CN115102628B - 一种自适应信道均衡算法及装置 - Google Patents
一种自适应信道均衡算法及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115102628B CN115102628B CN202210673775.XA CN202210673775A CN115102628B CN 115102628 B CN115102628 B CN 115102628B CN 202210673775 A CN202210673775 A CN 202210673775A CN 115102628 B CN115102628 B CN 115102628B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- polarized
- output signal
- coefficient
- real
- eouty
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 title claims description 17
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims abstract description 51
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 28
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 13
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 7
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000009022 nonlinear effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/60—Receivers
- H04B10/61—Coherent receivers
- H04B10/616—Details of the electronic signal processing in coherent optical receivers
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L25/00—Baseband systems
- H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
- H04L25/03—Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
- H04L25/03006—Arrangements for removing intersymbol interference
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
Abstract
本发明涉及一种自适应信道均衡算法及装置，所述算法包括步骤：将两路偏振输入信号的实部和虚部分别进行多阶实数计算以获取两路偏振的第一输出信号；将两路偏振的第一输出信号进行1阶复数计算以获取两路偏振的最终输出信号。较于相关技术，可减少乘法器资源的使用。
Description
技术领域
本发明涉及数字信号处理技术领域，特别涉及一种自适应信道均衡算法及装置。
背景技术
随着网络业务的快速发展和通信需求的不断更新，在骨干网以外的其他场景对提高通信速率的需求也在不断增加，如数据中心、接入网等短距离通信场景。相干光通信技术可以充分发挥其高速率的优势，在短距离通信场景中发挥作用。然而由于短距离场景对低成本、低功耗方面的更高需求，使得传统复杂的相干光通信技术难以直接应用。传统的相干光通信技术由于系统和算法复杂度较高，需要依赖复杂的数字信号处理(Digital SignalProcessing，DSP)芯片，制约了相干光通信技术在短距离场景中的大规模应用。
相关技术中的自适应信道均衡算法，采用基于复数乘法器的2×2多入多出(Multiple Input Multiple Output，MIMO)的蝶形算法结构，由4个N阶复数计算模块组成。对于一个N阶2×2蝶形自适应均衡模块来说，每一路计算都需要消耗N个复数乘法器，四路总共消耗4N个复数乘法器。由于乘法器是一种较为稀缺的硬件资源，相比加法器或比较器等其他算法资源实现难度更大，因此乘法器数量较多的芯片成本也会更高。同时大量的乘法器使用会造成芯片功耗的增加，不利于高速相干光通信技术在短距离场景开展应用。
发明内容
本发明实施例提供一种自适应信道均衡算法及装置，以解决相关技术中乘法器使用数量较多的问题。
一方面，提供了一种自适应信道均衡算法，其特征在于，其包括步骤：
