CN114650097A - 偏振态跟踪恢复方法，装置和光接收机 - Google Patents

偏振态跟踪恢复方法，装置和光接收机 Download PDF

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CN114650097A CN202011516796.8A CN202011516796A CN114650097A CN 114650097 A CN114650097 A CN 114650097A CN 202011516796 A CN202011516796 A CN 202011516796A CN 114650097 A CN114650097 A CN 114650097A
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Abstract

本发明实施例提供一种偏振态跟踪恢复方法，装置和光接收机。该偏振态跟踪恢复装置至少包括：第一确定单元，其用于根据第一信号确定偏振解复用系数，其中，该第一信号是当前采样时刻的双偏振复用输入信号输入自适应均衡器后得到的均衡器输出信号；第二确定单元，其用于根据该第一信号和该偏振解复用系数确定双偏振解复用输出信号；更新单元，其用于根据该双偏振解复用输出信号，以及与该双偏振解复用输出信号对应的双偏振复用输入信号和该偏振解复用系数，更新该自适应均衡器的系数。

Description

偏振态跟踪恢复方法，装置和光接收机
技术领域
本发明涉及通信技术领域。
背景技术
在基于双偏振调制的光纤通信系统中，光纤中的双折射会导致接收光信号的偏振模色散(PMD)以及偏振轴的改变。一般情况下，接收信号的偏振轴是不变的或者是随时间缓慢变化，比如变化速率在数千赫兹以内。通常可采用基于恒模算法(CMA)或者最小均方(LMS)算法的自适应均衡器(AEQ)来跟踪偏振态(SOP)以同时完成偏振解复用和PMD补偿。但是，传统AEQ的偏振态跟踪能力不能应对某些极端情况下的SOP的快速变化，比如，雷击引起的兆赫兹量级的SOP旋转。目前，一种基于斯托克斯空间的偏振解复用方法可用来跟踪偏振态的快速变化。但该方法是基于1个抽头的补偿，不能补偿PMD。因此，联合AEQ的PMD补偿能力和斯托克斯空间的快速SOP跟踪能力，使PMD下的快速偏振态跟踪成为可能。
应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发明的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
发明内容
目前，一种联合的方法是将AEQ置于斯托克斯空间偏振解复用之前，以减小PMD对斯托克斯空间快速SOP跟踪的影响，但发明人发现，在该联合的方法中，前置的AEQ在SOP旋转速度超过其跟踪速度时，会出现跟踪丢失的问题。
针对上述问题中的至少之一，本发明实施例提供一种偏振态跟踪恢复方法，装置和光接收机。
根据本发明实施例的第一方面，提供一种偏振态跟踪恢复装置，其中，该装置包括：
第一确定单元，其用于根据第一信号确定偏振解复用系数，其中，所述第一信号是当前采样时刻的双偏振复用输入信号输入自适应均衡器后得到的均衡器输出信号；
第二确定单元，其用于根据所述第一信号和所述偏振解复用系数确定双偏振解复用输出信号；
更新单元，其用于根据所述双偏振解复用输出信号，以及与所述双偏振解复用输出信号对应的双偏振复用输入信号和所述偏振解复用系数，更新所述自适应均衡器的系数。
根据本发明实施例的第二方面，提供一种偏振态跟踪恢复方法，其中，该方法包括：
根据第一信号确定偏振解复用系数，其中，所述第一信号是当前采样时刻的双偏振复用输入信号输入自适应均衡器后得到的均衡器输出信号；
根据所述第一信号和所述偏振解复用系数确定双偏振解复用输出信号；
根据所述双偏振解复用输出信号，以及与所述双偏振解复用输出信号对应的双偏振复用输入信号和所述偏振解复用系数，更新所述自适应均衡器的系数。
根据本发明实施例的第三方面，提供一种光接收机，其中，该光接收机包括第一方面所述的偏振态跟踪恢复装置。
本发明的有益效果之一在于：在将AEQ置于斯托克斯空间偏振解复用以实现PMD下的快速偏振态跟踪时，利用AEQ的输入信号，斯托克斯空间偏振解复用输入信号以及偏振解复用系数更新AEQ系数，从而实现PMD下的快速偏振态跟踪，避免前置的AEQ在SOP旋转速度超过其跟踪速度时，出现跟踪丢失的问题。
参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。
针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
附图说明
