的变化速度小于第一预设阈值时，选取所述两路第一相位恢复信号，对所述补偿系数进行更新；当所述偏振主态的变化速度大于等于所述第一预设阈值时，选取所述两路偏振恢复信号或同步后的所述两路频偏恢复信号，对所述补偿系数进行更新，所述第一预设阈值为根据系统的误码率和品质因子中的至少一项确定的。
14.如权利要求11所述的装置，其特征在于，
所述处理模块，还用于获取所述两路偏振复用信号的偏振主态的变化速度和信噪比；根据所述偏振主态的变化速度和所述信噪比，选取所述两路偏振恢复信号、同步后的所述两路频偏恢复信号、所述两路第一相位恢复信号和所述两路第二相位恢复信号中的一种或多种信号，对所述补偿系数进行更新。
15.如权利要求14所述的装置，其特征在于，
所述处理模块，还用于当所述偏振主态的变化速度小于第二预设阈值时，选取所述两路第二相位恢复信号对所述补偿系数进行更新；当所述偏振主态的变化速度大于等于所述第二预设阈值、且所述信噪比小于等于第三预设阈值时，选取所述两路第一相位恢复信号对所述补偿系数进行更新；当所述偏振主态的变化速度大于等于所述第二预设阈值、且所述信噪比大于所述第三预设阈值时，选取所述两路偏振恢复信号对所述补偿系数进行更新，其中，所述第二预设阈值或所述第三预设阈值为根据系统的误码率和品质因子中的至少一项确定的。
16.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述两路偏振恢复信号包括第一偏振恢复信号和第二偏振恢复信号；
所述处理模块，还用于确定所述第一偏振恢复信号的第一偏振误差和所述第二偏振恢复信号的第二偏振误差；根据所述第一偏振误差和所述第二偏振误差，对所述补偿系数进行更新。
17.如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述第一偏振误差Err_x＝|Err_xy1|2+|Err_xy2|2，其中，Err_xy1＝Eoutx(n)-Eouty(n)Dx(n)/Dy(n)，Err_xy2＝Dx(n)[Dy(n)]*-Eoutx(n)[Eouty(n)]*，所述Err_xy1表示第一联合误差，所述Err_xy2表示第二联合误差，所述Eoutx(n)表示所述第一偏振恢复信号，所述Eouty(n)表示所述第二偏振恢复信号，所述Dx(n)表示预设的第一训练序列，所述Dy(n)表示预设的第二训练序列，所述*表示共轭运算，所述n表示信号序号。
18.如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述第二偏振误差Err_y＝|Err_yx1|2+|Err_yx2|2，其中，Err_yx1＝Eouty(n)-Eoutx(n)Dy(n)/Dx(n)，Err_yx2＝Dy(n)[Dx(n)]*-Eouty(n)[Eoutx(n)]*，所述Err_yx1表示第三联合误差，所述Err_yx2表示第四联合误差，所述Eoutx(n)表示所述第一偏振恢复信号，所述Eouty(n)表示所述第二偏振恢复信号，所述Dx(n)表示预设的第一训练序列，所述Dy(n)表示预设的第二训练序列，所述*表示共轭运算，所述n表示信号序号。
19.一种芯片，其特征在于，包括处理器，用于从存储器中调用并运行存储器中存储的指令，使得安装有芯片的设备执行如权利要求1-9任一项所述的方法。
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