将两路偏振输入信号的实部和虚部分别进行多阶实数计算以获取两路偏振的第一输出信号；
将两路偏振的第一输出信号进行1阶复数计算以获取两路偏振的最终输出信号。
一些实施例中，所述将两路偏振输入信号的实部和虚部分别进行多阶实数计算以获取两路偏振的第一输出信号，包括步骤：
分别将两路偏振输入信号的实部与对应实部系数相乘、虚部与对应虚部系数相乘，并将乘积作为对应偏振的第一输出信号；
所述对应实部系数和对应的虚部系数根据误差值更新。
一些实施例中，所述分别将两路偏振输入信号的实部与对应实部系数相乘、虚部与对应虚部系数相乘，并将乘积作为对应偏振的第一输出信号，包括步骤:
根据第一公式计算所述第一输出信号的实部和虚部；
所述第一公式包括：
其中，
Einx_re(i)和Einx_im(i)分别为X偏振输入信号的实部和虚部，Einy_re(i)和Einy_im(i)分别为Y偏振输入信号的实部和虚部，且i为偏振输入信号的阶数，其取值范围为1至N，Eoutx1_re和Eoutx1_im分别为X偏振第一输出信号的实部和虚部，Eouty1_re和Eouty1_im分别为Y偏振第一输出信号的实部和虚部，Fxx_r是X偏振输入信号的实部到X偏振第一输出信号的实部的系数，Fxx_i是X偏振输入信号的虚部到X偏振第一输出信号的虚部的系数，Fyy_r是Y偏振输入信号的实部到Y偏振第一输出信号的实部的系数，Fyy_i是Y偏振输入信号的虚部到Y偏振第一输出信号的虚部的系数。
一些实施例中，所述对应实部系数和对应的虚部系数根据第二公式进行更新；
所述第二公式包括：
Fxx_r′＝Fxx_r+4μεx[re(Fxx)re(Eoutx)+im(Fxx)im(Eoutx)]×re(Einx)，
Fxx_i′＝Fxx_i+4μεx[im(Fxx)re(Eoutx)+re(Fxx)im(Eoutx)]×im(Einx)，
Fyy_r′＝Fyy_r+4μεy[re(Fyy)re(Eouty)+im(Fyy)im(Eouty)]×re(Einy)，
Fyy_i′＝Fyy_i+4μεy[im(Fyy)re(Eouty)+re(Fyy)im(Eouty)]×im(Einy)，
其中，Fxx_r′、Fxx_i′、Fyy_r′以及Fyy_i′分别为更新后的系数，Eoutx为X偏振的最终输出信号，Eouty为Y偏振的最终输出信号，re代表实部，im代表虚部，μ为微小常量，取值范围为1～10-9，εx和εy分别为x偏振信号和y偏振信号的误差值。
一些实施例中，所述将两路偏振的第一输出信号分别与对应均衡系数相乘以计算所述两路偏振信号的最终输出信号，包括步骤：
根据第三公式计算所述最终输出信号，所述第三公式包括：
Eoutx＝FxxEoutx1+FyxEouty1，
Eouty＝FyyEouty1+FxyEoutx1，其中，
Eoutx为X偏振的最终输出信号，Eouty为Y偏振的最终输出信号，Fxx是X偏振输入信号到X偏振输出信号的系数，Fyx是Y偏振输入信号到X偏振输出信号的系数，Fxy是X偏振输入信号到Y偏振输出信号的系数，Fyy是Y偏振输入信号到Y偏振输出信号的系数。
一些实施例中，所述对应均衡系数根据第四公式进行更新；
所述第四公式包括：
Fxx＝Fxx+4μεx·Eoutx·conj(Eoutx1)，
Fxy＝Fxy+4μεy·Eouty·conj(Eoutx1)，
Fyx＝Fyx+4μεx·Eoutx·conj(Eouty1)，
Fyy＝Fyy+4μεy·Eouty·conj(Eouty1)。
另一方面，提供一种自适应信道均衡装置，其特征在于，其包括：
实数计算模块，其用于将两路偏振输入信号的实部和虚部分别进行多阶实数计算以获取两路偏振的第一输出信号；
复数计算模块，其用于将两路偏振的第一输出信号进行1阶复数计算以获取两路偏振的最终输出信号。
一些实施例中，所述实数计算模块还用于：
根据第一公式计算所述第一输出信号的实部和虚部；
所述第一公式包括：
其中，
Einx_re(i)和Einx_im(i)分别为X偏振输入信号的实部和虚部，Einy_re(i)和Einy_im(i)分别为Y偏振输入信号的实部和虚部，且i为偏振输入信号的阶数，其取值范围为1至N，Eoutx1_re和Eoutx1_im分别为X偏振第一输出信号的实部和虚部，Eouty1_re和Eouty1_im分别为Y偏振第一输出信号的实部和虚部，Fxx_r是X偏振输入信号的实部到X偏振第一输出信号的实部的系数，Fxx_i是X偏振输入信号的虚部到X偏振第一输出信号的虚部的系数，Fyy_r是Y偏振输入信号的实部到Y偏振第一输出信号的实部的系数，Fyy_i是Y偏振输入信号的虚部到Y偏振第一输出信号的虚部的系数。
一些实施例中，所述对应实部系数和对应的虚部系数根据第二公式进行更新；
所述第二公式包括：
Fxx_r′＝Fxx_r+4μεx[re(Fxx)re(Eoutx)+im(Fxx)im(Eoutx)]×re(Einx)，