所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施方式，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1A-图1B是本发明实施例的光通信系统的一示意图；
图2是现有技术偏振态跟踪恢复流程的一示意图；
图3是本发明实施例的偏振态跟踪恢复装置的一示意图；
图4是本发明实施例的更新单元构成示意图；
图5是本发明实施例的电子设备的一示意图；
图6是本发明实施例的偏振态跟踪恢复方法的一示意图；
图7是本发明实施例的偏振态跟踪恢复流程的一示意图；
图8是本发明实施例的光接收机构成的一示意图。
具体实施方式
在本发明实施例中，术语“第一”、“第二”等用于对不同元素从称谓上进行区分，但并不表示这些元素的空间排列或时间顺序等，这些元素不应被这些术语所限制。术语“和/或”包括相关联列出的术语的一种或多个中的任何一个和所有组合。术语“包含”、“包括”、“具有”等是指所陈述的特征、元素、元件或组件的存在，但并不排除存在或添加一个或多个其他特征、元素、元件或组件。
在本发明实施例中，单数形式“一”、“该”等包括复数形式，应广义地理解为“一种”或“一类”而并不是限定为“一个”的含义；此外术语“所述”应理解为既包括单数形式也包括复数形式，除非上下文另外明确指出。此外术语“根据”应理解为“至少部分根据……”，术语“基于”应理解为“至少部分基于……”，除非上下文另外明确指出。
参照附图，通过下面的说明书，本发明的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本发明的特定实施方式，其表明了其中可以采用本发明的原则的部分实施方式，应了解的是，本发明不限于所描述的实施方式，相反，本发明包括落入所附权利要求的范围内的全部修改、变型以及等同物。
第一方面的实施例
本发明实施例提供一种偏振态跟踪恢复装置，该偏振态跟踪恢复装置设置在光通信系统的光接收机端。
图1A和图1B是本发明实施例的光通信系统的一示意图。如图1A所示，光通信系统10包括光发射机11、光纤链路12、光接收机13以及信号处理器14，偏振态跟踪恢复装置100对经过信号处理后的接收信号进行处理，以实现偏振解复用。
在本实施例中，光通信系统10也可以是背靠背系统，也就是说，如图1B所示，光通信系统10可以不包括光纤链路12，而由光发射机11与光接收机13直接连接。
在本实施例中，光发射机11，光接收机13，信号处理器14均可以使用各种已有的结构，本发明实施例不对其具体结构进行限制，例如，该信号处理器14可以包括时钟恢复模块、色散补偿模块，接收机IQ不平衡补偿模块，此处不再一一举例等。
图2是现有的偏振态跟踪恢复流程示意图，如图2所示，将AEQ置于斯托克斯空间偏振解复用之前，以减小PMD对斯托克斯空间快速SOP跟踪的影响。其中斯托克斯空间的偏振解复用包括：从AEQ输出信号中提取目标时刻的偏振复用信号，将偏振复用信号的琼斯矢量转换为斯托克斯矢量，并估计出偏振态的旋转(RSOP)参数；然后根据该参数计算出琼斯空间的用于偏振解复用的2x2旋转矩阵，将该矩阵作用于AEQ输出信号，以得到恢复偏振态后的偏振解复用信号。
在现有方法中，AEQ和斯托克斯空间偏振解复用二者是解耦的，即各自独立运行。然而，发明人发现，一旦前置AEQ跟踪不上输入SOP的变化(前置的AEQ在SOP旋转速度超过其跟踪速度)，特别是PMD也存在而且PMD的主轴也快速变化时，AEQ将会重启。但是在业务阶段，从AEQ重启到再次收敛的这个过程以及多个可能的收敛态，都会给传输的业务带来不确定的风险。针对该问题，本发明实施例提供一种偏振态跟踪恢复装置，在将AEQ置于斯托克斯空间偏振解复用以实现PMD下的快速偏振态跟踪时，利用AEQ的输入信号，斯托克斯空间偏振解复用输入信号以及偏振解复用系数更新AEQ系数，从而实现PMD下的快速偏振态跟踪。
图3是本发明实施例的偏振态跟踪恢复装置的一示意图。例如，该偏振态跟踪恢复装置是图1A-图1B所示的偏振态跟踪恢复装置100。如图3所示，偏振态跟踪恢复装置100包括：
第一确定单元301，其用于根据第一信号确定偏振解复用系数，其中，该第一信号是当前采样时刻的双偏振复用输入信号输入自适应均衡器后得到的均衡器输出信号；
第二确定单元302，其用于根据该第一信号和该偏振解复用系数确定双偏振解复用输出信号；
更新单元303，其用于根据该双偏振解复用输出信号，以及与该双偏振解复用输出信号对应的双偏振复用输入信号和该偏振解复用系数，更新该自适应均衡器的系数。