Fxx_i′＝Fxx_i+4μεx[im(Fxx)re(Eoutx)+re(Fxx)im(Eoutx)]×im(Einx)，
Fyy_r′＝Fyy_r+4μεy[re(Fyy)re(Eouty)+im(Fyy)im(Eouty)]×re(Einy)，
Fyy_i′＝Fyy_i+4μεy[im(Fyy)re(Eouty)+re(Fyy)im(Eouty)]×im(Einy)，
其中，Fxx_r′、Fxx_i′、Fyy_r′以及Fyy_i′分别为更新后的系数，Eoutx为X偏振的最终输出信号，Eouty为Y偏振的最终输出信号，re代表实部，im代表虚部，μ为微小常量，取值范围为1～10-9，εx和εy分别为x偏振信号和y偏振信号的误差值。
一些实施例中，所述复数计算模块，还用于根据第三公式计算所述最终输出信号，所述第三公式包括：
Eoutx＝FxxEoutx1+FyxEouty1，
Eouty＝FyyEouty1+FxyEoutx1，其中，
Eoutx为X偏振的最终输出信号，Eouty为Y偏振的最终输出信号，Fxx是X偏振输入信号到X偏振输出信号的系数，Fyx是Y偏振输入信号到X偏振输出信号的系数，Fxy是X偏振输入信号到Y偏振输出信号的系数，Fyy是Y偏振输入信号到Y偏振输出信号的系数；
所述对应均衡系数根据第四公式进行更新；
所述第四公式包括：
Fxx＝Fxx+4μεx·Eoutx·conj(Eoutx1)，
Fxy＝Fxy+4μεy·Eouty·conj(Eoutx1)，
Fyx＝Fyx+4μεx·Eoutx·conj(Eouty1)，
Fyy＝Fyy+4μεy·Eouty·conj(Eouty1)。
本发明实施例考虑到相关技术中每一路计算都需要消耗N个复数乘法器导致成本高的问题，对短距离通信场景所具有的低色散、低偏振模损耗、低非线性效应等特点，对相干光通信系统接收端DSP算法中的自适应信道均衡算法进行了简化，将多路N阶的复数计算模块拆解为多路N阶的实数计算模块和1阶复数计算模块，以此降低对乘法器的需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种自适应信道均衡算法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的一种自适应信道均衡算法的结构框图；
图3为本发明实施例提供的一种自适应信道均衡装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例提供了一种自适应信道均衡算法，包括步骤：
S100:将两路偏振输入信号的实部和虚部分别进行多阶实数计算以获取两路偏振的第一输出信号；
S200:将两路偏振的第一输出信号进行1阶复数计算以获取两路偏振的最终输出信号。
本发明实施例，针对相关技术中的自适应信道均衡算法导致乘法器数量较多的问题，将多路N阶的复数计算模块拆解为多路N阶的实数计算模块和1阶复数计算模块，以此降低对乘法器的需求。
进一步地，步骤S100包括：
S110:分别将两路偏振输入信号的实部与对应实部系数相乘、虚部与对应虚部系数相乘，并将乘积作为对应偏振的第一输出信号；
S120:所述对应实部系数和对应的虚部系数根据误差值更新。
需要说明的是，误差值用于反馈和调整更新系数，可通过LMS或CMA算法进行计算。
一些实施例中，S110中根据第一公式计算第一输出信号的实部和虚部，且所述第一公式包括：
其中，
Einx_re(i)和Einx_im(i)分别为X偏振输入信号的实部和虚部，Einy_re(i)和Einy_im(i)分别为Y偏振输入信号的实部和虚部，且i为偏振输入信号的阶数，其取值范围为1至N，Eoutx1_re和Eoutx1_im分别为X偏振第一输出信号的实部和虚部，Eouty1_re和Eouty1_im分别为Y偏振第一输出信号的实部和虚部，Fxx_r是X偏振输入信号的实部到X偏振第一输出信号的实部的系数，Fxx_i是X偏振输入信号的虚部到X偏振第一输出信号的虚部的系数，Fyy_r是Y偏振输入信号的实部到Y偏振第一输出信号的实部的系数，Fyy_i是Y偏振输入信号的虚部到Y偏振第一输出信号的虚部的系数。
一些实施例中，S120中根据第二公式对应实部系数和对应的虚部系数进行更新，且第二公式包括：
Fxx_r′＝Fxx_r+4μεx[re(Fxx)re(Eoutx)+im(Fxx)im(Eoutx)]×re(Einx)，
Fxx_i′＝Fxx_i+4μεx[im(Fxx)re(Eoutx)+re(Fxx)im(Eoutx)]×im(Einx)，
Fyy_r′＝Fyy_r+4μεy[re(Fyy)re(Eouty)+im(Fyy)im(Eouty)]×re(Einy)，
Fyy_i′＝Fyy_i+4μεy[im(Fyy)re(Eouty)+re(Fyy)im(Eouty)]×im(Einy)，
其中，Fxx_r′、Fxx_i′、Fyy_r′以及Fyy_i′分别为更新后的系数，Eoutx为X偏振的最终输出信号，Eouty为Y偏振的最终输出信号，re代表实部，im代表虚部，μ为微小常量，取值范围为1～10-9，εx和εy分别为x偏振信号和y偏振信号的误差值。
一些实施例中，S200中将两路偏振的第一输出信号分别与对应均衡系数相乘以计算所述两路偏振信号的最终输出信号，包括步骤：
根据第三公式计算所述最终输出信号，且第三公式包括：
Eoutx＝FxxEoutx1+FyxEouty1，
Eouty＝FyyEouty1+FxyEoutx1，其中，
Eoutx为X偏振的最终输出信号，Eouty为Y偏振的最终输出信号，Fxx是X偏振输入信号到X偏振输出信号的系数，Fyx是Y偏振输入信号到X偏振输出信号的系数，Fxy是X偏振输入信号到Y偏振输出信号的系数，Fyy是Y偏振输入信号到Y偏振输出信号的系数。
一些实施例中，S200中还根据第四公式对应均衡系数进行更新，且第四公式包括：
Fxx＝Fxx+4μεx·Eoutx·conj(Eoutx1)，
Fxy＝Fxy+4μεy·Eouty·conj(Eoutx1)，
Fyx＝Fyx+4μεx·Eoutx·conj(Eouty1)，
Fyy＝Fyy+4μεy·Eouty·conj(Eouty1)。
如图2所示，在一个具体的实施例中，自适应信道均衡算法分为两个步骤S1和S2，步骤S1可由4个N阶实数计算模块完成，步骤S2可由1个1阶复数2×2蝶形计算模块完成。具体地：
S1：将X、Y两路偏振输入信号的实部与虚部分别进行N阶实数计算，可经过如第一公式所示的4个并行的N阶实数计算模块处理。
第一公式包括：
其中，
Einx_re(i)和Einx_im(i)分别为X偏振输入信号的实部和虚部，Einy_re(i)和Einy_im(i)分别为Y偏振输入信号的实部和虚部，且i为偏振信号的阶数，或理解为均衡模块级数的标号，其取值范围为1至N，Eoutx1_re和Eoutx1_im分别为X偏振第一输出信号的实部和虚部，Eouty1_re和Eouty1_im分别为Y偏振第一输出信号的实部和虚部，F是整个均衡模块的更新系数，右上角小标表示偏振态输入输出方向，其中Fxx_r是X偏振输入信号的实部到X偏振第一输出信号的实部的系数，Fxx_i是X偏振输入信号的虚部到X偏振第一输出信号的虚部的系数，Fyy_r是Y偏振输入信号的实部到Y偏振第一输出信号的实部的系数，Fyy_i是Y偏振输入信号的虚部到Y偏振第一输出信号的虚部的系数。
其中，四个系数Fxx_r、Fxx_i、Fyy_r以及Fyy_i根据第二公式进行更新，第二公式包括：
Fxx_r′＝Fxx_r+4μεx[re(Fxx)re(Eoutx)+im(Fxx)im(Eoutx)]×re(Einx)，
Fxx_i′＝Fxx_i+4μεx[im(Fxx)re(Eoutx)+re(Fxx)im(Eoutx)]×im(Einx)，
Fyy_r′＝Fyy_r+4μεy[re(Fyy)re(Eouty)+im(Fyy)im(Eouty)]×re(Einy)，
Fyy_i′＝Fyy_i+4μεy[im(Fyy)re(Eouty)+re(Fyy)im(Eouty)]×im(Einy)，
其中，Eoutx为X偏振的最终输出信号，Eouty为Y偏振的最终输出信号，re代表实部，im代表虚部，μ为微小常量，取值范围为1～10-9，εx和εy分别为x偏振信号和y偏振信号的误差值。
误差值εx和εy的计算可以根据实际情况采用恒模算法(Contant ModulusAlgorithm，CMA)、最小均方算法(Least Mean Square，LMS)或其他改进型算法。以CMA算法为例，误差值计算可表示为：
εx＝1-|Eoutx|2,εy＝1-|Eouty|2。
将步骤S1的计算得到的输出信号作为步骤S2的输入信号。如图2所示，可将以上得到的输出信号Eoutx1_re、Eoutx1_im合并为复数形式的Eoutx1，将Eouty1_re、Eouty1_im合并为复数形式的Eouty1作为输入信号进入步骤S2。
如图2所示，步骤S2可以看作是一个1阶实数4×4MIMO计算模块，可采用第三公式计算所述最终输出信号，所述第三公式包括：
Eoutx＝FxxEoutx1+FyxEouty1，
Eouty＝FyyEouty1+FxyEoutx1，其中，
Eoutx为X偏振的最终输出信号，Eouty为Y偏振的最终输出信号，F是均衡模块的更新系数，右上角小标表示偏振态输入输出方向，其中Fxx是X偏振输入信号到X偏振输出信号的系数，Fyx是Y偏振输入信号到X偏振输出信号的系数，Fxy是X偏振输入信号到Y偏振输出信号的系数，Fyy是Y偏振输入信号到Y偏振输出信号的系数。
其中，四个系数Fxx、Fxy、Fyy以及Fyx可根据第四公式进行更新，第四公式包括：
Fxx＝Fxx+4μεx·Eoutx·conj(Eoutx1)，