在一些实施例中，当前采样时刻(第m个采样时刻)的双偏振复用输入信号(即光接收机中经过信号处理后的接收信号)输入自适应均衡器得到第一信号，根据该第一信号确定偏振解复用系数，根据该第一信号和偏振解复用系数确定双偏振解复用输出信号，根据该双偏振解复用输出信号，以及与该双偏振解复用输出信号对应的双偏振复用输入信号和该偏振解复用系数，更新该自适应均衡器的系数，将后续采样时刻的双偏振复用输入信号输入更新系数后的自适应均衡器，并重复上述过程得到后续采样时刻的双偏振解复用输出信号，并再次更新自适应均衡器的系数，直至得到N个采样时刻的双偏振解复用输出信号，其中，N为大于等于2的整数，该后续采样时刻可以是第m+z个采样时刻(z是大于等于1的整数)，例如，z＝1表示下一个采样时刻(第m+1个采样时刻)，z＝2表示下下个采样时刻(第m+2个采样时刻)等，本实施例并不以此作为限制。
以下以第m(m为大于等于1的整数)个采样时刻(当前采样时刻)的双偏振复用输入信号为例，说明如何确定双偏振解复用输出信号，以及如何更新自适应均衡器的系数，对其他采样时刻的双偏振复用输入信号的处理与该第m个采样时刻的双偏振复用输入信号的处理相同，本实施例不再赘述。
在一些实施例中，当前采样时刻的双偏振复用输入信号输入自适应均衡器后得到的均衡器输出信号作为第一信号；第一确定单元301根据该第一信号确定偏振解复用系数，其中，可以基于斯托克斯空间偏振解复用技术确定该偏振解复用系数，其实施方式可以参考现有技术，例如，第一确定单元301在该第一信号中提取双偏振复用信号，将该双偏振复用信号构成的琼斯矢量转换为斯托克斯矢量，根据该斯托克斯矢量计算琼斯空间偏振态旋转矩阵，根据该旋转矩阵确定偏振解复用系数，该偏振解复用系数是偏振解复用矩阵M，根据该斯托克斯矢量计算琼斯空间偏振态旋转矩阵的方法包括：将斯托克斯矢量在邦加球上进行拟合，得到拟合平面，计算拟合平面的法向量，通过将该拟合平面旋转直至其法向量与斯托克斯空间的第一轴平行，且使该拟合平面旋转至该斯托克斯空间的第二轴和第三轴构成的平面上来计算用于偏振解复用矩阵M，但本实施例并不以此作为限制。
在一些实施例中，第二确定单元302根据该第一信号和该偏振解复用系数确定双偏振解复用输出信号，例如将该第一信号中两个偏振态构成的二维矢量乘以该偏振解复用系数(例如，矩阵M)，以恢复该光接收信号中两个偏振态，得到双偏振解复用输出信号。
图4是本实施例中更新单元303构成示意图，如图4所示，更新单元303包括：
第一更新模块401，其用于根据对应的双偏振解复用输出信号和双偏振复用输入信号计算该自适应均衡器的系数的更新权重；
第二更新模块402，其用于根据该更新权重和该偏振解复用系数的逆确定该自适应均衡器的系数的更新量；
第三更新模块403，其用于将该自适应均衡器的系数加上该更新量，以得到更新后的自适应均衡器的系数。
在一些实施例中，第一更新模块401根据对应的双偏振解复用输出信号和双偏振复用输入信号，基于改进的CMA算法计算该自适应均衡器的系数的更新权重
Figure BDA0002847657270000061
其中，考虑到实际电路的延迟，可以将更新该自适应均衡器的系数的时刻延迟第二时间后的时刻对应的双偏振解复用输出信号，以及将更新该自适应均衡器的系数的时刻延迟第一时间后的时刻对应的双偏振复用输入信号作为对应的双偏振解复用输出信号和双偏振复用输入信号，例如d3是更新该自适应均衡器的系数的时刻与双偏振复用输入信号的时间延迟(相当于第一时间)，d4是更新该自适应均衡器的系数的时刻与双偏振解复用输出信号的时间延迟(相当于第二时间)，上述第一时间和第二时间的单位时间等于双偏振复用输入信号的采样周期，该第一时间和第二时间的大小取决于实际的电路，其中，
Figure BDA0002847657270000062
和
Figure BDA0002847657270000063
是相对应的输入和输出信号，n表示信号的时间序号，例如为更新该自适应均衡器的系数的时刻，n为大于等于1的整数，即
Figure BDA0002847657270000064
经过自适应均衡器和偏振解复用后的输出结果为
Figure BDA0002847657270000065
在一些实施例中，该更新量是AEQ双偏振解复用输出信号
Figure BDA0002847657270000066
和双偏振复用输入信号
Figure BDA0002847657270000071
的函数，可表示为
Figure BDA0002847657270000072
该更新量可以使用如下公式1)来计算：
Figure BDA0002847657270000073
其中，(·)*表示共轭操作，μ代表基于恒模算法(CMA)系数更新的步长，R为双偏振解复用输出信号的参考模值，
Figure BDA0002847657270000074
和
Figure BDA0002847657270000075
分别表示两个偏振态的误差，
Figure BDA0002847657270000076
为更新该自适应均衡器的系数的时刻n对应的该双偏振解复用输出信号，
Figure BDA0002847657270000077