Fxy＝Fxy+4μεy·Eouty·conj(Eoutx1)，
Fyx＝Fyx+4μεx·Eoutx·conj(Eouty1)，
Fyy＝Fyy+4μεy·Eouty·conj(Eouty1)。
需要说明的是，步骤S2和步骤S1中使用的误差值相同，均可根据实际情况采用恒模算法(Contant Modulus Algorithm，CMA)、最小均方算法(Least Mean Square，LMS)或其他改进型算法。根据输出结果得到的误差值ε反馈到系数F的更新过程中，进而使系数F逐渐收敛。经过以上步骤S1和步骤S2，所得到X、Y两路偏振信号的实部和虚部即为最终输出结果。
与现有技术相比，本发明的优点在于：计算模块所需实数乘法器数量更少，在第一部分(步骤S1)4个N阶实数计算模块中，仅需要4N个实数乘法器；在第二部分(步骤S2)的1阶复数2×2蝶形结构的计算模块中，仅需要4个复数乘法器，总体上本发明总共需要4N个实数乘法器+4个复数乘法器。而现有技术为N阶复数2×2蝶形结构，需要4N个复数乘法器。在高速相干光通信系统中N的取值较大，因此在由4个实数乘法器构成1个复数乘法器的DSP中，可以节省约70％以上的乘法器资源。在由3个实数乘法器构成1个复数乘法器的DSP系统中，可以节省约60％以上的乘法器资源。
如图3所示，本发明实施例还提供一种自适应信道均衡装置，包括：
实数计算模块，其用于将两路偏振输入信号的实部和虚部分别进行多阶实数计算以获取两路偏振的第一输出信号；
复数计算模块，其用于将两路偏振的第一输出信号进行1阶复数计算以获取两路偏振的最终输出信号。
进一步地，实数计算模块还用于：
根据第一公式计算所述第一输出信号的实部和虚部；
所述第一公式包括：
其中，
Einx_re(i)和Einx_im(i)分别为X偏振输入信号的实部和虚部，Einy_re(i)和Einy_im(i)分别为Y偏振输入信号的实部和虚部，且i为偏振输入信号的阶数，其取值范围为1至N，Eoutx1_re和Eoutx1_im分别为X偏振第一输出信号的实部和虚部，Eouty1_re和Eouty1_im分别为Y偏振第一输出信号的实部和虚部，Fxx_r是X偏振输入信号的实部到X偏振第一输出信号的实部的系数，Fxx_i是X偏振输入信号的虚部到X偏振第一输出信号的虚部的系数，Fyy_r是Y偏振输入信号的实部到Y偏振第一输出信号的实部的系数，Fyy_i是Y偏振输入信号的虚部到Y偏振第一输出信号的虚部的系数。
进一步地，对应实部系数和对应的虚部系数根据第二公式进行更新；
第二公式包括：
Fxx_r′＝Fxx_r+4μεx[re(Fxx)re(Eoutx)+im(Fxx)im(Eoutx)]×re(Einx)，
Fxx_i′＝Fxx_i+4μεx[im(Fxx)re(Eoutx)+re(Fxx)im(Eoutx)]×im(Einx)，
Fyy_r′＝Fyy_r+4μεy[re(Fyy)re(Eouty)+im(Fyy)im(Eouty)]×re(Einy)，
Fyy_i′＝Fyy_i+4μεy[im(Fyy)re(Eouty)+re(Fyy)im(Eouty)]×im(Einy)，
其中，Fxx_r′、Fxx_i′、Fyy_r′以及Fyy_i′分别为更新后的系数，Eoutx为X偏振的最终输出信号，Eouty为Y偏振的最终输出信号，re代表实部，im代表虚部，μ为微小常量，取值范围为1～10-9，εx和εy分别为x偏振信号和y偏振信号的误差值。
进一步地，复数计算模块，还用于根据第三公式计算所述最终输出信号，第三公式包括：
Eoutx＝FxxEoutx1+FyxEouty1，
Eouty＝FyyEouty1+FxyEoutx1，其中，
Eoutx为X偏振的最终输出信号，Eouty为Y偏振的最终输出信号，Fxx是X偏振输入信号到X偏振输出信号的系数，Fyx是Y偏振输入信号到X偏振输出信号的系数，Fxy是X偏振输入信号到Y偏振输出信号的系数，Fyy是Y偏振输入信号到Y偏振输出信号的系数；
所述对应均衡系数根据第四公式进行更新；
所述第四公式包括：
Fxx＝Fxx+4μεx·Eoutx·conj(Eoutx1)，
Fxy＝Fxy+4μεy·Eouty·conj(Eoutx1)，
Fyx＝Fyx+4μεx·Eoutx·conj(Eouty1)，
Fyy＝Fyy+4μεy·Eouty·conj(Eouty1)。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读存储介质上，计算机可读存储介质可以包括计算机可读存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。
需要说明的是，在本发明中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (5)
1.一种自适应信道均衡算法，其特征在于，其包括步骤：
分别将两路偏振输入信号的实部与对应实部系数相乘、虚部与对应虚部系数相乘，并将乘积作为对应偏振的第一输出信号；
所述对应实部系数和对应的虚部系数根据误差值更新；
将两路偏振的第一输出信号进行1阶复数计算以获取两路偏振的最终输出信号；
所述分别将两路偏振输入信号的实部与对应实部系数相乘、虚部与对应虚部系数相乘，并将乘积作为对应偏振的第一输出信号，包括步骤:
根据第一公式计算所述第一输出信号的实部和虚部；
所述第一公式包括：
其中，
Einx_re(i)和Einx_im(i)分别为X偏振输入信号的实部和虚部，Einy_re(i)和Einy_im(i)分别为Y偏振输入信号的实部和虚部，且i为偏振输入信号的阶数，其取值范围为1至N，Eoutx1_re和Eoutx1_im分别为X偏振第一输出信号的实部和虚部，Eouty1_re和Eouty1_im分别为Y偏振第一输出信号的实部和虚部，Fxx_r是X偏振输入信号的实部到X偏振第一输出信号的实部的系数，Fxx_i是X偏振输入信号的虚部到X偏振第一输出信号的虚部的系数，Fyy_r是Y偏振输入信号的实部到Y偏振第一输出信号的实部的系数，Fyy_i是Y偏振输入信号的虚部到Y偏振第一输出信号的虚部的系数；
所述对应实部系数和对应的虚部系数根据第二公式进行更新；
所述第二公式包括：
Fxx_r′＝Fxx_r+4μεx[re(Fxx)re(Eoutx)+im(Fxx)im(Eoutx)]×re(Einx)，
Fxx_i′＝Fxx_i+4μεx[im(Fxx)re(Eoutx)+re(Fxx)im(Eoutx)]×im(Einx)，
Fyy_r′＝Fyy_r+4μεy[re(Fyy)re(Eouty)+im(Fyy)im(Eouty)]×re(Einy)，
Fyy_i′＝Fyy_i+4μεy[im(Fyy)re(Eouty)+re(Fyy)im(Eouty)]×im(Einy)，
其中，Fxx_r′、Fxx_i′、Fyy_r′以及Fyy_i′分别为更新后的系数，Eoutx为X偏振的最终输出信号，Eouty为Y偏振的最终输出信号，re代表实部，im代表虚部，μ为微小常量，取值范围为1～10-9，εx和εy分别为x偏振信号和y偏振信号的误差值。
2.如权利要求1所述的一种自适应信道均衡算法，其特征在于，所述将两路偏振的第一输出信号分别与对应均衡系数相乘以计算所述两路偏振信号的最终输出信号，包括步骤：
根据第三公式计算所述最终输出信号，所述第三公式包括：
Eoutx＝FxxEoutx1+FyxEouty1，
Eouty＝FyyEouty1+FxyEoutx1，其中，
Eoutx为X偏振的最终输出信号，Eouty为Y偏振的最终输出信号，Fxx是X偏振输入信号到X偏振输出信号的系数，Fyx是Y偏振输入信号到X偏振输出信号的系数，Fxy是X偏振输入信号到Y偏振输出信号的系数，Fyy是Y偏振输入信号到Y偏振输出信号的系数。
3.如权利要求2所述的一种自适应信道均衡算法，其特征在于，所述对应均衡系数根据第四公式进行更新；
所述第四公式包括：
Fxx＝Fxx+4μεx·Eoutx·conj(Eoutx1)，
Fxy＝Fxy+4μεy·Eouty·conj(Eoutx1)，
Fyx＝Fyx+4μεx·Eoutx·conj(Eouty1)，
Fyy＝Fyy+4μεy·Eouty·conj(Eouty1)。
4.一种自适应信道均衡装置，其特征在于，其包括：
实数计算模块，其用于分别将两路偏振输入信号的实部与对应实部系数相乘、虚部与对应虚部系数相乘，并将乘积作为对应偏振的第一输出信号；所述对应实部系数和对应的虚部系数根据误差值更新；
复数计算模块，其用于将两路偏振的第一输出信号进行1阶复数计算以获取两路偏振的最终输出信号；
所述实数计算模块还用于：
根据第一公式计算所述第一输出信号的实部和虚部；
所述第一公式包括：
其中，
Einx_re(i)和Einx_im(i)分别为X偏振输入信号的实部和虚部，Einy_re(i)和Einy_im(i)分别为Y偏振输入信号的实部和虚部，且i为偏振输入信号的阶数，其取值范围为1至N，Eoutx1_re和Eoutx1_im分别为X偏振第一输出信号的实部和虚部，Eouty1_re和Eouty1_im分别为Y偏振第一输出信号的实部和虚部，Fxx_r是X偏振输入信号的实部到X偏振第一输出信号的实部的系数，Fxx_i是X偏振输入信号的虚部到X偏振第一输出信号的虚部的系数，Fyy_r是Y偏振输入信号的实部到Y偏振第一输出信号的实部的系数，Fyy_i是Y偏振输入信号的虚部到Y偏振第一输出信号的虚部的系数；
所述对应实部系数和对应的虚部系数根据第二公式进行更新；
所述第二公式包括：
Fxx_r′＝Fxx_r+4μεx[re(Fxx)re(Eoutx)+im(Fxx)im(Eoutx)]×re(Einx)，
Fxx_i′＝Fxx_i+4μεx[im(Fxx)re(Eoutx)+re(Fxx)im(Eoutx)]×im(Einx)，