为更新该自适应均衡器的系数的时刻n对应的该双偏振复用输入信号，其中，μ和R的值可以参考传统CMA算法根据实际情况确定，具体可以参考现有技术，此处不再赘述。
传统的基于CMA的AEQ更新系数时，使用的是AEQ的输出信号(即第一信号)，由上述公式1)可知，在本实施例中，在计算偏振态的误差以及该更新量时，使用的是偏振解复用后的双偏振解复用输出信号，而非自适应均衡器的输出信号(即第一信号)。
在一些实施例中，在偏振解复用系数是偏振解复用矩阵M时，第二更新模块402计算该偏振解复用矩阵M的逆矩阵M-1，第二更新模块402将该偏振解复用系数的逆乘以该更新权重得到该更新量，例如，将M-1乘以
Figure BDA0002847657270000078
以得到该更新量
Figure BDA0002847657270000079
在一些实施例中，考虑电路的延迟，该偏振解复用系数可以是将更新该自适应均衡器的系数的时刻延迟第三时间后的时刻对应的偏振解复用系数，即将
Figure BDA00028476572700000710
乘以
Figure BDA00028476572700000711
以得到该更新量
Figure BDA00028476572700000712
其中，d2是更新该自适应均衡器的系数的时刻与偏振解复用系数的输出时刻的时间延迟(相当于第三时间)。该第三时间可以根据实际电路确定，但上述d2、d3、d4之间的约束为：
Figure BDA00028476572700000713
经过AEQ后的输出(第一信号)，再经过
Figure BDA00028476572700000714
解复用之后得到
Figure BDA00028476572700000715
该更新量的计算具体可以参考如下公式2)：
Figure BDA00028476572700000716
在一些实施例中，第三更新模块403将该自适应均衡器的系数加上该更新量，以得到更新后的自适应均衡器的系数，例如参考以下公式3)计算更新后的自适应均衡器的系数：
Figure BDA0002847657270000081
其中，d1表示AEQ系数更新的时延，也可以看作是AEQ系数更新的间隔，换句话说，在d1这段时间内，AEQ的系数不变，经过d1后，AEQ系数更新，后续采样时刻的双偏振复用输入信号输入更新系数后的AEQ，该d1的取值可以根据需要确定，例如d1等于采样周期的Q倍(其中，Q为大于1的整数)，例如d1等于采样周期的2倍时，后续采样时刻可以是第m+2个采样时刻(其中，当前采样时刻为第m个采样时刻，也即更新该自适应均衡器的系数的时刻)，以此类推，此处不再一一举例，该d1也可以根据实际需要确定，与采样周期无关，本申请实施例并不以此作为限制，该AEQ系数的初始值可以根据实际电路设置，本实施例并不以此作为限制。
由上述实施例可知，在将AEQ置于斯托克斯空间偏振解复用以实现PMD下的快速偏振态跟踪时，利用AEQ的输入信号，斯托克斯空间偏振解复用输入信号以及偏振解复用系数更新AEQ系数，从而实现PMD下的快速偏振态跟踪，避免前置的AEQ在SOP旋转速度超过其跟踪速度时，出现跟踪丢失的问题。
第二方面的实施例
本发明实施例还提供了一种电子设备(未图示)，该电子设备包括偏振态跟踪恢复装置100，偏振态跟踪恢复装置100的结构和功能与第一方面实施例中的记载相同，此处不再赘述。
本发明实施例还提供了一种电子设备，图5是本发明实施例的电子设备的系统构成的一示意框图。如图5所示，电子设备500可以包括处理器501和存储器502；该存储器502耦合到处理器501。该图是示例性的；还可以使用其它类型的结构，来补充或代替该结构，以实现电信功能或其它功能。
如图5所示，电子设备500还可以包括：输入单元503、显示器504、电源505等。
在一些实施例中，第一方面的偏振态跟踪恢复装置的功能可以被集成到处理器501中。其中，处理器501可以被配置为：根据第一信号确定偏振解复用系数，其中，该第一信号是当前采样时刻的双偏振复用输入信号输入自适应均衡器后得到的均衡器输出信号；根据该第一信号和该偏振解复用系数确定双偏振解复用输出信号；根据该双偏振解复用输出信号，以及与该双偏振解复用输出信号对应的双偏振复用输入信号和该偏振解复用系数，更新该自适应均衡器的系数。该处理器501的具体实施方式可以参考第一方面的实施例，此处不再赘述。
在另一个实施方式中，第一方面所述的偏振态跟踪恢复装置可以与处理器501分开配置，例如可以将该偏振态跟踪恢复装置配置为与处理器501连接的芯片，通过处理器501的控制来实现该偏振态跟踪恢复装置的功能。
在本实施例中电子设备500也并不是必须要包括图5中所示的所有部件。
如图5所示，处理器501有时也称为控制器或操作控件，可以包括微处理器或其它处理器装置和/或逻辑装置，处理器501接收输入并控制电子设备500的各个部件的操作。