Fyy_r′＝Fyy_r+4μεy[re(Fyy)re(Eouty)+im(Fyy)im(Eouty)]×re(Einy)，
Fyy_i′＝Fyy_i+4μεy[im(Fyy)re(Eouty)+re(Fyy)im(Eouty)]×im(Einy)，
其中，Fxx_r′、Fxx_i′、Fyy_r′以及Fyy_i′分别为更新后的系数，Eoutx为X偏振的最终输出信号，Eouty为Y偏振的最终输出信号，re代表实部，im代表虚部，μ为微小常量，取值范围为1～10-9，εx和εy分别为x偏振信号和y偏振信号的误差值。
5.如权利要求4所述的一种自适应信道均衡装置，其特征在于，所述复数计算模块，还用于根据第三公式计算所述最终输出信号，所述第三公式包括：
Eoutx＝FxxEoutx1+FyxEouty1，
Eouty＝FyyEouty1+FxyEoutx1，其中，
Eoutx为X偏振的最终输出信号，Eouty为Y偏振的最终输出信号，Fxx是X偏振输入信号到X偏振输出信号的系数，Fyx是Y偏振输入信号到X偏振输出信号的系数，Fxy是X偏振输入信号到Y偏振输出信号的系数，Fyy是Y偏振输入信号到Y偏振输出信号的系数；
所述对应均衡系数根据第四公式进行更新；
所述第四公式包括：
Fxx＝Fxx+4μεx·Eoutx·conj(Eoutx1)，
Fxy＝Fxy+4μεy·Eouty·conj(Eoutx1)，
Fyx＝Fyx+4μεx·Eoutx·conj(Eouty1)，
Fyy＝Fyy+4μεy·Eouty·conj(Eouty1)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210673775.XA CN115102628B (zh) | 2022-06-14 | 2022-06-14 | 一种自适应信道均衡算法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210673775.XA CN115102628B (zh) | 2022-06-14 | 2022-06-14 | 一种自适应信道均衡算法及装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115102628A CN115102628A (zh) | 2022-09-23 |
| CN115102628B true CN115102628B (zh) | 2024-01-16 |
Family
ID=83291874
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210673775.XA Active CN115102628B (zh) | 2022-06-14 | 2022-06-14 | 一种自适应信道均衡算法及装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115102628B (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105610507A (zh) * | 2015-12-24 | 2016-05-25 | 武汉邮电科学研究院 | 一种适用于相干光通信系统的并行cma简化实现方法 |
| CN110943785A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-03-31 | 武汉邮电科学研究院有限公司 | 二级均衡器及实现方法 |
| CN111082870A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-04-28 | 武汉邮电科学研究院有限公司 | 相干光通信中时钟恢复和自适应均衡器联合装置及方法 |
| CN113691320A (zh) * | 2020-05-19 | 2021-11-23 | 华为技术有限公司 | 一种数字信号处理方法及相关设备 |
| CN114265075A (zh) * | 2021-12-23 | 2022-04-01 | 武汉邮电科学研究院有限公司 | 一种基于相干光通信的光纤传感方法及系统 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5850041B2 (ja) * | 2011-03-02 | 2016-02-03 | 日本電気株式会社 | 光受信器、偏波分離装置、および光受信方法 |
-
2022
- 2022-06-14 CN CN202210673775.XA patent/CN115102628B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105610507A (zh) * | 2015-12-24 | 2016-05-25 | 武汉邮电科学研究院 | 一种适用于相干光通信系统的并行cma简化实现方法 |