该存储器502，例如可以是缓存器、闪存、硬驱、可移动介质、易失性存储器、非易失性存储器或其它合适装置中的一种或更多种。并且处理器501可执行存储器502存储的该程序，以实现信息存储或处理等。其它部件的功能与现有类似，此处不再赘述。电子设备500的各部件可以通过专用硬件、固件、软件或其结合来实现，而不偏离本发明的范围。
在本实施例中，电子设备500可以是独立的设备，例如独立的计算机，也可以集成在光接收机中。
由上述实施例可知，在将AEQ置于斯托克斯空间偏振解复用以实现PMD下的快速偏振态跟踪时，利用AEQ的输入信号，斯托克斯空间偏振解复用输入信号以及偏振解复用系数更新AEQ系数，从而实现PMD下的快速偏振态跟踪，避免前置的AEQ在SOP旋转速度超过其跟踪速度时，出现跟踪丢失的问题。
第三方面的实施例
本发明实施例还提供一种偏振态跟踪恢复方法，其对应于第一方面的偏振态跟踪恢复装置。
图6是本发明实施例的偏振态跟踪恢复方法的一示意图。对应第一方面的实施例，如图6所示，该方法包括：
601，根据第一信号确定偏振解复用系数，其中，该第一信号是当前采样时刻的双偏振复用输入信号输入自适应均衡器后得到的均衡器输出信号；
602，根据该第一信号和该偏振解复用系数确定双偏振解复用输出信号；
603，根据该双偏振解复用输出信号，以及与该双偏振解复用输出信号对应的双偏振复用输入信号和该偏振解复用系数，更新该自适应均衡器的系数。
在一些实施例中，601-603的实施方式可以参考第一方面实施例中第一确定单元301，第二确定单元302以及更新单元303的实施方式，此处不再赘述。
在一些实施例中，在601中，在该第一信号中提取双偏振复用信号，将该双偏振复用信号构成的琼斯矢量转换为斯托克斯矢量，根据该斯托克斯矢量计算琼斯空间偏振态旋转矩阵，根据该旋转矩阵确定偏振解复用系数，该偏振解复用系数是偏振解复用矩阵。
在一些实施例中，在603中，根据对应的双偏振解复用输出信号和双偏振复用输入信号计算该自适应均衡器的系数的更新权重；根据该更新权重和该偏振解复用系数的逆确定该自适应均衡器的系数的更新量；将该自适应均衡器的系数加上该更新量，以得到更新后的自适应均衡器的系数。
在一些实施例中，将更新该自适应均衡器的系数的时刻延迟第二时间后的时刻对应的双偏振解复用输出信号，以及将更新该自适应均衡器的系数的时刻延迟第一时间后的时刻对应的双偏振复用输入信号作为对应的双偏振解复用输出信号和双偏振复用输入信号。
在一些实施例中，使用公式1)计算该自适应均衡器的系数的更新权重：
Figure BDA0002847657270000101
其中，(·)*表示共轭操作，μ代表基于恒模算法(CMA)系数更新的步长，R为双偏振解复用输出信号的参考模值，
Figure BDA0002847657270000102
和
Figure BDA0002847657270000106
分别表示两个偏振态的误差，
Figure BDA0002847657270000104
为更新该自适应均衡器的系数的时刻n对应的该双偏振解复用输出信号，
Figure BDA0002847657270000105
为更新该自适应均衡器的系数的时刻n对应的该双偏振复用输入信号，d3是更新该自适应均衡器的系数的时刻与双偏振复用输入信号的时间延迟，d4是更新该自适应均衡器的系数的时刻与双偏振解复用输出信号的时间延迟。
在一些实施例中，该将偏振解复用系数的逆乘以该更新权重得到该更新量。其中，该偏振解复用系数是将更新该自适应均衡器的系数的时刻延迟第三时间后的时刻对应的偏振解复用系数。
以下结合图7对该偏振态跟踪恢复方法进行进一步说明，图7是该偏振态跟踪恢复流程示意图，如图7所示，双偏振复用输入信号记为
Figure BDA0002847657270000111
是分别由X、Y偏振态上的P个连续样点构成的向量。其中，P是AEQ的抽头个数。双偏振复用输入信号
Figure BDA0002847657270000112
经过AEQ后得到第一信号，在经过1-抽头的偏振解复用(偏振解复用模块)后，得到双偏振解复用输出信号，记作
Figure BDA0002847657270000113
其中xout、yout分别代表两个偏振态上的输出，为复数。根据第一信号确定偏振解复用系数(偏振解复用矩阵计算模块)，根据该第一信号和该偏振解复用系数确定双偏振解复用输出信号
Figure BDA0002847657270000114
根据该双偏振解复用输出信号(延迟第二时间)，以及与该双偏振解复用输出信号对应的双偏振复用输入信号(延迟第一时间)确定更新权重(更新权重计算模块)，根据该更新权重和该偏振解复用系数(延迟第三时间)的逆(逆矩阵计算模块)，计算该自适应均衡器的系数的更新量，将该自适应均衡器的系数加上该更新量，以更新该AEQ的系数，并将更新后的系数应用至AEQ中。
在本实施例中，上述各个操作的执行可以参照第一方面实施例中各个部件的功能的实现，此处不再重复说明。
值得注意的是，以上附图6仅对本申请实施例进行了示意性说明，但本申请不限于此。例如可以适当地调整各个操作之间的执行顺序，此外还可以增加其他的一些操作或者减少其中的某些操作。本领域的技术人员可以根据上述内容进行适当地变型，而不仅限于上述附图6的记载。
以上各个实施例仅对本申请实施例进行了示例性说明，但本申请不限于此，还可以在以上各个实施例的基础上进行适当的变型。例如，可以单独使用上述各个实施例，也可以将以上各个实施例中的一种或多种结合起来。
由上述实施例可知，在将AEQ置于斯托克斯空间偏振解复用以实现PMD下的快速偏振态跟踪时，利用AEQ的输入信号，斯托克斯空间偏振解复用输入信号以及偏振解复用系数更新AEQ系数，从而实现PMD下的快速偏振态跟踪，避免前置的AEQ在SOP旋转速度超过其跟踪速度时，出现跟踪丢失的问题。
第四方面的实施例
本发明实施例还提供一种光接收机，其对应于第一方面的偏振态跟踪恢复装置。
图8是本发明实施例的光接收机构成一示意图。如图8所示，光接收机800包括：偏振态跟踪恢复装置801和AEQ802，该偏振态跟踪恢复装置801的实施方式可以参考第一方面实施例中的偏振态跟踪恢复装置100，其用于输出恢复偏振态后的双偏振解复用输出信号，还可以用于更新AEQ802的系数，具体实施方式可以参考第一方面的实施例，此处不再赘述。
在一些实施例中，光接收机800也并不是必须要包括图8中所示的所有部件。光接收机800还可以包括：模数转换模块，光解调器，数字信号处理器等部件，此处不再一一举例，具体可以参考现有技术，其中，光接收机中经过数字信号处理器信号处理后的接收信号作为双偏振复用输入信号输入AEQ802得到第一信号。
本发明实施例还提供一种光接收机，可以包括：模数转换模块，光解调器，数字信号处理器等部件，其中，可以将偏振态跟踪恢复装置801和AEQ802的功能集成到该数字信号处理器中，偏振态跟踪恢复装置801和AEQ802的功能具体可以参考第一方面的实施例，此处不再一一赘述。
本发明实施例还提供一种计算机可读程序，其中当在偏振态跟踪恢复装置或电子设备中执行所述程序时，所述程序使得计算机在所述偏振态跟踪恢复装置或电子设备中执行第三方面实施例所述的偏振态跟踪恢复方法。
本发明实施例还提供一种存储有计算机可读程序的存储介质，其中所述计算机可读程序使得计算机在偏振态跟踪恢复装置或电子设备中执行第三方面所述的偏振态跟踪恢复方法。
结合本发明实施例描述的在偏振态跟踪恢复装置或电子设备中执行偏振态跟踪恢复方法可直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或二者组合。例如，图3-5,8中所示的功能框图中的一个或多个和/或功能框图的一个或多个组合，既可以对应于计算机程序流程的各个软件模块，亦可以对应于各个硬件模块。这些软件模块，可以分别对应于图6所示的相应步骤。这些硬件模块例如可利用现场可编程门阵列(FPGA)将这些软件模块固化而实现。
软件模块可以位于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动磁盘、CD-ROM或者本领域已知的任何其它形式的存储介质。可以将一种存储介质耦接至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息；或者该存储介质可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。该软件模块可以存储在移动终端的存储器中，也可以存储在可插入移动终端的存储卡中。例如，若设备(例如移动终端)采用的是较大容量的MEGA-SIM卡或者大容量的闪存装置，则该软件模块可存储在该MEGA-SIM卡或者大容量的闪存装置中。
针对图3-5,8描述的功能框图中的一个或多个和/或功能框图的一个或多个组合，可以实现为用于执行本申请所描述功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑器件、分立硬件组件、或者其任意适当组合。针对图3-5描述的功能框图中的一个或多个和/或功能框图的一个或多个组合，还可以实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、与DSP通信结合的一个或多个微处理器或者任何其它这种配置。
以上结合具体的实施方式对本发明进行了描述，但本领域技术人员应该清楚，这些描述都是示例性的，并不是对本发明保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本发明的精神和原理对本发明做出各种变型和修改，这些变型和修改也在本发明的范围内。
根据本发明实施例公开的各种实施方式，还公开了如下附记：
1.一种偏振态跟踪恢复装置，其特征在于，所述装置包括：
第一确定单元，其用于根据第一信号确定偏振解复用系数，其中，所述第一信号是当前采样时刻的双偏振复用输入信号输入自适应均衡器后得到的均衡器输出信号；
第二确定单元，其用于根据所述第一信号和所述偏振解复用系数确定双偏振解复用输出信号；
更新单元，其用于根据所述双偏振解复用输出信号，以及与所述双偏振解复用输出信号对应的双偏振复用输入信号和所述偏振解复用系数，更新所述自适应均衡器的系数。
2.根据附记1所述的装置，其中，所述更新单元包括：
第一更新模块，其用于根据对应的双偏振解复用输出信号和双偏振复用输入信号计算所述自适应均衡器的系数的更新权重；
第二更新模块，其用于根据所述更新权重和所述偏振解复用系数的逆确定所述自适应均衡器的系数的更新量；
第三更新模块，其用于将所述自适应均衡器的系数加上所述更新量，以得到更新后的自适应均衡器的系数。
3.根据附记2所述的装置，其中，将更新所述自适应均衡器的系数的时刻延迟第二时间后的时刻对应的双偏振解复用输出信号，以及将更新所述自适应均衡器的系数的时刻延迟第一时间后的时刻对应的双偏振复用输入信号作为对应的双偏振解复用输出信号和双偏振复用输入信号。
4.根据附记2所述的装置，其中，所述第二更新模块将所述偏振解复用系数的逆乘以所述更新权重得到所述更新量。
5.根据附记3所述的装置，其中，所述偏振解复用系数是将更新所述自适应均衡器的系数的时刻延迟第三时间后的时刻对应的偏振解复用系数。
6.根据附记1所述的装置，其中，所述第一确定单元在所述第一信号中提取双偏振复用信号，将所述双偏振复用信号构成的琼斯矢量转换为斯托克斯矢量，根据所述斯托克斯矢量计算琼斯空间偏振态旋转矩阵，根据所述旋转矩阵确定偏振解复用系数，所述偏振解复用系数是偏振解复用矩阵。
7.根据附记2所述的装置，其中，所述第一更新模块使用公式1)计算所述自适应均衡器的系数的更新权重：
Figure BDA0002847657270000141
其中，(·)*表示共轭操作，μ代表基于恒模算法(CMA)系数更新的步长，R为双偏振解复用输出信号的参考模值，
Figure BDA0002847657270000142
和
Figure BDA0002847657270000143
分别表示两个偏振态的误差，
Figure BDA0002847657270000144
为所述双偏振解复用输出信号，
Figure BDA0002847657270000145
为所述双偏振复用输入信号，d3是更新所述自适应均衡器的系数的时刻与双偏振复用输入信号的时间延迟，d4是更新所述自适应均衡器的系数的时刻与双偏振解复用输出信号的时间延迟，n表示更新所述自适应均衡器的系数的时刻，n为大于等于1的整数。
8.一种偏振态跟踪恢复方法，其特征在于，所述方法包括：
根据第一信号确定偏振解复用系数，其中，所述第一信号是当前采样时刻的双偏振复用输入信号输入自适应均衡器后得到的均衡器输出信号；
根据所述第一信号和所述偏振解复用系数确定双偏振解复用输出信号；
根据所述双偏振解复用输出信号，以及与所述双偏振解复用输出信号对应的双偏振复用输入信号和所述偏振解复用系数，更新所述自适应均衡器的系数。
9.根据附记8所述的方法，其中，更新所述自适应均衡器的系数的步骤包括：
根据对应的双偏振解复用输出信号和双偏振复用输入信号计算所述自适应均衡器的系数的更新权重；
根据所述更新权重和所述偏振解复用系数的逆确定所述自适应均衡器的系数的更新量；
将所述自适应均衡器的系数加上所述更新量，以得到更新后的自适应均衡器的系数。
10.根据附记9所述的方法，其中，将更新所述自适应均衡器的系数的时刻延迟第二时间后的时刻对应的双偏振解复用输出信号，以及将更新所述自适应均衡器的系数的时刻延迟第一时间后的时刻对应的双偏振复用输入信号作为对应的双偏振解复用输出信号和双偏振复用输入信号。
11.根据附记9所述的方法，其中，根据所述更新权重和所述偏振解复用系数的逆确定所述自适应均衡器的系数的更新量包括：将所述偏振解复用系数的逆乘以所述更新权重得到所述更新量。
12.根据附记10所述的方法，其中，所述偏振解复用系数是将更新所述自适应均衡器的系数的时刻延迟第三时间后的时刻对应的偏振解复用系数。
13.根据附记8所述的方法，其中，确定偏振解复用系数的步骤包括：
在所述第一信号中提取双偏振复用信号，将所述双偏振复用信号构成的琼斯矢量转换为斯托克斯矢量，根据所述斯托克斯矢量计算琼斯空间偏振态旋转矩阵，根据所述旋转矩阵确定偏振解复用系数，所述偏振解复用系数是偏振解复用矩阵。
14.根据附记9所述的方法，其中，使用公式1)计算所述自适应均衡器的系数的更新权重：
Figure BDA0002847657270000161
其中，(·)*表示共轭操作，μ代表基于恒模算法(CMA)系数更新的步长，R为双偏振解复用输出信号的参考模值，
Figure BDA0002847657270000162
和
Figure BDA0002847657270000163
分别表示两个偏振态的误差，
Figure BDA0002847657270000164
为所述双偏振解复用输出信号，
Figure BDA0002847657270000165
为所述双偏振复用输入信号，d3是更新所述自适应均衡器的系数的时刻与双偏振复用输入信号的时间延迟，d4是更新所述自适应均衡器的系数的时刻与双偏振解复用输出信号的时间延迟，n表示更新所述自适应均衡器的系数的时刻，n为大于等于1的整数。
15.一种光接收机，其特征在于，所述光接收机包括附记1所述的跟踪恢复装置。

Claims (10)

1.一种偏振态跟踪恢复装置，其特征在于，所述装置包括：
第一确定单元，其用于根据第一信号确定偏振解复用系数，其中，所述第一信号是当前采样时刻的双偏振复用输入信号输入自适应均衡器后得到的均衡器输出信号；
第二确定单元，其用于根据所述第一信号和所述偏振解复用系数确定双偏振解复用输出信号；
更新单元，其用于根据所述双偏振解复用输出信号，以及与所述双偏振解复用输出信号对应的双偏振复用输入信号和所述偏振解复用系数，更新所述自适应均衡器的系数。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述更新单元包括：
第一更新模块，其用于根据对应的双偏振解复用输出信号和双偏振复用输入信号计算所述自适应均衡器的系数的更新权重；
第二更新模块，其用于根据所述更新权重和所述偏振解复用系数的逆确定所述自适应均衡器的系数的更新量；
第三更新模块，其用于将所述自适应均衡器的系数加上所述更新量，以得到更新后的自适应均衡器的系数。
3.根据权利要求2所述的装置，其中，将更新所述自适应均衡器的系数的时刻延迟第二时间后的时刻对应的双偏振解复用输出信号，以及将更新所述自适应均衡器的系数的时刻延迟第一时间后的时刻对应的双偏振复用输入信号作为对应的双偏振解复用输出信号和双偏振复用输入信号。
4.根据权利要求2所述的装置，其中，所述第二更新模块将所述偏振解复用系数的逆乘以所述更新权重得到所述更新量。
5.根据权利要求3所述的装置，其中，所述偏振解复用系数是将更新所述自适应均衡器的系数的时刻延迟第三时间后的时刻对应的偏振解复用系数。
6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一确定单元在所述第一信号中提取双偏振复用信号，将所述双偏振复用信号构成的琼斯矢量转换为斯托克斯矢量，根据所述斯托克斯矢量计算琼斯空间偏振态旋转矩阵，根据所述旋转矩阵确定偏振解复用系数，所述偏振解复用系数是偏振解复用矩阵。
7.根据权利要求2所述的装置，其中，所述第一更新模块使用公式1)计算所述自适应均衡器的系数的更新权重：
Figure FDA0002847657260000021
其中，(·)*表示共轭操作，μ代表基于恒模算法(CMA)系数更新的步长，R为双偏振解复用输出信号的参考模值，
Figure FDA0002847657260000022
和
Figure FDA0002847657260000023
分别表示两个偏振态的误差，
Figure FDA0002847657260000024
为更新所述自适应均衡器的系数的时刻n对应的所述双偏振解复用输出信号，
Figure FDA0002847657260000025
为更新所述自适应均衡器的系数的时刻n对应的所述双偏振复用输入信号，d3是更新所述自适应均衡器的系数的时刻与双偏振复用输入信号的时间延迟，d4是更新所述自适应均衡器的系数的时刻与双偏振解复用输出信号的时间延迟，n表示更新所述自适应均衡器的系数的时刻，n为大于等于1的整数。
8.一种偏振态跟踪恢复方法，其特征在于，所述方法包括：
根据第一信号确定偏振解复用系数，其中，所述第一信号是当前采样时刻的双偏振复用输入信号输入自适应均衡器后得到的均衡器输出信号；
根据所述第一信号和所述偏振解复用系数确定双偏振解复用输出信号；
根据所述双偏振解复用输出信号，以及与所述双偏振解复用输出信号对应的双偏振复用输入信号和所述偏振解复用系数，更新所述自适应均衡器的系数。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，更新所述自适应均衡器的系数的步骤包括：
根据对应的双偏振解复用输出信号和双偏振复用输入信号计算所述自适应均衡器的系数的更新权重；
根据所述更新权重和所述偏振解复用系数的逆确定所述自适应均衡器的系数的更新量；
将所述自适应均衡器的系数加上所述更新量，以得到更新后的自适应均衡器的系数。
10.一种光接收机，其特征在于，所述光接收机包括权利要求1所述的偏振态跟踪恢复装置。
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