| CN110943785A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-03-31 | 武汉邮电科学研究院有限公司 | 二级均衡器及实现方法 |
| CN111082870A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-04-28 | 武汉邮电科学研究院有限公司 | 相干光通信中时钟恢复和自适应均衡器联合装置及方法 |
| CN113691320A (zh) * | 2020-05-19 | 2021-11-23 | 华为技术有限公司 | 一种数字信号处理方法及相关设备 |
| CN114265075A (zh) * | 2021-12-23 | 2022-04-01 | 武汉邮电科学研究院有限公司 | 一种基于相干光通信的光纤传感方法及系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115102628A (zh) | 2022-09-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10958354B2 (en) | Forward and backward propagation methods and structures for coherent optical receiver | |
| US5068873A (en) | Equalizer | |
| CN110943785B (zh) | 二级均衡器及实现方法 | |
| CN111884625B (zh) | 一种变步长稀疏增广复数自适应滤波器 | |
| CN115102628B (zh) | 一种自适应信道均衡算法及装置 | |
| US8884649B1 (en) | System and method for stationary finite impulse response filters in programmable microelectronic circuits | |
| CN101808058B (zh) | 单载波/多载波共享接收器及其信号处理方法 | |
| CN113271271B (zh) | 自适应均衡器的步长调节方法、装置、信号接收机、系统 | |
| CN114337843B (zh) | 一种用于相干光通信的自适应信道均衡方法及系统 | |
| CN113452350B (zh) | 一种变步长块稀疏仿射投影自适应滤波器 | |
| CN116016047A (zh) | 一种自适应信道均衡方法及装置 | |
| CN107786475B (zh) | 盲均衡误差计算方法和装置 | |
| CN115037382B (zh) | 一种自适应信道均衡算法的移位运算方法及装置 | |
| TWI385941B (zh) | 干擾消除裝置及其方法 | |
| US8144863B2 (en) | Method and apparatus for echo cancellation | |
| US7656977B2 (en) | Method and system of frequency domain equalization | |
| JP3444258B2 (ja) | 適応フィルタ、その制御方法及びプログラムを記憶した記憶媒体 | |
| Khong et al. | A family of selective-tap algorithms for stereo acoustic echo cancellation | |
| Nascimento et al. | An unbiased and cost-effective leaky-LMS filter | |
| Perry et al. | Pipelined DFE architectures using delayed coefficient adaptation | |
| CN115765883A (zh) | 一种基于查找表的简化自适应信道均衡方法及装置 | |
| EP1248425A1 (en) | Calculation of DFE coefficients from CIR | |
| CN101076955B (zh) | 计算均衡器滤波系数的方法 | |
| CN118101391A (zh) | 干扰消除方法、装置、终端和存储介质 | |
| GB2406487A (en) | Modified affine projection algorithm for non-stationary signal |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |