DE102019115473A1 - Systems and methods for polarization control using blind source separation - Google Patents

Systems and methods for polarization control using blind source separation Download PDF

Info

Publication number
DE102019115473A1
DE102019115473A1 DE102019115473.1A DE102019115473A DE102019115473A1 DE 102019115473 A1 DE102019115473 A1 DE 102019115473A1 DE 102019115473 A DE102019115473 A DE 102019115473A DE 102019115473 A1 DE102019115473 A1 DE 102019115473A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
polarization
signals
phase
receiver
matrix
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.)
Pending
Application number
DE102019115473.1A
Other languages
German (de)
Inventor
Charles John Razzell
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Maxim Integrated Products Inc
Original Assignee
Maxim Integrated Products Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US16/379,316 external-priority patent/US10680717B2/en
Application filed by Maxim Integrated Products Inc filed Critical Maxim Integrated Products Inc
Publication of DE102019115473A1 publication Critical patent/DE102019115473A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/60Receivers
    • H04B10/61Coherent receivers
    • H04B10/616Details of the electronic signal processing in coherent optical receivers
    • H04B10/6166Polarisation demultiplexing, tracking or alignment of orthogonal polarisation components

Abstract

Analoge Signalverarbeitungssysteme und -verfahren verwalten die Polarisation in kohärenten optischen Empfängern, um die Notwendigkeit ultraschneller, leistungshungriger ADWs und DSPs zu beseitigen, die eine Digitalisierung des über die volle Bandbreite gehenden Signalweges erfordern und zu sperrigen und teuren Schaltkreisdesigns führen. Verschiedene Ausführungsformen einer analogen Polarisationskorrekturschaltung, die das Äquivalent zweier Matrixoperationen implementiert, indem variable und Verstärkungsfaktor-Eins-Verstärker kombiniert werden, um Polarisationen von Eingangssignalen auszurichten, um ein polarisationskorrigiertes Ausgangssignal zu generieren, das auf den Polarisations-Bezugsrahmen eines Empfängers ausgerichtet ist. Verschiedene Ausführungsformen verwenden BSS, um eine Polarisationssteuerung, einschließlich einer elektrooptischen Polarisationssteuerung, in einer Rückkopplungsschleife auszuführen und arbeiten ohne die Notwendigkeit eines Pilottons oder einer Startsequenz beim Feststellen des Polarisationszustands.Analog signal processing systems and methods manage the polarization in coherent optical receivers to eliminate the need for ultrafast, power-hungry ADCs and DSPs that require digitization of the full-bandwidth signal path, resulting in bulky and expensive circuit designs. Various embodiments of an analog polarization correction circuit that implements the equivalent of two matrix operations by combining variable and unity gain amplifiers to align polarizations of input signals to generate a polarization corrected output signal aligned with a receiver's polarization reference frame. Various embodiments use BSS to perform polarization control, including electro-optic polarization control, in a feedback loop and operate without the need for a pilot tone or start sequence in determining the polarization state.

Description

Querverweis auf verwandte AnmeldungenCross-reference to related applications

Diese Patentanmeldung ist mit der gleichzeitig anhängigen und gemeinsam abgetreten vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 62/682,599 mit dem Titel „Systems and Methods for Polarization Control Using Blind Source Separation“ verwandt und beansprucht deren Priorität unter 35 U.S.C. § 119(e). Als Erfinder ist Charles John Razzell genannt, und der Tag der Einreichung war der 8. Juni 2018 (Anwaltsregister Nr. 20057-2215P2). Dieses Patentdokument wird hiermit durch Bezugnahme in vollem Umfang und für alle Zwecke in den vorliegenden Text aufgenommen.This patent application is with the co-pending and commonly assigned provisional U.S. Patent Application No. 62 / 682,599 entitled "Systems and Methods for Polarization Control Using Blind Source Separation" and claims its priority under 35 USC § 119 (e). The inventor is Charles John Razzell, and the filing date was 8 June 2018 (Attorney Docket No. 20057-2215P2). This patent document is hereby incorporated by reference in its entirety and for all purposes in the present text.

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein die Verarbeitung elektrischer Signale. Genauer gesagt, betrifft die vorliegende Offenbarung Systeme und Verfahren zum Steuern und Wiederherstellen von Polarisation und Trägerphase in elektrooptischen Kommunikationssystemen.The present disclosure generally relates to the processing of electrical signals. More particularly, the present disclosure relates to systems and methods for controlling and restoring polarization and carrier phase in electro-optic communication systems.

Hintergrundbackground

In den vergangenen Jahren sind kohärente optische Kommunikationsverbindungen mit Raten von 100 Gbps/λ und höher kommerziell eingesetzt worden. Diese Systeme stützen sich in hohem Maße auf leistungshungrige (zum Beispiel >10 W) Digitalsignalverarbeitungs (DSP)-Vorrichtungen selbst im Fall der allerneuesten CMOS-Prozesstechnologien (zum Beispiel 16-nm-Leitungsbreiten in kommerziellen Produkten). Die Fähigkeit zum Unterstützen unverstärkter Verbindungsabschnitte von bis zu 80 km mit solchen hohen Raten rechtfertigt die Kosten leistungsstarker DSPs vor dem Hintergrund der Reduzierung anderer Investitionsaufwendungen und Betriebskosten. Andererseits bringt der kontinuierlich steigende Bedarf an bandbreitenstarker Kommunikation in Datenzentren die Four-Level Pulse Amplitude Modulation (PAM4)-Regimes mit Direktdetektion und Intensitätsmodulation an ihre Grenzen.In recent years, coherent optical communication links have been used commercially at rates of 100 Gbps / λ and higher. These systems rely heavily on power hungry (eg,> 10W) digital signal processing (DSP) devices even in the case of the very latest CMOS process technologies (for example, 16nm line widths in commercial products). The ability to support unreinforced interconnections of up to 80 km at such high rates justifies the cost of high-performance DSPs against the background of reducing other capital expenditures and operating costs. On the other hand, the ever-increasing demand for high-bandwidth data center communications is pushing the limits of the Four-Level Pulse Amplitude Modulation (PAM4) regime of direct detection and intensity modulation.

Zum Beispiel wird erwartet, dass IEEE P802.3cd als eine seiner PHY-Optionen, 100GBASE-DR, das seriellen Senden mit 100 Gb/s über eine einzelne Wellenlänge unter Verwendung von PAM4 über eine Einmodenfaser >500 m standardisiert. Die Ergebnisse von Mitwirkenden an der IEEE P802.3cd-Arbeitsgruppe, in 1 gezeigt (IEEE SMF Task Group Contribution by Marco Mazzini (Cisco), August 2014), lassen darauf schließen, dass 56 Gbaud/112 Gbps PAM4 einen Feedforward-Equalizer erfordert, um das Auge zu öffnen. Obgleich einige Lösungsansätze ihre Machbarkeit nachgewiesen haben, lassen zahlreiche Beiträge darauf schließen, dass die Einhaltung der Budgetmargen für die Verbindungsabschnitte für diese Art von PHY-Optionen eine Herausforderung darstellt.For example, IEEE P802.3cd as one of its PHY options, 100GBASE-DR, is expected to standardize 100 Gb / s serial transmission over a single wavelength using PAM4 over a single-mode fiber> 500 m. The results of contributors to the IEEE P802.3cd working group, in 1 (IEEE SMF Task Group Contribution by Marco Mazzini (Cisco), August 2014) suggest that 56 Gbaud / 112 Gbps PAM4 requires a feedforward equalizer to open the eye. While some approaches have proven their feasibility, numerous submissions suggest that meeting the budget margins for the interconnect sections is a challenge for this type of PHY option.

Eine Art von Verzerrung, der ein polarisierter optischer Eingangsstrahl, der eine Lichtleitfaserinstallation durchquert, unterworfen ist, betrifft unerwünschte Veränderungen des Polarisationszustands (State of Polarization, SOP) des Signals, zu denen es während der Übertragung kommt. Um zu vermeiden, die Polarisationszustände in der DSP-Domäne manipulieren zu müssen, was man normalerweise bei einem DSP-basierten kohärenten Empfänger erwarten würde, haben einige Konstrukteure vorgeschlagen, eine Polarisationssteuerung unter Verwendung optischer Modulatoren zu implementieren. Um das zu ermöglichen, wird ein Pilot- oder Markerton in dem Sender hinzugefügt, um eine der Phasen der zwei Polarisationen (zum Beispiel die gleichphasige Signalabzweigung mit x-Polarisation) als eine Referenz zu bezeichnen und zu verfolgen, dergestalt, dass ein Steuerschleifenalgorithmus, der in einer CPU mit geringer Leistung abläuft, die Polarisationszustände überwachen und justieren kann, Polarisationsdrehungen in zwei oder drei Freiheitsgraden um zu korrigieren.One type of distortion that is subjected to a polarized optical input beam passing through an optical fiber installation involves undesirable changes in the state of polarization (SOP) of the signal that occurs during transmission. In order to avoid having to manipulate the polarization states in the DSP domain, which would normally be expected for a DSP-based coherent receiver, some designers have proposed implementing polarization control using optical modulators. To facilitate this, a pilot or marker tone is added in the transmitter to designate and track one of the phases of the two polarizations (for example, the in-phase x-polarization signal branch) as a reference such that a control loop algorithm, the runs in a low power CPU that can monitor and adjust polarization states, to correct polarization rotations in two or three degrees of freedom.

Der Pilotton (zum Beispiel 50 kHz), der über den XI-Trabanten in dem Sender gelegt wurde, wird dafür verwendet, um die Polarisationszustände in dem Empfänger wiederherzustellen, der die XQ-, Yl- und YQ-Signale tiefpassfiltert und diese Signale in den vier Abzweigungen synchron detektiert. Auf diese Weise überwacht der Empfänger die Amplituden und Vorzeichen dieser Signale, während angenommen wird, dass eine Trägerphasenverriegelung bereits erreicht wurde. Dann kann eine langsame Signalverarbeitung verwendet werden, um die Polarisationswinkel zu justieren, um die unerwünschten Pilottonamplituden zu reduzieren, dergestalt, dass der Empfänger eine Polarisationsdrehung in der Faser kompensieren kann. Jedoch ist dieser Lösungsansatz mit Nachteilen in Bezug auf ein Bootstrap-Problem behaftet, nämlich, (1) dass eine Markertondetektion erst nach einer Trägerphasenwiederherstellung möglich ist, und (2) dass die Trägerwiederherstellung davon abhängig ist, dass zuerst die Polarisationszustände wiederhergestellt wurden, zum Beispiel um sicherzustellen, dass eine QPSK-Konstellation zur Detektion verfügbar ist.The pilot tone (for example, 50 kHz) placed across the XI satellite in the transmitter is used to restore the polarization states in the receiver, which lowpass filters the XQ, YI, and YQ signals and places those signals in the four branches detected synchronously. In this way, the receiver monitors the amplitudes and signs of these signals while assuming that carrier phase lock has already been achieved. Then, slow signal processing can be used to adjust the polarization angles to reduce the unwanted pilot tone amplitudes, such that the receiver can compensate for polarization rotation in the fiber. However, this approach has drawbacks with respect to a bootstrap problem, namely, (1) that marker probe detection is possible only after carrier phase recovery, and (2) that carrier recovery is dependent on first restoring the polarization states, for example to ensure that a QPSK constellation is available for detection.

Eine vorgeschlagene Lösung zum Beheben dieser Nachteile beinhaltet ein Übertragungsbeginn-Protokoll, wobei dieselben Daten in jeder der zwei Polarisationsabzweigungen gleichzeitig gesendet werden. Diese Anforderung erlaubt es, dass die Trägerwiederherstellungsschleife die QPSK-Modulation ungeachtet des Polarisationszustandes „sehen“ kann, dergestalt, dass eine Trägerphasenverriegelung erreicht werden kann. In einem zweiten Schritt wird die Polarisationswiederherstellungsschleife aktiviert, mit der Erwartung, dass der 50 kHz-Markerton nun bei der erwarteten Frequenz gefunden wird. Jedoch ist eine solche Lösung suboptimal, weil (1) spezielle Startsequenzen in einem Systemkontext aufgrund von Kompatibilitätsgründen (zum Beispiel das Fehlen geeigneter Protokolle, die eine spezielle Startsequenz ermöglichen können) möglicherweise nicht realisierbar sind, und (2) wenn DQPSK verwendet wird, kein phasenstarres System vorliegt, dergestalt, dass die Fähigkeit zum synchronen Detektieren des Pilottons, was nur mit einem phasenstarren System möglich ist, verloren geht. Infolge dessen geht aus irgendeinem Grund jede Zeitverriegelung verloren, und der Verbindungsabschnitt muss abgebrochen und neu gestartet werden, was unerwünschte Unterbrechungen des Betriebes verursacht. A proposed solution to overcoming these disadvantages involves a start of transmission protocol wherein the same data is sent in each of the two polarization branches simultaneously. This requirement allows the carrier recovery loop to "see" the QPSK modulation regardless of the polarization state such that carrier phase lock can be achieved. In a second step, the polarization recovery loop is activated, with the expectation that the 50 kHz marker tone will now be found at the expected frequency. However, such a solution is sub-optimal because (1) special boot sequences in a system context may not be feasible due to compatibility reasons (e.g., the lack of suitable protocols that may allow a particular boot sequence) and (2) if DQPSK is used, not phase locked System is such that the ability to synchronously detect the pilot tone, which is possible only with a phase-locked system is lost. As a result, for some reason, any timeout is lost and the connection section must be aborted and restarted, causing unwanted interruptions to the operation.

Was also benötigt wird, sind Systeme und Verfahren, die beim Feststellen des Polarisationszustandes pilotlos und startsequenzfrei arbeiten. Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet.So what is needed are systems and procedures that work pilotless and start-sequence-free when determining the polarization state. This object is solved by the subject matter of the independent claims. Preferred embodiments are characterized by the features of the subclaims.

Figurenlistelist of figures

Es werden Ausführungsformen der Erfindung besprochen, von denen Beispiele in den beiliegenden Figuren veranschaulicht sein können. Diese Figuren sollen veranschaulichend und nicht einschränkend sein. Obgleich die Erfindung allgemein im Kontext dieser Ausführungsformen beschrieben wird, versteht es sich, dass sie nicht dafür gedacht sind, den Schutzumfang der Erfindung auf diese konkreten Ausführungsformen zu beschränken.

  • FIGUR („FIG.“) 1 veranschaulicht die Beschränkungen von im Stand der Technik vorgeschlagenen PAM4-Modulationsregimes, die einen Feedforward-Equalizer erfordern.
  • 2 veranschaulicht ein beispielhaftes Blockschaubild einer Empfängerarchitektur, welche die Polarisation über digitales Subsampling abfühlt, gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
  • 3 ist ein Flussdiagramm zum Anwenden einer Polarisationssteuerung auf der Basis einer Blindquellenschätzung gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
  • 4 veranschaulicht ein beispielhaftes Blockschaubild einer Empfängerarchitektur, die eine elektronische Rückkopplungssteuerung verwendet, um eine Trägerphasenkorrektur auszuführen, gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
  • 5 ist ein Flussdiagramm zum Anwenden einer Polarisations- und Trägerphasensteuerung auf der Basis einer Blindquellenschätzung gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
  • 6 ist ein Flussdiagramm zum kohärenten Kombinieren zweier Empfängerabzweigungen mit zunächst unbekannter relativer Phase gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
  • 7 ist ein Flussdiagramm zum kohärenten Kombinieren zweier Empfängerabzweigungen mit zunächst unbekannter relativer Phase zum Implementieren einer Polarisationsdiversität gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
  • 8 ist ein veranschaulichendes Blockschaubild einer beispielhaften optischen Empfängerschaltung, die den Empfang eines Sendepolarisationsdiversitätsregimes implementiert, das unter Verwendung eines Space Time Block Coding (STBC)-Regimes organisiert wird, gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
  • 9 ist ein Flussdiagramm eines veranschaulichenden Prozesses zur Kanalschätzung für STBC-codierte Diversitätssender gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
  • 10 zeigt ein 16-QAM-Sendermodulations-Vektordiagramm (mit hinzugefügtem Rauschen).
  • 11 zeigt simulierte DP-16-QAM-Leistungsspektren.
  • 12 zeigt Simulationsergebnisse, die ein Streudiagramm für einen 16-QAM-Empfänger zeigen, der keine Polarisationskorrektur verwendet.
  • 13 - 15 zeigen allgemeine Simulationsergebnisse, die Streudiagramme für einen 16-QAM-Empfänger veranschaulichen, der EFICA, FicaCMPLX bzw. JADE verwendet, gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
Embodiments of the invention will be discussed, examples of which may be illustrated in the accompanying figures. These figures are intended to be illustrative and not restrictive. While the invention will be broadly described in the context of these embodiments, it will be understood that they are not intended to limit the scope of the invention to these particular embodiments.
  • FIGURE ("FIG.") 1 illustrates the limitations of prior art proposed PAM4 modulation regimes that require a feedforward equalizer.
  • 2 FIG. 12 illustrates an exemplary block diagram of a receiver architecture that senses polarization via digital subsampling, according to various embodiments of the present disclosure.
  • 3 FIG. 10 is a flowchart for applying polarization control based on blind source estimation according to various embodiments of the present disclosure. FIG.
  • 4 FIG. 12 illustrates an exemplary block diagram of a receiver architecture that uses electronic feedback control to perform carrier phase correction, in accordance with various embodiments of the present disclosure.
  • 5 FIG. 10 is a flowchart for applying polarization and carrier phase control based on blind source estimation according to various embodiments of the present disclosure. FIG.
  • 6 FIG. 10 is a flowchart for coherently combining two receiver branches with initially unknown relative phase according to various embodiments of the present disclosure. FIG.
  • 7 FIG. 10 is a flowchart for coherently combining two receiver branches of initially unknown relative phase to implement polarization diversity according to various embodiments of the present disclosure. FIG.
  • 8th FIG. 4 is an illustrative block diagram of an exemplary optical receiver circuit that implements the reception of a transmit polarization diversity regime organized using a Space Time Block Coding (STBC) regime, according to various embodiments of the present disclosure.
  • 9 FIG. 10 is a flowchart of an illustrative channel estimation process for STBC encoded diversity transmitters according to various embodiments of the present disclosure.
  • 10 shows a 16-QAM transmitter modulation vector diagram (with added noise).
  • 11 shows simulated DP-16 QAM power spectra.
  • 12 shows simulation results showing a scatter plot for a 16-QAM receiver that does not use polarization correction.
  • 13 - 15 10 show general simulation results illustrating scatter plots for a 16-QAM receiver using EFICA, FicaCMPLX, and JADE, respectively, in accordance with various embodiments of the present disclosure.

Detaillierte Beschreibung der AusführungsformenDetailed description of the embodiments

In der folgenden Beschreibung werden zum Zweck der Erläuterung konkrete Details dargelegt, um ein Verständnis der Erfindung zu ermöglichen. Dem Fachmann ist jedoch klar, dass die Erfindung auch ohne diese Details praktiziert werden kann. Des Weiteren erkennt der Fachmann, dass Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die unten beschrieben werden, auf vielfältige Weise implementiert werden können, wie zum Beispiel als ein Prozess, eine Vorrichtung, ein System, ein Gerät oder ein Verfahren auf einem greifbaren computerlesbaren Medium.In the following description, for purposes of explanation, specific details are set forth in order to provide an understanding of the invention. However, it will be apparent to those skilled in the art that the invention may be practiced without these details. Further, those skilled in the art will recognize that embodiments of the present invention described below may be implemented in a variety of ways, such as a process, device, system, apparatus, or method on a tangible computer-readable medium.

Komponenten oder Module, die in Schaubildern gezeigt werden, sind für beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung veranschaulichend und sollen verhindern, dass die wesentlichen Aspekte der Erfindung in den Hintergrund treten. Es versteht sich des Weiteren, dass im Verlauf der gesamten Besprechung Komponenten als separate Funktionseinheiten beschrieben werden können, die Untereinheiten umfassen können, doch der Fachmann erkennt, dass verschiedene Komponenten oder Abschnitte davon in separate Komponenten unterteilt werden können oder miteinander integriert werden können, einschließlich des Integrierens in einem einzelnen System oder einer einzelnen Komponente. Es ist anzumerken, dass im vorliegenden Text besprochene Funktionen oder Operationen als Komponenten implementiert werden können. Komponenten können in Software, Hardware oder eine Kombination davon implementiert werden.Components or modules shown in diagrams are illustrative of exemplary embodiments of the invention and are intended to obscure the essential aspects of the invention. It is further understood that throughout the discussion, components may be described as separate functional units that may include subunits, but those skilled in the art will recognize that various components or portions thereof may be subdivided into or integrated with each other, including the Integrating in a single system or component. It should be noted that functions or operations discussed herein may be implemented as components. Components can be implemented in software, hardware or a combination thereof.

Des Weiteren sollen Verbindungen zwischen Komponenten oder Systemen innerhalb der Figuren nicht auf direkte Verbindungen beschränkt sein. Vielmehr können Daten zwischen diesen Komponenten durch Zwischenkomponenten modifiziert, umformatiert oder auf sonstige Weise geändert werden. Außerdem können zusätzliche oder weniger Verbindungen verwendet werden. Es ist außerdem anzumerken, dass die Begriffe „gekoppelt“, „verbunden“ oder „kommunikativ gekoppelt“ so zu verstehen sind, dass sie direkte Verbindungen, indirekte Verbindungen durch eine oder mehrere Zwischenvorrichtungen und drahtlose Verbindungen enthalten.Furthermore, connections between components or systems within the figures are not intended to be limited to direct connections. Rather, data between these components may be modified, reformatted, or otherwise altered by intermediate components. In addition, additional or fewer connections can be used. It is also to be understood that the terms "coupled," "connected," or "communicatively coupled" are to be understood to include direct connections, indirect connections through one or more intermediate devices, and wireless connections.

Wenn in der Spezifikation von einer „bestimmten Ausführungsform“, „bevorzugten Ausführungsform“, „einer Ausführungsform“ oder „Ausführungsformen“ gesprochen wird, so bedeutet das, dass ein bestimmtes Merkmal, eine bestimmte Struktur, eine bestimmte Eigenschaft oder eine bestimmte Funktion, das bzw. die in Verbindung mit der Ausführungsform beschrieben ist, in mindestens einer Ausführungsform der Erfindung enthalten ist und in mehr als einer Ausführungsform enthalten sein kann. Außerdem bezieht sich die Erwähnung der oben genannten Formulierungen an verschiedenen Stellen in der Spezifikation nicht unbedingt immer auf dieselbe Ausführungsform oder dieselben Ausführungsformen.When the specification speaks of a "particular embodiment," "preferred embodiment," "embodiment," or "embodiments," it means that a particular feature, structure, property, or function that may or may not function properly which is described in connection with the embodiment, is included in at least one embodiment of the invention and may be included in more than one embodiment. In addition, the mention of the above formulations at various points in the specification may not necessarily always refer to the same embodiment or embodiments.

Die Verwendung bestimmter Begriffe an verschiedenen Stellen in der Spezifikation dient der Veranschaulichung und ist nicht in einem einschränkenden Sinne zu verstehen. Ein Dienst, eine Funktion oder eine Ressource ist nicht auf einen einzelnen Dienst, eine einzelne Funktion oder eine einzelne Ressource beschränkt; die Verwendung dieser Begriffe kann sich auf eine Gruppierung verwandter Dienste, Funktionen oder Ressourcen beziehen, die verteilt oder aggregiert sein können. Des Weiteren kann die Verwendung von Speicher, Datenbanken, Informationsbanken, Datenlagern, Tabellen, Hardware und dergleichen im vorliegenden Text dafür verwendet werden, sich auf eine oder mehrere Systemkomponenten zu beziehen, in die Informationen eingegeben werden können oder in denen Informationen auf sonstige Weise aufgezeichnet werden können.The use of particular terms throughout the specification is illustrative and not to be construed in a limiting sense. A service, function, or resource is not limited to a single service, function, or resource; the use of these terms may refer to a grouping of related services, functions or resources that may be distributed or aggregated. Furthermore, the use of memory, databases, information banks, data stores, tables, hardware and the like may be used herein to refer to one or more system components into which information may be entered or in which information is otherwise recorded can.

Es ist anzumerken, dass: (1) bestimmte Schritte optional ausgeführt werden können; (2) Schritte nicht unbedingt auf die konkret im vorliegenden Text dargelegte Reihenfolge beschränkt zu sein brauchen; (3) bestimmte Schritte in anderen Reihenfolgen ausgeführt werden können; und (4) bestimmte Schritte gleichzeitig ausgeführt werden können. Zum Beispiel sind zwar Beispiele im Kontext von Blindquellentrennungs (Blind Source Separation, BSS)-Verfahren gegeben, die auf optische Empfänger angewendet werden, doch der Fachmann erkennt, dass die Lehren der vorliegenden Offenbarung nicht auf die im vorliegenden Text beschriebenen BSS-Anwendungen beschränkt sind und gleichermaßen individuell, gemeinsam oder gleichzeitig in jeder beliebigen Kombination und in anderen Kontexten angewendet werden können, zum Beispiel in Anwendungen, die eine Trägerphasenwiederherstellung beinhalten können, aber nicht müssen.It should be noted that: (1) certain steps may optionally be performed; (2) steps need not necessarily be limited to the order specifically set out in this text; (3) certain steps can be performed in other orders; and (4) certain steps can be performed simultaneously. For example, while examples are given in the context of blind source separation (BSS) methods that are applied to optical receivers, those skilled in the art will recognize that the teachings of the present disclosure are not limited to the BSS applications described herein and may equally be applied individually, collectively, or simultaneously in any combination and in other contexts, for example in applications that may or may not require carrier phase recovery.

Verschiedene Ausführungsformen nutzen vorteilhaft digitale Abtastungen des XI, XQ, YI und YQ mit niedriger Rate (zum Beispiel Abtastraten in der Größenordnung von 10 MHz) und schätzen die unbekannte, komplexe Jones-2x2-Matrix, die die Polarisationstransformation in der Faserinstallation beschreibt, anhand der Abtastungen von XI, XQ, YI und YQ ohne vorherige Informationen. In Ausführungsformen wird die komplexe Jones-Matrix geschätzt, indem sie als eine Mischmatrix behandelt wird und auf die resultierenden Signalvektoren ein geeignetes BSS-Verfahren angewendet wird, wie zum Beispiel (1) Joint Approximate Diagonalization of Eigen-Matrices (JADE); (2) Fast Fixed-Point Algorithm for Independent Component Analysis of Complex Valued Signals (cFAST-ICA); und (3) Efficient Variant of Algorithm FastICA for Independent Component Analysis (EFICA). Kurz gesagt: Sobald das Problem als ein BSS-Problem eingekreist wurde, kann es dann gelöst werden, indem ein zweckmäßiges Verfahren zum Lösen des resultierenden BSS-Problems ausgewählt und eingesetzt wird, indem ein BSS-Verfahren verwendet wird, das auf der Basis komplexer Matrizes arbeitet, um die Polarisationen in dem Empfänger herauszutrennen, ohne auf Pilottöne, Startsequenzen oder sonstige suboptimale Techniken zurückgreifen zu müssen. Various embodiments advantageously use low-rate digital samples of the XI, XQ, YI, and YQ (for example, 10 MHz sampling rates) and estimate the unknown complex Jones 2x2 matrix describing the polarization transformation in the fiber installation using the Samples of XI, XQ, YI and YQ without prior information. In embodiments, the complex Jones matrix is estimated by treating it as a mixed matrix and applying a suitable BSS method to the resulting signal vectors, such as (1) Joint Approximate Diagonalization of Eigen Matrices (JADE); (2) Fast Fixed-Point Algorithm for Independent Component Analysis of Complex Valued Signals (cFAST-ICA); and (3) Efficient Variant of Algorithm FastICA for Independent Component Analysis (EFICA). In short, once the problem has been circled as a BSS problem, it can then be solved by selecting and employing a convenient method for solving the resulting BSS problem by using a BSS method based on complex matrices works to separate out the polarizations in the receiver, without having to resort to pilot tones, start sequences or other suboptimal techniques.

Da sich diese Verfahren allein auf die statistischen Eigenschaften von Datensätzen stützen, um zum Beispiel die Trennung in unabhängige Komponenten zu optimieren, ist das Schätzen der Jones-Matrix unter Verwendung von BSS vorteilhafterweise nicht an ein Nyquist-Sampling gemäß der Baud-Rate des Kommunikationssignals gebunden, um zufriedenstellende Ergebnisse zu erhalten. In Ausführungsformen kann sogar ein massives Undersampling (zum Beispiel um mehrere Größenordnungen) verwendet werden, was allein durch die Update-Rate für die SOP-Änderungen in der Faserinstallation beschränkt ist. Außerdem reduziert Undersampling vorteilhafterweise die Rechenkomplexität und den Stromverbrauch für Berechnungen, beispielsweise Updates der Polarisationssteuerungszustandsvariablen eines Empfängers (zum Beispiel ϕ und θ).Since these methods rely solely on the statistical properties of data sets, for example, to optimize separation into independent components, estimating the Jones matrix using BSS is advantageously not tied to Nyquist sampling according to the baud rate of the communication signal to get satisfactory results. In embodiments, even massive undersampling (for example, several orders of magnitude) may be used, limited only by the update rate for the SOP changes in the fiber installation. In addition, undersampling advantageously reduces computational complexity and power consumption for calculations, such as updates to the polarization control state variable of a receiver (eg, φ and θ).

In Ausführungsformen kann eine Abtastrate verwendet werden, die viel niedriger als die Signalbandbreiten-Nyquistrate ist, während Abtast-und-Halte- sowie ADW-Schaltungen (zum Beispiel im Frontend) dafür konfiguriert sind zu arbeiten, ohne eine übermäßige Tiefpassfilterung anzuwenden, was sonst dazu führen kann, dass die Statistiken zum Beispiel aufgrund des Central-Limit-Theorems zu Gauß‘schen Statistiken verschoben werden. Darum wird in Ausführungsformen eine bandbreitenstarke Abtast-und-HalteSchaltung mit einem ADW mit moderater Abtastrate gepaart, um Daten zu erfassen, wodurch die Verwendung teurer Ultrahoch- und Mehrbitgeschwindigkeits-ADWs im Signalweg vermieden wird.In embodiments, a sample rate much lower than the signal bandwidth Nyquist rate may be used, while sample-and-hold and ADW (eg in the front-end) circuits are configured to operate without excessive low-pass filtering, which would otherwise may cause the statistics to be moved to Gaussian statistics, for example, due to the central-limit theorem. Therefore, in embodiments, a high bandwidth sample and hold circuit is paired with a moderate sample rate ADW to acquire data, thereby avoiding the use of expensive ultra-high and multi-bit rate ADCs in the signal path.

2 veranschaulicht ein beispielhaftes Blockschaubild einer Empfängerarchitektur, welche die Polarisation über digitales Subsampling abfühlt, gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. In 2 ist der Empfänger 200 als ein Dualpolarisations-M-QAM-Empfänger gezeigt; jedoch ist dies freilich nicht als eine Einschränkung des Schutzumfangs der Offenbarung anzusehen. Die Empfängerschaltung 200 ist ein optischer Empfänger, der ein optisches Frontend 202, eine analoge Polarisationskorrekturschaltung 204 und eine Differentialmodulatorschaltung 208 umfassen kann. 2 FIG. 12 illustrates an exemplary block diagram of a receiver architecture that senses polarization via digital subsampling, according to various embodiments of the present disclosure. In 2 is the recipient 200 shown as a dual polarization M-QAM receiver; however, this is not to be considered as limiting the scope of the disclosure. The receiver circuit 200 is an optical receiver, which is an optical frontend 202 , an analog polarization correction circuit 204 and a differential modulator circuit 208 may include.

In Ausführungsformen umfasst das optische Frontend 202 Fotodioden 203, PBS 250, einen 90°-Hybrid 256 und einen Überlagerungsoszillator 260. Das optische Frontend 202 kann jedes beliebige optische Frontend sein, das dem Fachmann bekannt ist. In Ausführungsformen kann die analoge Polarisationskorrekturschaltung 204 Verstärker 205- 207 umfassen und verarbeitet das Ausgangssignal der Fotodioden 203, um zwei Polarisationsströme vor der Differentialdetektion durch die Differentialmodulatorschaltung 208 zu isolieren. Die Differentialmodulatorschaltung 208 kann umfassen: Tiefpassfilter 210, ADWs 280, Speicherpuffer (zum Beispiel RAM), Abtast-und-Halte-Schaltungen 282, Zeitpunktwiederherstellungs- und Bitslicing-Module 214, 216, und einen Polarisations-Controller 212 (zum Beispiel einen Microcontroller), der Winkel 242 und 244 ausgeben kann und eine nichtlineare Operation ausführt, die das Quadrieren von Amplituden beinhaltet.In embodiments, the optical front-end comprises 202 photodiodes 203 , PBS 250 , a 90 ° hybrid 256 and a local oscillator 260 , The optical frontend 202 can be any optical frontend known to those skilled in the art. In embodiments, the analog polarization correction circuit 204 amplifier 205 - 207 include and process the output of the photodiodes 203 to two polarization currents before the differential detection by the differential modulator circuit 208 to isolate. The differential modulator circuit 208 may include: low-pass filter 210 , ADWs 280 , Memory buffers (for example RAM), sample and hold circuits 282 , Timing Recovery and Bitslicing Modules 214 . 216 , and a polarization controller 212 (for example, a microcontroller), the angle 242 and 244 and perform a non-linear operation involving squaring of amplitudes.

In Ausführungsformen besteht das Eingangssignal 240 aus unabhängigen Bitströmen in der X-Polarisation und der Y-Polarisation, die in dem Empfänger 200 voneinander getrennt werden, um auf die unabhängigen Bitströme zuzugreifen. In Ausführungsformen wird dies bewerkstelligt, indem man willkürliche, unbekannte Drehungen in mindestens zwei Freiheitsgraden rückgängig macht, denen das Eingangssignal 240 in dem Faserkanal unterzogen werden kann und die sich sonst gegenseitig beeinflussen können.In embodiments, the input signal is 240 from independent bitstreams in the x-polarization and the y-polarization present in the receiver 200 separated to access the independent bitstreams. In embodiments, this is done by reversing arbitrary, unknown rotations in at least two degrees of freedom to which the input signal 240 can be subjected in the fiber channel and otherwise can influence each other.

Genauer gesagt, empfängt das optische Frontend 202 zum Beispiel über das PBS 250 ein Eingangssignal 240, zum Beispiel von einem optischen Kanal. Das PBS 250 trennt das Eingangssignal 240 in zwei Komponenten, X und Y, die orthogonale Polarisationen in zwei Abzweigungen sind, d. h. einem X-Polarisationsabzweig 252 und einem Y-Abzweig 254. In Ausführungsformen wird der X-Polarisationsabzweig 252 in den 90°-Hybrid 256 eingespeist, zum Beispiel einen Sechs-Port-Hybrid, und der Y-Polarisationsabzweig 254 wird in den 90°-Hybrid 256 eingespeist.More specifically, the optical front end receives 202 for example via the PBS 250 an input signal 240 , for example from an optical channel. The PBS 250 separates the input signal 240 into two components, X and Y, which are orthogonal polarizations in two branches, ie an X polarization branch 252 and a Y branch 254 , In embodiments, the X-polarization branch becomes 252 into the 90 ° hybrid 256, for example, a six-port hybrid, and the Y polarization branch 254 is fed into the 90 ° hybrid 256.

In Ausführungsformen kann der Hybrid 256, 258 eine Verbindung für den Überlagerungsoszillator 260, wie zum Beispiel einen Laser, umfassen. Es ist anzumerken, dass der Überlagerungsoszillator 260 in einem idealen Homodyn-Empfänger auf der gleichen Wellenlänge arbeitet wie das zu decodierende Signal. In der Praxis können Drift und Toleranzen zu suboptimalen Bedingungen führen, dergestalt, dass die Wellenlängen nicht exakt die gleichen sind. In embodiments, the hybrid 256 . 258 a connection for the local oscillator 260 , such as a laser. It should be noted that the local oscillator 260 in an ideal homodyne receiver operates on the same wavelength as the signal to be decoded. In practice, drift and tolerances can lead to suboptimal conditions such that the wavelengths are not exactly the same.

In Ausführungsformen erzeugt der Hybrid 256 verschiedene Phasen auf der Basis der Summierung seiner Eingangssignale. In Ausführungsformen wird in dem obersten Abzweig, der den Hybrid 256 umfasst, das Überlagerungsoszillatorsignal mit dem X-Polarisationssignal 252 summiert, und der Hybrid 256 gibt vier Phasen aus, zum Beispiel 0°, 180°, 90° und 270°. Umgekehrt wird die Y-Polarisation in dem untersten Abzweig durch den Hybrid 258 verarbeitet, um zum Beispiel vier Signale, die vier Phasen aufweisen, und in der gleichen Reihenfolge wie der Hybrid 254 auszugeben.In embodiments, the hybrid generates 256 different phases based on the summation of its input signals. In embodiments, in the uppermost branch, which is the hybrid 256 comprises the local oscillator signal with the X polarization signal 252 summed up, and the hybrid 256 outputs four phases, for example 0 °, 180 °, 90 ° and 270 °. Conversely, the Y polarization in the lowest branch is through the hybrid 258 For example, to process four signals having four phases and in the same order as the hybrid 254 issue.

Die Fotodioden 203 können Differential-Fotodioden sein, die in Ausführungsformen Licht verarbeiten, das eine positive Amplitude hat, d. h. die Fotodioden 203 selbst generieren keine negativen Signale. In Ausführungsformen sind die Ausgangssignale der benachbarten Fotodioden 203 elektrische Stromsignale, die 180° phasenungleich sind und die die Differenz beispielsweise des 0°-Ausgangs des Hybrids 256 und des 180°-Ausgangs repräsentieren, d. h. ein bipolarer Fotostrom, der sowohl positive als auch negative Werte annehmen kann. Die Differenz der Fotoströme ist ein Signal, das die gleichphasige Komponente Xi des X-Polarisationssignals 252 repräsentiert. In ähnlicher Weise generieren die Fotodioden 203 am 90°-Ausgang und am 270°-Ausgang einen bipolaren Fotostrom, der die Quadraturkomponente Xq des X-Polarisationssignals 252 repräsentiert, und so weiter. Insgesamt können die Hybride 256, 258 jeweils zwei elektrische Signale in symmetrischen Paaren ausgeben, zum Beispiel Xi und Xq, die sich auf gleichphasige Polarisation bzw. Quadraturpolarisation beziehen. Es versteht sich, dass diese vier elektrischen Signale im gesamten übrigen Teil des Empfängers 200 verstärkt, gefiltert und weiterverarbeitet werden können.The photodiodes 203 may be differential photodiodes that, in embodiments, process light that has a positive amplitude, ie, the photodiodes 203 even do not generate negative signals. In embodiments, the output signals of the adjacent photodiodes 203 electrical current signals which are 180 ° out of phase and which are the difference, for example, of the 0 ° output of the hybrid 256 and the 180 ° output, ie, a bipolar photocurrent that can take both positive and negative values. The difference of the photocurrents is a signal which is the in-phase component Xi of the X polarization signal 252 represents. Similarly, the photodiodes generate 203 at the 90 ° output and at the 270 ° output, a bipolar photocurrent which is the quadrature component Xq of the X polarization signal 252 represents, and so on. Overall, the hybrids can 256 . 258 each output two electrical signals in symmetrical pairs, for example Xi and Xq, which refer to in-phase polarization and quadrature polarization, respectively. It is understood that these four electrical signals throughout the remaining part of the receiver 200 amplified, filtered and processed further.

In Ausführungsformen werden das gleichphasige Signal Xi und das Quadratursignal Xq in die analoge Polarisationskorrekturschaltung 204 eingespeist, die die Phasen der Signale in dem X-Polarisationsabzweig relativ zu der Phase des y-Polarisationssignals dreht. In Ausführungsformen erlaubt die Betonung des relativen Wertes der Phasendifferenz die Drehung der X-Polarisationswerte, während die Y-Polarisationswerte nicht gedreht werden. Wie in 2 veranschaulicht, kann dies bewerkstelligt werden, indem man die vier Verstärker (zum Beispiel 202) in dem X-Polarisationsabzweig dafür benutzt, die Phasenwinkel ϕ der Eingangssignale des Verstärkers zu drehen, während die Phasenwinkel der Eingangssignale von Verstärkern (zum Beispiel 204) in dem Y-Polarisationsabzweig, der Einheitsverstärkung haben kann, nicht gedreht werden.In embodiments, the in-phase signal Xi and the quadrature signal Xq become the analog polarization correction circuit 204 which rotates the phases of the signals in the X-polarization branch relative to the phase of the Y-polarization signal. In embodiments, the emphasis on the relative value of the phase difference allows the rotation of the X polarization values while not rotating the Y polarization values. As in 2 This can be accomplished by using the four amplifiers (for example, 202) in the X polarization branch to rotate the phase angles φ of the amplifier's input signals, while the phase angles of the input signals from amplifiers (e.g., 204) in the Y Polarization branch, which may have unity gain, can not be rotated.

Die gedrehten Signale können dann zum Beispiel durch den Satz von acht Verstärkern 206 verarbeitet werden, die in Ausführungsformen als θ-Rotatoren fungieren, die die Kombination der gleichphasigen Signale und der Quadratur-Signale so drehen, dass sie auf die X- und Y-Koordinaten des Empfängers 200 ausgerichtet sind, und zwar so, dass sie getrennt werden. Infolge dessen wird das Ausgangssignal der θ-Rotatoren polarisationskorrigiert, wodurch eine saubere Trennung der Polarisationssignale erreicht wird. Dem Fachmann ist klar, dass in Ausführungsformen ein negatives Vorzeichen in die Funktion eines Verstärkers selbst bewegt werden kann, zum Beispiel durch Kommutieren von Differentialsignalpaaren.The rotated signals can then be, for example, through the set of eight amplifiers 206 which, in embodiments, function as θ rotators that rotate the combination of the in-phase signals and the quadrature signals to match the X and Y coordinates of the receiver 200 aligned so that they are separated. As a result, the output of the θ rotators is polarization corrected, whereby clean separation of the polarization signals is achieved. It will be understood by those skilled in the art that in embodiments, a negative sign may be moved into the function of an amplifier itself, for example, by commutating differential signal pairs.

In Ausführungsformen werden die getrennten Polarisationssignale in die Differentialmodulatorschaltung 208 eingespeist, um zum Beispiel die Phasendrehungen zu finden. Die Phasenwinkel θ des Ausgangs der analogen Polarisationskorrekturschaltung 204 repräsentieren Phasendifferenzen, die unter Verwendung von herkömmlichem Bit-Slicing und Zeitpunktwiederherstellung verarbeitet werden können, um den eigentlichen Bitstream zu erhalten.In embodiments, the separated polarization signals become the differential modulator circuit 208 fed, for example, to find the phase rotations. The phase angles θ of the output of the analog polarization correction circuit 204 represent phase differences that can be processed using conventional bit slicing and timing recovery to obtain the actual bitstream.

In Ausführungsformen kann der Polarisations-Controller verwendet werden, um zwei Phasenwinkel ϕ und θ auszugeben, die wiederum die spezifischen Gewichte der Verstärkungen der zwei Sätze von Verstärkern steuern können, um effizient die Polarisationsdrehung in dem Faserkanal rückgängig zu machen, dergestalt, dass die Ausgangssignale dieser Summierungsblöcke in der analogen Polarisationskorrekturschaltung 204 polarisationskorrigiert werden und die gleichen Signale sind, die ursprünglich unabhängig in zwei Kanälen gesendet wurden. Oder anders ausgedrückt: Die Blöcke von Verstärkern können in einer Rückkopplungsschleife durch Phasenwinkel ϕ und θ gesteuert werden, um diese Aufgabe erfolgreich zu bewältigen und die zwei Polarisationen, d. h. die X- und Y-Polarisationsabzweigungen des Empfängers, separat aufzulösen, um orthogonale Signale in den zwei Abzweigungen zu erhalten, bevor sie unter Verwendung von Differentialdetektion usw. in einen anschließenden Block von Mischern verarbeitet werden. In embodiments, the polarization controller may be used to output two phase angles φ and θ which, in turn, may control the specific weights of the gains of the two sets of amplifiers to efficiently cancel the polarization rotation in the fiber channel, such that the outputs thereof Summation blocks in the analog polarization correction circuit 204 polarization corrected and are the same signals that were originally sent independently in two channels. In other words, the blocks of amplifiers may be controlled in a feedback loop by phase angles φ and θ to successfully accomplish this task and to separately resolve the two polarizations, ie the X and Y polarization branches of the receiver, to form orthogonal signals in the two branches before being processed into a subsequent block of mixers using differential detection, etc.

In Ausführungsformen kann der Polarisations-Controller 212 als eine Hardware-Komponente von moderater Komplexität implementiert werden, wie zum Beispiel ein ARM-Kern, indem vorteilhaft das Subsampling von Daten genutzt wird, die in vier Speicherpuffern (nicht gezeigt) empfangen werden, um die Signalverarbeitungsberechnungsraten auf ein handhabbares Niveau zu reduzieren. In Ausführungsformen sind der Polarisations-Controller 212, die ADWs 280 und die Abtast-und-Halte-Schaltungen 282 in 2 dafür konfiguriert, eine Datenerfassung durch Speicherpuffer zu ermöglichen, die genügend Statistiken sammeln, die es dem Controller 212 erlauben, ein BSS-Verfahren abzuarbeiten, wie zum Beispiel JADE, FASTICA oder EFICA, um eine Entmischungsmatrix so zu manipulieren, dass Winkel 242, 244 erhalten werden, die dann abgeleitet und zum Schätzen von Polarisationszuständen in einer kontinuierlichen Rückkopplungsschleife verwendet werden können. In Ausführungsformen können Signale in den vier Abzweigungen des Empfängers 200 abgetastet werden, nachdem sie polarisationskorrigiert wurden, aber vor einem nicht-linearen Verarbeitungsschritt, der für eine Differentialdemodulation verwendet werden kann, die die Polarisation entmischt.In embodiments, the polarization controller 212 are implemented as a hardware component of moderate complexity, such as an ARM core, by advantageously taking advantage of the subsampling of data received in four memory buffers (not shown) to reduce the signal processing computation rates to a manageable level. In embodiments, the polarization controller 212 , the ADWs 280 and the sample and hold circuits 282 in 2 configured to allow data collection through memory buffers that collect enough statistics to allow the controller 212 allow to execute a BSS method, such as JADE, FASTICA or EFICA, to manipulate a demixing matrix such that angles 242 . 244 which can then be derived and used to estimate polarization states in a continuous feedback loop. In embodiments, signals may be in the four branches of the receiver 200 after being polarization corrected but before a non-linear processing step that can be used for differential demodulation that demulses the polarization.

In Ausführungsformen können die ADWs 280 als ADWs von geringer Komplexität implementiert werden, die eine relativ niedrige Abtastrate zum Beispiel in der Größenordnung einiger weniger MHz verwenden, was ausreichen kann, um mit der Rate der Änderung oder Drehung der Polarisation in der Faserinstallation auf der Basis des Nyquist-Rate für die höchste Frequenz für die Polarisations- oder Phasendrehung Schritt zu halten, bilden kein Hindernis für die BSS. In Ausführungsformen werden die Bandbreiten der Abtast-und-Halte-Schaltungen 282 so gewählt, dass sie mit den abgetasteten Signalen kompatibel sind.In embodiments, the ADWs 280 are implemented as low complexity ADWs that use a relatively low sampling rate, for example, on the order of a few MHz, which may be sufficient to match the rate of change or rotation of the polarization in the fiber installation based on the Nyquist rate Frequency for the polarization or phase rotation to keep up, form no obstacle to the BSS. In embodiments, the bandwidths of the sample and hold circuits become 282 chosen so that they are compatible with the sampled signals.

3 ist ein Flussdiagramm zum Anwenden einer Polarisationssteuerung auf der Basis einer Blindquellenschätzung gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. In Ausführungsformen kann das Verfahren zum Beispiel durch einen Empfänger implementiert werden, dessen Architektur derjenigen ähnelt, die in 2 gezeigt ist. Der Prozess 300 in 3 kann bei Schritt 302 beginnen, wenn Polarisationssteuerungszustandsvariablen initialisiert werden, zum Beispiel dergestalt, dass θ0 = 0 und ϕ0 = 0. 3 FIG. 10 is a flowchart for applying polarization control based on blind source estimation according to various embodiments of the present disclosure. FIG. For example, in embodiments, the method may be implemented by a receiver whose architecture is similar to that found in FIG 2 is shown. The process 300 in 3 can at step 302 begin when polarization control state variables are initialized, for example, such that θ 0 = 0 and φ 0 = 0.

Bei Schritt 304 werden unter Verwendung eines Satzes von Abtast-und-Halte- sowie ADW-Schaltungen in einem Empfänger eine Anzahl von Abtastungen von den XI-, XQ-, Yl- und YQ-Abzweigungen des Empfängers erhalten und die Abtastungen in einem Satz von Speicherpuffern akkumuliert. Dem Fachmann ist klar, dass Abtastungen gleichzeitig erfasst werden können.At step 304 Using a set of sample-and-hold and ADC circuits in a receiver, a number of samples are obtained from the XI, XQ, YI and YQ branches of the receiver and the samples are accumulated in a set of memory buffers. It will be understood by those skilled in the art that scans may be detected simultaneously.

Bei Schritt 306 kann eine BSS ausgeführt werden, zum Beispiel durch Anwenden einer komplexen ICA auf die Abtastungen in den Speicherpuffern, die bei Schritt 304 akkumuliert wurden.At step 306 For example, a BSS may be executed, for example, by applying a complex ICA to the samples in the memory buffers indicated at step 304 accumulated.

Bei Schritt 308 kann die Entmischungsmatrix (zum Beispiel 2x2) so justiert werden, dass sie Eins wird. In Ausführungsformen kann dies unter Verwendung eines der unten beschriebenen Verfahren bewerkstelligt werden.At step 308 For example, the segregation matrix (eg 2x2) can be adjusted to become one. In embodiments, this can be accomplished using one of the methods described below.

Bei Schritt 310 kann die resultierende Entmischungsmatrix so faktorisiert werden, dass sie inkrementelle Winkel enthält, zum Beispiel Δϕ und θΔ.At step 310 For example, the resulting demixing matrix may be factored to include incremental angles, for example Δφ and θΔ.

Bei Schritt 312 können die inkrementellen Winkel den vorherigen Zustandsvariablen θk+1 = θk + Δθ und ϕk+1 = ϕk + Δϕ hinzugefügt werden, um aktualisierte Polarisationszustandsvariablen {θk+1, ϕk+1} zu erhalten.At step 312 For example, the incremental angles may be added to the previous state variables θ k + 1 = θ k + Δθ and φ k + 1 = φ k + Δφ to obtain updated polarization state variables {θ k + 1 , φ k + 1 }.

Bei Schritt 314 können die aktualisierten Polarisationszustandsvariablen {θk+1, ϕk+1} in die Empfänger-Hardware geschrieben werden; der Prozess 300 kann mit Schritt 304 wiederaufgenommen werden.At step 314 For example, the updated polarization state variables {θ k + 1 , φ k + 1 } may be written to the receiver hardware; the process 300 can with step 304 be resumed.

In Ausführungsformen können die im vorliegenden Text beschriebenen Systeme und Verfahren zusätzlich zu Polarisationssteuerungsanwendungen auf Trägerphasenschätzungs- oder -wiederherstellungsanwendungen ausgedehnt werden, zum Beispiel für kohärente Modulationsregimes, wie in den folgenden Absätzen beschrieben.In embodiments, the systems and methods described herein may, in addition to polarization control applications, be extended to carrier phase estimation or recovery applications, for example, for coherent modulation regimes, as described in the following paragraphs.

Gleichzeitige, gemeinsame Wiederherstellung von Polarisation und TrägerphaseSimultaneous, joint restoration of polarization and carrier phase

In Ausführungsformen kann die komplexe Jones-Matrix in individuelle Drehungen gemäß vier Freiheitsgraden faktorisiert werden. Auf diese Weise kann das Invers der Jones-Matrix, d. h. die Entmischungsmatrix J-1, ausgedrückt werden als: J 1 = e j ψ 2 [ e j ϕ 0 2 0 0 e j ϕ 0 2 ] [ cos θ sin θ sin θ cos θ ] [ e j ϕ 1 2 0 0 e j ϕ 1 2 ]

Figure DE102019115473A1_0001
In embodiments, the complex Jones matrix may be factored into individual rotations according to four degrees of freedom. In this way, the inverse of the Jones matrix, ie the segregation matrix J -1 , can be expressed as: J - 1 = e - j ψ 2 [ e - j φ 0 2 0 0 e j φ 0 2 ] [ cos θ - sin θ sin θ cos θ ] [ e - j φ 1 2 0 0 e j φ 1 2 ]
Figure DE102019115473A1_0001

In Ausführungsformen kann, anstelle des Auflösens der Werte von ϕ0 und ψ, die die absoluten Trägerphasen in den X- und Y-Polarisationsabzweigungen repräsentieren, unter Verwendung von Mitteln wie zum Beispiel Differentialdemodulation oder einer analogen Costas-Schleife, die komplette Entmischungsmatrix J-1 unter Verwendung von BSS erhalten werden, um ebenfalls eine Trägerphasenwiederherstellung auszuführen, d. h. zusätzlich zum Wiederherstellen von gleichphasigen und Quadraturkomponenten für die X- und Y-Polarisationsmodi.In embodiments, instead of resolving the values of φ 0 and ψ representing the absolute carrier phases in the X and Y polarization branches, using means such as differential demodulation or a Costas analog loop, the complete segregation matrix J -1 using BSS to also perform carrier phase recovery, ie, in addition to restoring in-phase and quadrature components for the X and Y polarization modes.

4 veranschaulicht ein beispielhaftes Blockschaubild einer Empfängerarchitektur, die eine elektronische Rückkopplungssteuerung verwendet, um eine Trägerphasenkorrektur auszuführen, gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Wie in 4 gezeigt, ist der Empfänger 400 ein Dualpolarisations-M-QAM-Empfänger. Das soll jedoch keine Einschränkung sein. Im Interesse der Kürze wird eine Beschreibung ähnlicher Komponenten, die zuvor mit Bezug auf 2 beschrieben wurden, und ihrer Funktion hier nicht wiederholt. 4 FIG. 12 illustrates an exemplary block diagram of a receiver architecture that uses electronic feedback control to perform carrier phase correction, in accordance with various embodiments of the present disclosure. As in 4 shown is the recipient 400 a dual polarization M-QAM receiver. But that should not be a limitation. For the sake of brevity, a description of similar components, previously with reference to 2 and their function is not repeated here.

Der Empfänger 400 umfasst eine Trägerphasenkorrektur 410, die Trägerphaseninformationen in den Empfänger 400 einspeist. 4 ist eine beispielhafte Implementierung, die veranschaulicht, wo eine absolute Trägerphasensteuerung im analogen Bereich gemäß Aktualisierungen angewendet werden kann, die unter Verwendung von BSS berechnet wurden, die in einem geeigneten Microcontroller berechnet wurde. Der Einfachheit halber wurden ϕ0 und ψ im Schaubild als Phasenwinkel δ und ∈ umformuliert.Recipient 400 includes a carrier phase correction 410 , the vehicle live information into the receiver 400 feeds. 4 FIG. 4 is an exemplary implementation illustrating where an absolute carrier phase control in the analog domain may be applied in accordance with updates calculated using BSS calculated in a suitable microcontroller. For the sake of simplicity φ 0 and ψ have been reformulated in the diagram as phase angles δ and ∈.

In der Theorie wird erwartet, dass das Verhindern des Vermischens von I- und Q-Komponenten für quadratische oder rechteckige Signalkonstellationen, wie zum Beispiel 4-QAM und 16-QAM, gut funktioniert, aber weniger gut für kreisförmige Konstellationen, wie zum Beispiel 8-PSK oder höher, weil, damit die Trägerphasenschätzungen adäquat geschätzt werden können, der Grad an Unabhängigkeit der Informationen, die in die gleichphasigen und Quadraturkanäle des Empfängers aufgelöst werden, in hohem Maße von der Drehung der Signalkonstellation abhängig sein sollte.In theory, it is expected that preventing mixing of I and Q components for square or rectangular signal constellations, such as 4-QAM and 16-QAM, works well, but less well for circular constellations, such as 8- PSK or higher because, in order for the carrier phase estimates to be adequately estimated, the degree of independence of the information resolved into the in-phase and quadrature channels of the receiver should be highly dependent on the rotation of the signal constellation.

5 ist ein Flussdiagramm zum Anwenden einer Polarisations- und Trägerphasensteuerung auf der Basis einer Blindquellenschätzung gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. In Ausführungsformen kann das Verfahren zum Beispiel durch einen Empfänger implementiert werden, dessen Architektur derjenigen ähnelt, die in 4 gezeigt ist. Der Prozess 500 kann bei Schritt 502 beginnen, wenn Polarisationssteuerungszustandsvariablen und Trägerphasenzustandsvariablen initialisiert werden, zum Beispiel dergestalt, dass θ0 = 0, ϕ0 = 0, und δ0 = 0, ∈0 = 0. 5 FIG. 10 is a flowchart for applying polarization and carrier phase control based on blind source estimation according to various embodiments of the present disclosure. FIG. For example, in embodiments, the method may be implemented by a receiver whose architecture is similar to that found in FIG 4 is shown. The process 500 can at step 502 begin when polarization control state variables and carrier phase state variables are initialized, for example, such that θ 0 = 0, φ 0 = 0, and δ 0 = 0, ∈ 0 = 0.

Bei Schritt 504 werden unter Verwendung eines Satzes von Abtast-und-Halte- sowie ADW-Schaltungen in einem Empfänger eine Anzahl von Abtastungen von den XI-, XQ-, Yl- und YQ-Abzweigungen des Empfängers erhalten und die Abtastungen in einem Satz von Speicherpuffern akkumuliert. Dem Fachmann ist klar, dass die Abtastungen gleichzeitig erfasst werden sollten.At step 504 Using a set of sample-and-hold and ADC circuits in a receiver, a number of samples are obtained from the XI, XQ, YI and YQ branches of the receiver and the samples are accumulated in a set of memory buffers. It will be apparent to those skilled in the art that the scans should be detected simultaneously.

Bei Schritt 506 kann eine BSS ausgeführt werden, zum Beispiel durch Anwenden einer komplexen ICA auf die Abtastungen in den Speicherpuffern, die bei Schritt 504 akkumuliert wurden.At step 506 For example, a BSS may be executed, for example, by applying a complex ICA to the samples in the memory buffers indicated at step 504 accumulated.

Bei Schritt 508 kann die Entmischungsmatrix (zum Beispiel 2x2) so justiert werden, dass sie Eins wird. In Ausführungsformen kann dies unter Verwendung eines der unten beschriebenen Verfahren bewerkstelligt werden.At step 508 For example, the segregation matrix (eg 2x2) can be adjusted to become one. In embodiments, this can be accomplished using one of the methods described below.

Bei Schritt 510 kann die resultierende Entmischungsmatrix so faktorisiert werden, dass sie inkrementelle Winkel enthält, zum Beispiel Δϕ, θΔ, Δδ und Δ∈.At step 510 For example, the resulting demixing matrix may be factored to include incremental angles, for example, Δφ, θΔ, Δδ, and Δ∈.

Bei Schritt 512 können die inkrementellen Winkel den vorherigen Zustandsvariablen θk+1 = θk + Δθ, ϕk+1 = ϕk + Δϕ, δk+1 = δk + Δδ und ∈k+1 = ∈k + Δ∈ hinzugefügt werden, um aktualisierte Polarisationszustandsvariablen {θk+1, ϕk+1} und Trägerphasenzustandsvariablen {δk+1, ∈k+1} zu erhalten, die in die die Empfänger-Hardware geschrieben werden können; und der Prozess 500 kann mit Schritt 504 wiederaufgenommen werden.At step 512 the incremental angles can be added to the previous state variables θ k + 1 = θ k + Δθ, φ k + 1 = φ k + Δφ, δ k + 1 = δ k + Δδ and ∈ k + 1 = ∈ k + Δ∈, to obtain updated polarization state variables {θ k + 1 , φ k + 1 } and carrier phase state variables {δ k + 1 , ∈ k + 1 } that can be written to the receiver hardware; and the process 500 can with step 504 be resumed.

Verwendung komplexer oder realer Versionen der ICA Use of complex or real versions of the ICA

In Ausführungsformen können, anstatt die Mischmatrix als einer komplexen 2x2-Jones-Matrix J äquivalent zu behandeln und komplexe Versionen der ICA-Algorithmen zum Schätzen von J zu verwenden, die zwei komplexen Datenstreams, die durch die (vier) Abzweigungen des Empfängers ausgegeben werden, als vier reale Datenstreams behandelt werden, die Signale erzeugen, die unter Verwendung beispielsweise einer realen 4x4-Matrix anstelle einer komplexen 2x2-Matrix entmischt werden können. Darum kann in Ausführungsformen jede Ausgabe als das Produkt von vier unbekannten Mischkoeffizienten und jeweiligen vier Eingangssignalen angesehen werden. [ E r x i E r x q E r y i E r y q ] = [ { J 11 } { J 11 } { J 12 } { J 12 } { J 11 } { J 11 } { J 12 } { J 12 } { J 21 } { J 21 } { J 22 } { J 22 } { J 21 } { J 21 } { J 22 } { J 22 } ] [ E t x i E t x q E t y i E t y q ]

Figure DE102019115473A1_0002
In embodiments, instead of treating the mixed matrix as a 2x2 Jones complex matrix J equivalently and using complex versions of the ICA algorithms to estimate J, the two complex data streams output by the (four) branches of the receiver can are treated as four real data streams that generate signals that can be demixed using, for example, a real 4x4 matrix instead of a complex 2x2 matrix. Therefore, in embodiments, each output may be considered the product of four unknown mix coefficients and four input signals, respectively. [ e r x i e r x q e r y i e r y q ] = [ { J 11 } - { J 11 } { J 12 } - { J 12 } { J 11 } { J 11 } { J 12 } { J 12 } { J 21 } - { J 21 } { J 22 } - { J 22 } { J 21 } { J 21 } { J 22 } { J 22 } ] [ e t x i e t x q e t y i e t y q ]
Figure DE102019115473A1_0002

Indem J in dieser Weise als eine reale Matrix geschrieben wird, werden die realen und imaginären Teile eines jeden der vier Elemente von J zweimal verwendet. Wenn jedoch ein realer ICA-Algorithmus zum Schätzen der 16-Elemente-Mischmatrix verwendet wird, so gäbe es 16 Freiheitsgrade in der Schätzung, und die Paare von Koeffizienten, die numerisch einander gleich sein sollten, brauchen nur ungefähr einander gleich zu sein, zum Beispiel aufgrund von zusätzlichem Rauschen. Darum können in Ausführungsformen, wenn eine Matrix, wie zum Beispiel die oben angesprochene 4x4-Matrix, als eine Jones-Matrix interpretiert wird, die weniger - in diesem Fall vier - Freiheitsgrade hat, zwei Mittelungsschritte ausgeführt werden, um die Vorteile der Mittelwertbildung zu erhalten. Der erste Schritt kann zum Beispiel eine komplexe 2x2-Matrix auf der Basis der 16 Werte in der 4x4-Matrix ergeben; und der zweite Schritt kann eine komplexe unitäre Matrix auf der Basis der komplexen - zum Beispiel 2x2- - Matrix ergeben.By writing J as a real matrix in this way, the real and imaginary parts of each of the four elements of J are used twice. However, if a real ICA algorithm is used to estimate the 16-element blend matrix, there would be 16 degrees of freedom in the estimate, and the pairs of coefficients that should be numerically equal to each other need only be approximately equal to each other, for example due to additional noise. Therefore, in embodiments, when a matrix, such as the 4x4 matrix discussed above, is interpreted as a Jones matrix that has less, in this case four, degrees of freedom, two averaging steps may be performed to obtain the benefits of averaging , For example, the first step may yield a complex 2x2 matrix based on the 16 values in the 4x4 matrix; and the second step may result in a complex unitary matrix based on the complex - eg 2x2 - matrix.

In Ausführungsformen kann der erste Schritt eine Schätzung von J erbringen, die durch folgenden Ausdruck gegeben ist: J ^ = 1 2 [ ( M 11 + M 22 ) + j ( M 21 M 12 ) ( M 13 + M 24 ) + j ( M 23 M 14 ) ( M 31 + M 42 ) + j ( M 41 M 32 ) ( M 33 + M 44 ) + j ( M 43 M 34 ) ]

Figure DE102019115473A1_0003
In embodiments, the first step may provide an estimate of J given by the following expression: J ^ = 1 2 [ ( M 11 + M 22 ) + j ( M 21 - M 12 ) ( M 13 + M 24 ) + j ( M 23 - M 14 ) ( M 31 + M 42 ) + j ( M 41 - M 32 ) ( M 33 + M 44 ) + j ( M 43 - M 34 ) ]
Figure DE102019115473A1_0003

Jedoch ist dieser Ausdruck möglicherweise nur gültig, wenn die 4x4-Mischmatrix nicht den imaginären Teil der Y-Polarisation mit dem imaginären Teil der X-Polarisation oder den realen Teil der Y-Polarisation mit dem imaginären Teil der X-Polarisation permutiert hat.However, this expression may only be valid if the 4x4 blending matrix has not permuted the imaginary part of the Y polarization with the imaginary part of the X polarization or the real part of the Y polarization with the imaginary part of the X polarization.

Oder anders ausgedrückt: Die Reihen 1 und 2 sollten zu derselben komplexen Zahl gehören, bevor diese Art der Mittelwertbildung unternommen wird. In Ausführungsformen muss möglicherweise maximal ein Paar Reihen ausgetauscht werden, um dieses Kriterium zu erfüllen. Die Reihe, die zu Reihe 1 gehört, kann unter Verwendung einer permutierten und selektiv negierten Version der ersten Reihe als einem vorhergesagten Wert für die zweite Reihe und Finden der genauesten Übereinstimmung der Kandidatenreihen 2, 3 und 4 gefunden werden.In other words, the rows 1 and 2 should belong to the same complex number before doing this kind of averaging. In embodiments, a maximum of one pair of rows may need to be exchanged to meet this criterion. The row leading to row 1 may, using a permuted and selectively negated version of the first row as a predicted value for the second row and finding the most exact match of the candidate rows 2 . 3 and 4 being found.

In Ausführungsformen beinhaltet der zweite Schritt, die Matrix zu zwingen, unitär zu sein. Wenn Ĵ invertierbar ist, dann ist die nächstgelegene unitäre Matrix zu J J u ^ = ( J ^ . J ^ ' ) 1 2 J ^

Figure DE102019115473A1_0004
wobei der hochgestellte Strich eine Konjugiert-transponierte anzeigt und ( ) 1 2
Figure DE102019115473A1_0005
das Invers der Quadratwurzel der Matrix anzeigt.In embodiments, the second step involves forcing the matrix to be unitary. If Ĵ is invertible, then the nearest unitary matrix is J J u ^ = ( J ^ , J ^ ' ) - 1 2 J ^
Figure DE102019115473A1_0004
wherein the superscript indicates a conjugate transposed and ( ) - 1 2
Figure DE102019115473A1_0005
the inverse indicates the square root of the matrix.

In Ausführungsformen führt der Ausdruck für J u ^

Figure DE102019115473A1_0006
zu einer unitären Matrix, die vorteilhafterweise die Anzahl von Freiheitsgraden auf - in diesem Fall - vier reduziert, was die Rauschminderung unterstützt.In embodiments, the expression for J u ^
Figure DE102019115473A1_0006
to a unitary matrix that advantageously reduces the number of degrees of freedom to-in this case-four, which supports noise reduction.

Es ist anzumerken, dass zwar die Polarisationsdrehung der Faserinstallation als eine unitäre Matrix ausgedrückt werden kann, dass aber gewisse Implementierungsbeeinträchtigungen im optischen Frontend möglicherweise nicht unitär sind. Zum Beispiel können finite Extinktionsverhältnisse in einem Polarisationsstrahlteiler oder polarisationsabhängige Verluste zu einer nichtunitären Transfermatrix führen. In Abhängigkeit von der Größenordnung dieser Beeinträchtigungen kann durch das Erzwingen, dass die Entmischungsmatrix unitär ist, die Schätzung schlechter werden, als wenn dieser Schritt weggelassen werden würde. Folglich sollte dieser Schritt in Systemen angewendet werden, wo die unitäre Annäherung innerhalb einer akzeptablen Fehlertoleranz bleibt. It should be noted that although the polarization rotation of the fiber installation can be expressed as a unitary matrix, some implementation impairments in the optical front-end may not be unitary. For example, finite extinction ratios in a polarization beam splitter or polarization dependent losses can lead to a nonunit transfer matrix. Depending on the magnitude of these impairments, forcing the demixing matrix to be unitary may make the estimation worse than if this step were omitted. Consequently, this step should be applied in systems where the unitary approximation remains within acceptable fault tolerance.

6 ist ein Flussdiagramm zum kohärenten Kombinieren zweier Empfängerabzweigungen mit zunächst unbekannter relativer Phase gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. In Ausführungsformen kann das Verfahren zum Beispiel durch einen Empfänger implementiert werden, dessen Architektur derjenigen ähnelt, die in 4 gezeigt ist. Der Prozess 600 kann bei Schritt 602 beginnen, wenn vier Reihenvektoren, die XI-, XQ-, Yl- und YQ-Empfängerabzweigsignale repräsentieren, vertikal so verkettet werden, dass eine 4xN-Matrix entsteht. 6 FIG. 10 is a flowchart for coherently combining two receiver branches with initially unknown relative phase according to various embodiments of the present disclosure. FIG. For example, in embodiments, the method may be implemented by a receiver whose architecture is similar to that found in FIG 4 is shown. The process 600 can at step 602 when four series vectors representing XI, XQ, YI and YQ receiver branch signals are vertically interlaced to form a 4xN matrix.

Bei Schritt 604 wird eine real-bewertete BSS ausgeführt, um eine 4x4-Entmischungsmatrix zu erhalten.At step 604 a real-valued BSS is executed to obtain a 4x4 demixing matrix.

Bei Schritt 606 werden alle Reihenpermutationen rückgängig gemacht, die komplexe Variablen möglicherweise in nicht-benachbarte Reihen getrennt haben könnten (zum Beispiel unter Verwendung des Korrelationskoeffizienten als eine Vergleichsmessgröße nach dem Permutieren und Invertieren der richtigen Spalten).At step 606 will undo all row permutations that might have separated complex variables into non-contiguous rows (for example, using the correlation coefficient as a comparative measure after permuting and inverting the correct columns).

Bei Schritt 608 wird eine erste Schätzung der komplexen 2x2-Entmischungsmatrix erhalten, zum Beispiel unter Verwendung des folgenden Mittelungsverfahrens: J ^ = 1 2 [ ( M 11 + M 22 ) + j ( M 21 M 12 ) ( M 13 + M 24 ) + j ( M 23 M 14 ) ( M 31 + M 42 ) + j ( M 41 M 32 ) ( M 33 + M 44 ) + j ( M 43 M 34 ) ]

Figure DE102019115473A1_0007
At step 608 a first estimate of the complex 2x2 demixing matrix is obtained, for example using the following averaging method: J ^ = 1 2 [ ( M 11 + M 22 ) + j ( M 21 - M 12 ) ( M 13 + M 24 ) + j ( M 23 - M 14 ) ( M 31 + M 42 ) + j ( M 41 - M 32 ) ( M 33 + M 44 ) + j ( M 43 - M 34 ) ]
Figure DE102019115473A1_0007

Bei Schritt 610 kann ein Verfahren angewendet werden, um J zu zwingen, unitär zu sein, zum Beispiel unter Verwendung von J u ^ = ( J ^ . J ^ ' ) 1 2 J ^ .

Figure DE102019115473A1_0008
was eindeutig die nächstgelegene unitäre Matrix J bestimmt, wodurch die Qualität der Schätzung in Fällen verbessert wird, in denen die Beeinträchtigungen in der Faserinstallation und dem Empfänger nicht signifikant von unitären abweichen.At step 610 For example, a method may be used to force J to be unitary, for example, using J u ^ = ( J ^ , J ^ ' ) - 1 2 J ^ ,
Figure DE102019115473A1_0008
which uniquely determines the closest unitary matrix J, thereby improving the quality of the estimate in cases where the degradations in the fiber installation and the receiver do not differ significantly from unitary ones.

Anwendung einer realen FICA auf eine Trägerphasenschätzungs-Wiederherstellung zum PolarisationsdiversitätskombinierenApplication of a real FICA to a carrier phase estimation reconstruction for polarization diversity combining

Wie zuvor angesprochen, können in Ausführungsformen verschiedene Informationen in zwei orthogonalen Polarisationsmodi einer Faser gesendet werden, und eine BSS-Trennung kann verwendet werden, um eine Mischmatrix für die vier Abzweigungen eines Empfängers zu bestimmen, indem sie beispielsweise als vier reale oder zwei komplexe Signalströme angesehen werden.As discussed above, in embodiments, various information may be sent in two orthogonal polarization modes of a fiber, and a BSS separation may be used to determine a blend matrix for the four branches of a receiver, for example, by looking at four real or two complex signal streams become.

In Ausführungsformen kann, wenn die gleichen Informationen auf zwei orthogonalen Polarisationen codiert werden, ein kohärentes Kombinieren der orthogonalen Polarisationsabzweigungen des Empfängers zum Implementieren einer Polarisationsdiversität verwendet werden. In solchen Fällen sind die einzigen Drehungen, die möglicherweise wiederhergestellt werden müssen, um eine erfolgreiche Polarisationsdiversitätskombination zu ermöglichen, die Trägerphasen. Wenn wir annehmen, dass die I- und Q-Kanäle des Empfängers unabhängige Informationen umfassen, so kann in Ausführungsformen eine ICA auf jedem Paar von I- und Q-Kanälen verwendet werden, um Drehungen zu schätzen, welche die realen und imaginären Komponenten im Wesentlichen oder vollständig unabhängig machen. In Ausführungsformen können solche Verfahren zur Trägerwiederherstellung geeigneter sein als andere entscheidungsgerichtete Verfahren zur Trägerwiederherstellung von 16-QAM-Modulationen oder Modulationen höherer Ordnung, die allgemein nur dann effektiv arbeiten, wenn die Mehrzahl vorläufiger Entscheidungen korrekt sind.In embodiments, if the same information is encoded on two orthogonal polarizations, coherently combining the orthogonal polarization branches of the receiver to implement polarization diversity may be used. In such cases, the only rotations that may need to be restored to allow a successful polarization diversity combination are the carrier phases. If we assume that the receiver's I and Q channels include independent information, in embodiments, an ICA on each pair of I and Q channels may be used to estimate rotations that substantially encode the real and imaginary components or completely independent. In embodiments, such carrier recovery techniques may be more suitable than other decision-directed methods for carrier recovery of 16-QAM or higher-order modulations that generally operate effectively only when the plurality of tentative decisions are correct.

7 ist ein Flussdiagramm zum kohärenten Kombinieren zweier Empfängerabzweigungen mit zunächst unbekannter relativer Phase zum Implementieren einer Polarisationsdiversität gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. In Ausführungsformen kann Polarisationsdiversität implementiert werden, zum Beispiel durch einen Empfänger, dessen Architektur derjenigen ähnelt, die in 4 gezeigt ist. Der Prozess 700 kann bei Schritt 702 beginnen, wenn eine reale ICA an einem Paar Signalpuffer ausgeführt wird, die XI- und XQ-Abzweigungen eines Empfängers repräsentieren. 7 FIG. 10 is a flowchart for coherently combining two receiver branches of initially unknown relative phase to implement polarization diversity according to various embodiments of the present disclosure. FIG. In embodiments, polarization diversity may be implemented, for example, by a receiver whose architecture resembles that found in US Pat 4 is shown. The process 700 can at step 702 begin when a real ICA is executed on a pair of signal buffers representing XI and XQ branches of a receiver.

Bei Schritt 704 kann eine resultierende 2x2-Entmischungsmatrix orthogonal gemacht werden, zum Beispiel durch Addieren oder Subtrahieren des Adjugats, zum Beispiel gemäß dem Vorzeichen des realen Teils seiner Determinante.At step 704 For example, a resulting 2x2 demixing matrix can be made orthogonal, for example, by adding or subtracting the conjugate, for example, according to the sign of the real part of its determinant.

Bei Schritt 706 kann die resultierende Entmischungs (d. h. Phasenentdrehungs)-Matrix auf die XI- und XQ-Abzweig-Signalpuffer angewendet werden, zum Beispiel durch Matrix-Multiplizierung der 2x2-Entmischungsmatrix mit einer 2xN-Matrix, die XI- und XQ-Signalpuffer als jeweilige Matrixreihen umfasst.At step 706 For example, the resulting demixing (ie phase-decrement) matrix can be applied to the XI and XQ branch signal buffers, for example, by matrix-multiplying the 2x2 demixing matrix with a 2xN matrix comprising XI and XQ signal buffers as respective matrix rows ,

Bei Schritt 708 kann der Prozess 700 unter Verwendung eines anderen Paares von Signalpuffern, die Yl- und YQ-Abzweigungen des Empfängers repräsentieren, zu Schritt 702 zurückkehren. An diesem Punkt können die zwei X- und Y-Abzweigungen trägerphasenkorrigiert worden sein, sofern eine relative 90-Grad-Phasenambiguität vorhanden ist.At step 708 can the process 700 using another pair of signal buffers representing Yl and Yq branches of the receiver to step 702 to return. At this point, the two X and Y branches may have been carrier phase corrected if there is a relative 90 degree phase ambiguity.

Bei Schritt 710 kann das Argument des komplexen Skalarprodukts der phasenkorrigierten X- und Y-Signale berechnet werden; und der resultierende Winkel kann zum nächsten Vielfachen von 90 Grad quantisiert werden, um zum Beispiel die verbliebene 90-Grad-Phasenambiguität aufzulösen.At step 710 the argument of the complex dot product of the phase corrected X and Y signals can be calculated; and the resulting angle may be quantized to the nearest multiple of 90 degrees, for example, to resolve the remaining 90 degree phase ambiguity.

Bei Schritt 712 kann die in Schritt 712 berechnete 0-, 90-, 180- oder 270-Grad-Drehung den Y-Polarisationssignalpuffer angewendet werden, um ihn in Phasenausrichtung mit dem X-Polarisationssignalspuffer zu bringen.At step 712 can the step in 712 calculated 0, 90, 180, or 270 degree rotation, the Y polarization signal buffer can be applied to phase align it with the X polarization signal buffer.

Bei Schritt 714 kann das phasenkorrigierte X-Signal (bei Schritt 706 berechnet) mit dem phasenkorrigierten Y-Signal (bei Schritt 712 berechnet) summiert werden.At step 714 the phase-corrected X signal (at step 706 calculated) with the phase-corrected Y signal (at step 712 calculated).

Bei Schritt 716 können die Gewichte, die durch die Normen der Mischmatrizes für die X- und Q-Abzweigungen gefunden wurden, angewendet werden, um die Verstärkung der zwei Empfängerabzweigungen so zu justieren, dass eine Annäherung an eine Maximale Verhältniskombination (Maximal Ratio Combining) stattfindet, wodurch das Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) des kombinierten Signals optimiert wird.At step 716 For example, the weights found by the standards of the mixed matrices for the X and Q branches can be used to adjust the gain of the two receiver branches to approximate a maximum ratio combination, thereby increasing the gain Signal-to-noise ratio (SNR) of the combined signal is optimized.

Anwendung der komplexen FICA auf die Blindkanalschätzung für Space Time Block Code (STBC)-codierte DiversitätssenderApplication of Complex FICA to Blind Channel Estimation for Space Time Block Code (STBC) Encoded Diversity Transmitters

In Ausführungsformen wird Polarisationsdiversität unter Verwendung eines orthogonalen Blockcodes im Sender erhalten. Dies erlaubt es, den Empfängerblock auf einen einzigen Abzweig zu vereinfachen, wodurch das optische Frontend viel weniger mühselig zu implementieren ist. Die resultierende Polarisationsspezifität im Empfänger kann durch die Fähigkeit des Senders kompensiert werden, in zwei orthogonalen Polarisationen gleichzeitig zu senden, während sichergestellt wird, dass Signale aufgrund eines orthogonalen Codierregimes eigenständig bleiben. 8 ist ein veranschaulichendes Blockschaubild einer beispielhaften optischen Empfängerschaltung, die den Empfang eines Sendepolarisationsdiversitätsregimes implementiert, das unter Verwendung eines Space Time Block Coding (STBC)-Regimes organisiert wird, gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.In embodiments, polarization diversity is obtained using an orthogonal block code in the transmitter. This allows the receiver block to be simplified to a single branch, making the optical front end much less cumbersome to implement. The resulting polarization specificity in the receiver can be compensated for by the ability of the transmitter to transmit in two orthogonal polarizations simultaneously, while ensuring that signals remain independent due to an orthogonal coding regime. 8th FIG. 4 is an illustrative block diagram of an exemplary optical receiver circuit that implements the reception of a transmit polarization diversity regime organized using a Space Time Block Coding (STBC) regime, according to various embodiments of the present disclosure.

Wie in 8 gezeigt, ist der digitale Homodyn-Empfänger 800 ein Dualpolarisations-DQPSK-Empfänger, der einen DSP-basierten STBC-Sendepolarisationsdiversitäts-M-QAM-Empfänger 860 umfasst. Der Empfänger 800 umfasst einen einzelnen Polarisationsabzweig, zum Beispiel die obere Hälfte von 8, der in Ausführungsformen eine Kanalschätzung erfordert, die durch h1 und h2 gegeben ist.As in 8th shown is the digital homodyne receiver 800 a dual polarization DQPSK receiver comprising a DSP based STBC transmit polarization diversity M-QAM receiver 860. Recipient 800 comprises a single polarization branch, for example the upper half of 8th which requires in embodiments a channel estimation given by h 1 and h 2 .

In Ausführungsformen kann ein üblicher Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM)-Lösungsansatz verwendet werden. Der Einfachheit halber können für einen Einzelträger-Ansatz Paare benachbarter QAM-Symbole in einem Paar orthogonaler Polarisationen gesendet werden, gefolgt von einer konjugierten und negierten Konjugat-Kopie desselben Paares transponierter Symbole. Ein Beispiel eines codierten Blocks kann symbolisch ausgedrückt werden als: X : x 1 x 1 Y : x 2 x 1 Zeit

Figure DE102019115473A1_0009
In embodiments, a conventional Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) approach may be used. For simplicity, for a single-carrier approach, pairs of adjacent QAM symbols may be sent in a pair of orthogonal polarizations, followed by a conjugate and negated conjugate copy of the same pair of transposed symbols. An example of a coded block can be symbolically expressed as: X : x 1 - x 1 * Y : x 2 x 1 * Time
Figure DE102019115473A1_0009

In Ausführungsformen können im Empfänger komplexe Kanalabgriffsschätzungen verwendet werden, um eine Beziehung zwischen dem X-Polarisations-Bezugsrahmen des Senders und dem Polarisations-Bezugsrahmen des Empfängers (h1) und von dem Y-Polarisations-Bezugsrahmen des Senders zu dem Polarisations-Bezugsrahmen des Empfängers (h2) auszudrücken. Die Koeffizienten h1 und h2 können zu einer 2x2-Matrix gebildet werden. H = [ h 1 h 2 h 2 h 1 ]

Figure DE102019115473A1_0010
wodurch die originalen Symbole unter Verwendung dieses Ausdrucks wiederhergestellt werden können. [ x 1 ^ x 2 ] = ( H H H ) 1 H H [ y 1 y 2 ]
Figure DE102019115473A1_0011
wobei (HHH)-1HH als das Pseudoinvers der Matrix H bekannt ist.In embodiments, complex channel tap estimates may be used in the receiver to determine a relationship between the transmitter's X-polarization reference frame and the receiver's polarization reference frame (h 1 ) and the transmitter's Y-polarization reference frame to the receiver's polarization reference frame (h 2 ) express. The coefficients h 1 and h 2 can be formed into a 2x2 matrix. H = [ H 1 H 2 - H 2 * - H 1 * ]
Figure DE102019115473A1_0010
whereby the original symbols can be restored using this expression. [ x 1 ^ x 2 ] = ( H H H ) - 1 H H [ y 1 y 2 * ]
Figure DE102019115473A1_0011
where (H H H) -1 H H is known as the pseudoinverse of the matrix H.

Weil aber die Matrix H unbekannt ist, wird H in Ausführungsformen unter Verwendung von BSS-Techniken geschätzt, zum Beispiel durch Bilden, in einem Pufferspeicher, einer komplexen 2xN-Matrix aus gemischten Symbolen, und zwar folgendermaßen: [ y 1 y 3 y 5 y 2 N 1 y 2 y 4 y 6 y 2 N ]

Figure DE102019115473A1_0012
However, because the matrix H is unknown, H is estimated in embodiments using BSS techniques, for example, by forming, in a buffer, a complex 2xN matrix of mixed symbols, as follows: [ y 1 y 3 y 5 y 2 N - 1 y 2 * y 4 * y 6 * y 2 N * ]
Figure DE102019115473A1_0012

In Ausführungsformen kann dann ein Algorithmus, zum Beispiel ein ICA-Algorithmus, verwendet werden, der die 2xN-Matrix als Eingangsdaten verwendet, um eine Entmischungsmatrix D, zum Beispiel eine 2x2-Matrix, zu finden. In Ausführungsformen kann die Schätzungsqualität von D verbessert werden, indem man D zwingt, unitär zu sein, zum Beispiel durch ein beliebiges geeignetes Verfahren, das zuvor beschrieben wurde.In embodiments, an algorithm, for example an ICA algorithm, may then be used which uses the 2xN matrix as input data to find a segregation matrix D, for example a 2x2 matrix. In embodiments, the estimation quality of D can be improved by forcing D to be unitary, for example, by any suitable method previously described.

In Ausführungsformen wird angenommen, dass die Entmischungsmatrix D eine brauchbare Annäherung der Pseudoinversen der Matrix H ist (d. h. D ≅ (HHH)-1HH), dergestalt, dass D an die Stelle von (HHH)-1HH gesetzt werden kann, um die getrennten Symbole in ihrem Originalzustand zu schätzen, zum Beispiel gemäß dem Ausdruck [ x 1 x 3 x 5 ^ x 2 N 1 x 2 x 4 x 6 x 2 N ] = D [ y 1 y 3 y 5 y 2 N 1 y 2 y 4 y 6 y 2 N ]

Figure DE102019115473A1_0013
In embodiments, it is assumed that the segregation matrix D is a useful approximation of the pseudoinverse of the matrix H (ie D ≅ (H H H) -1 H H ), such that D is in the place of (H H H) -1 H H can be set to estimate the separated symbols in their original state, for example according to the expression [ x 1 x 3 x 5 ^ x 2 N - 1 x 2 x 4 x 6 x 2 N ] = D [ y 1 y 3 y 5 y 2 N - 1 y 2 * y 4 * y 6 * y 2 N * ]
Figure DE102019115473A1_0013

Da die resultierenden Symbole einer Drehungsungewissheit eines ganzzahligen Vielfachen von 90 Grad (d. h. 90, 180, 270) unterliegen können, kann in Ausführungsformen eine solche Ungewissheit unter Verwendung eines beliebigen, dem Fachmann bekannten Verfahrens, wie zum Beispiel kontinuierliche Pilottöne oder eine Präambel, aufgelöst werden, das einen zweckmäßigen externen Bezug, zum Beispiel zu einer Null-Phase, bilden kann.Since the resulting symbols may be subject to a rotation multiple uncertainty of an integer multiple of 90 degrees (ie 90, 180, 270), in embodiments such uncertainty may be resolved using any method known to those skilled in the art, such as continuous pilot tones or a preamble which can form a convenient external reference, for example to a zero phase.

9 ist ein Flussdiagramm eines veranschaulichenden Prozesses zur Kanalschätzung für STBC-codierte Diversitätssender gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. In Ausführungsformen kann ein Prozess 900, der das Erhalten von Schätzungen originaler Symbole unterstützt, implementiert werden, zum Beispiel durch einen Empfänger, dessen Architektur derjenigen ähnelt, die in 8 gezeigt ist. Der Prozess 900 in 9 kann bei Schritt 902 beginnen, wenn unter Verwendung eines Satzes von Abtast-und-Halte- sowie ADW-Schaltungen in einem Empfänger, zum Beispiel mit der Nyquist-Rate (eine Abtastung pro Symbol), eine Anzahl von Abtastungen aus den XI- und XQ-Abzweigungen eines Empfängers erhalten und die Abtastungen in einem Satz von Speicherpuffern akkumuliert werden. Dem Fachmann ist klar, dass Abtastungen gleichzeitig erfasst werden können. 9 FIG. 10 is a flowchart of an illustrative channel estimation process for STBC encoded diversity transmitters according to various embodiments of the present disclosure. In embodiments, a process 900 that supports getting estimates of original symbols, implemented, for example, by a receiver whose architecture resembles that in 8th is shown. The process 900 in 9 can at step 902 when using a set of sample-and-hold and ADC circuits in a receiver, for example at the Nyquist rate (one sample per symbol), start a number of samples from the XI and XQ branches of a receiver and the samples are accumulated in a set of memory buffers. It will be understood by those skilled in the art that scans may be detected simultaneously.

Bei Schritt 904 kann bestimmt werden, ob die XI- und XQ-Puffer mit gültigen Symbolen gefüllt sind. Wenn ja, so kann der Prozess 900 mit Schritt 906 wiederaufgenommen werden, wenn die ungeradzahligen Symbole in der ersten Reihe einer 2xN-Matrix aus gemischten Symbolen angeordnet werden können und die konjugierten Werte der geradzahligen Symbole in der zweiten Reihe angeordnet werden können.At step 904 it can be determined if the XI and XQ buffers are filled with valid symbols. If so, so can the process 900 with step 906 when the odd-numbered symbols in the first row of a 2xN matrix of mixed symbols can be arranged and the conjugate values of the even-numbered symbols in the second row can be arranged.

Bei Schritt 908 kann ein ICA-Verfahren, das die 2xN-Matrix aus gemischten Symbolen als Eingangsdaten verwendet, zum Schätzen einer Entmischungsmatrix D verwendet werden. In Ausführungsformen kann gemäß Präferenz eine real- oder komplex-bewertete ICA unter Verwendung eines beliebigen der zuvor beschriebenen Verfahren verwendet werden.At step 908 For example, an ICA method using the 2xN matrix of mixed symbols as input data may be used to estimate a demixing matrix D. In embodiments, a real or complex valued ICA may be used according to preference using any of the methods previously described.

Bei Schritt 910 kann die geschätzte Entmischungsmatrix D auf die 2xN-Matrix aus gemischten Symbolen angewendet werden, zum Beispiel unter Verwendung von Matrix-Multiplikation, um [ x 1 x 3 x 5 ^ x 2 N 1 x 2 x 4 x 6 x 2 N ] = D [ y 1 y 3 y 5 y 2 N 1 y 2 y 4 y 6 y 2 N ]

Figure DE102019115473A1_0014
zu bilden.At step 910 For example, the estimated demixing matrix D may be applied to the 2xN matrix of mixed symbols, for example, using matrix multiplication [ x 1 x 3 x 5 ^ x 2 N - 1 x 2 x 4 x 6 x 2 N ] = D [ y 1 y 3 y 5 y 2 N - 1 y 2 * y 4 * y 6 * y 2 N * ]
Figure DE102019115473A1_0014
to build.

Bei Schritt 912 kann {x1, x2, x3 ..., x2N} als die geschätzten gesendeten Symbole genommen werden, und es kann Symbol-Slicing, Vorwärtsfehlerkorrektur usw. gemäß dem verwendeten Modulationstyp verwendet werden. An diesem Punkt kann der Prozess 900 mit Schritt 904 wiederaufgenommen werden.At step 912 For example, {x 1 , x 2 , x 3 ..., x 2N } may be taken as the estimated transmitted symbols, and symbol slicing, forward error correction, etc. may be used according to the modulation type used. At this point, the process can 900 with step 904 be resumed.

Dem Fachmann ist klar, dass die Leistungsfähigkeit der offenbarten Ausführungsformen für Trägerwiederherstellung und/oder Polarisationskorrektur von dem konkret verwendeten ICA-Verfahren abhängen kann.It will be understood by those skilled in the art that the performance of the disclosed embodiments for carrier recovery and / or polarization correction may depend on the particular ICA method used.

Simulation von 16-QAM-Polarisationskorrektur und TrägerwiederherstellungSimulation of 16-QAM polarization correction and carrier recovery

10 - 15 zeigen Simulationsergebnisse für verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Es wurden Implementierungen unter Verwendung zweier unabhängiger 16-QAM-Modulationsströme simuliert, die mit 12 Abtastungen pro Symbol abgetastet werden und Bessel-Tiefpassfilterung verwenden, um eine Bessel-Impulsformung der 5. Ordnung auszuführen. Die Ergebnisse lassen darauf schließen, dass eine Baud-Rate von 50 Gbaud 400 Gbps/λ erbringen kann. 10 - 15 show simulation results for various embodiments of the present disclosure. Implementations were simulated using two independent 16-QAM modulation streams, which were used with 12 Samples per symbol are sampled and use Bessel low pass filtering to perform 5th order Bessel pulse shaping. The results suggest that a baud rate of 50 Gbaud 400 Gbps / λ can provide.

10 zeigt ein 16-QAM-Sendermodulations-Vektordiagramm (mit hinzugefügtem Rauschen). 10 shows a 16-QAM transmitter modulation vector diagram (with added noise).

11 zeigt simulierte DP-16-QAM-Leistungsspektren. 11 shows simulated DP-16 QAM power spectra.

12 zeigt Simulationsergebnisse, die ein Streudiagramm für einen 16-QAM-Empfänger zeigen, der keine Polarisationskorrektur verwendet. 12 shows simulation results showing a scatter plot for a 16-QAM receiver that does not use polarization correction.

13 zeigt Simulationsergebnisse, die ein Streudiagramm für einen 16-QAM-Empfänger veranschaulichen, der EFICA verwendet, gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. 13 FIG. 12 shows simulation results illustrating a scattergram for a 16-QAM receiver using EFICA according to various embodiments of the present disclosure. FIG.

14 zeigt Simulationsergebnisse, die ein Streudiagramm für einen 16-QAM-Empfänger veranschaulichen, der FicaCMPLX verwendet, gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. 14 FIG. 10 shows simulation results illustrating a scattergram for a 16-QAM receiver using FicaCMPLX according to various embodiments of the present disclosure. FIG.

15 zeigt Simulationsergebnisse, die ein Streudiagramm für einen 16-QAM-Empfänger veranschaulichen, der JADE verwendet, gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. 15 FIG. 12 shows simulation results illustrating a scattergram for a 16-QAM receiver using JADE according to various embodiments of the present disclosure. FIG.

Alle drei Verfahren, EFICA, FicaCMPLX und JADE, haben nachgewiesen, dass sie die Polarisationsdrehungen auflösen können. Wie die Streudiagramme in 13 und 14 veranschaulichen, lösten EFICA und FicaCMPLX korrekt die Trägerphasen auf, während JADE dies nicht tat, wie den Simulationsergebnissen in 15 zu entnehmen ist. Ein Vergleich von 13 und 14 veranschaulicht, dass EFICA im Vergleich zu FicaCMPLX überragende Ergebnisse erbrachte. All three methods, EFICA, FicaCMPLX and JADE, have been shown to resolve the polarization rotations. Like the scatterplots in 13 and 14 EFICA and FicaCMPLX correctly resolved the carrier phases while JADE did not, as did the simulation results in 15 can be seen. A comparison of 13 and 14 illustrates that EFICA delivered superior results compared to FicaCMPLX.

Es ist anzumerken, dass die im vorliegenden Text präsentierten allgemeinen Simulationsergebnisse allein der Veranschaulichung dienen und unter speziellen Bedingungen unter Verwendung konkreter Ausführungsformen ausgeführt wurden. Dementsprechend dürfen weder diese Simulationen noch ihre Ergebnisse dafür verwendet werden, den Schutzumfang der Offenbarung des vorliegenden Patentdokuments zu beschränken.It should be noted that the general simulation results presented herein are by way of illustration only and have been carried out under specific conditions using specific embodiments. Accordingly, neither these simulations nor their results may be used to limit the scope of the disclosure of the present patent document.

SystemausführungsformenSystem embodiments

Aspekte der vorliegenden Erfindung können auf einem oder mehreren nicht-transitorischen computerlesbaren Medien mit Instruktionen für einen oder mehrere Prozessoren oder Verarbeitungseinheiten codiert sein, um das Ausführen von Schritten zu veranlassen. Es ist anzumerken, dass das eine oder die mehreren nicht-transitorischen computerlesbaren Medien sowohl flüchtigen als auch nicht-flüchtigen Speicher enthalten. Es ist anzumerken, dass alternative Implementierungen möglich sind, einschließlich einer Hardware-Implementierung oder einer Software/Hardware-Implementierung. Hardware-implementierte Funktionen können unter Verwendung eines oder mehrerer ASICs, programmierbarer Arrays, Digitalsignalverarbeitungsschaltungen oder dergleichen realisiert werden. Dementsprechend sollen die „Mittel“-Begriffe in den Ansprüchen sowohl Software- als auch Hardware-Implementierungen umfassen. In ähnlicher Weise enthält der Begriff „computerlesbares Medium oder Medien“ im Sinne des vorliegenden Textes Software und/oder Hardware, auf der ein Programm mit Instruktionen verkörpert ist, oder eine Kombination davon. Vor dem Hintergrund dieser Implementierungsalternativen versteht es sich, dass die Figuren und die zugehörige Beschreibung die Funktionsinformationen vermitteln, die der Fachmann braucht, um Programmcode (d. h. Software) zu schreiben und/oder Schaltungen (d. h. Hardware) herzustellen, um die erforderliche Verarbeitung auszuführen.Aspects of the present invention may be encoded on one or more non-transitory computer readable media having instructions for one or more processors or processing units to cause the execution of steps. It should be noted that the one or more non-transitory computer-readable media include both volatile and non-volatile memory. It should be noted that alternative implementations are possible, including hardware implementation or software / hardware implementation. Hardware-implemented functions may be implemented using one or more ASICs, programmable arrays, digital signal processing circuits, or the like. Accordingly, the "middle" terms in the claims are intended to encompass both software and hardware implementations. Similarly, the term "computer-readable medium or media" as used herein includes software and / or hardware on which a program is embodied with instructions, or a combination thereof. In light of these implementation alternatives, it should be understood that the figures and the related description provide the functional information necessary for a person skilled in the art to write program code (i.e., software) and / or make circuits (i.e., hardware) to perform the necessary processing.

Es ist anzumerken, dass Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sich des Weiteren auf Computerprodukte mit einem nicht-transitorischen, greifbaren computerlesbaren Medium beziehen können, auf denen sich Computercode befindet, um verschiedene Computer-implementierte Operationen auszuführen. Die Medien und der Computercode können solche sein, die speziell für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ausgelegt und konstruiert wurden, oder sie können von der Art sein, die dem einschlägig bewanderten Fachmann bekannt oder verfügbar ist. Zu Beispielen greifbarer computerlesbarer Medien gehören beispielsweise: magnetische Medien wie zum Beispiel Festplatten, Floppy-Disketten und Magnetband; optische Medien wie zum Beispiel CD-ROMs und holografische Vorrichtungen; magneto-optische Medien; und Hardware-Vorrichtungen, die speziell dafür konfiguriert sind, Programm-Code zu speichern oder zu speichern und auszuführen, wie zum Beispiel Anwendungsspezifische integrierte Schaltkreise (ASICs), programmierbare Logikvorrichtungen (PLDs), Flashspeicher-Vorrichtungen und ROM- und RAM-Vorrichtungen. Zu Beispielen von Computercode gehören Maschinencode, wie er zum Beispiel durch einen Kompilierer erzeugt wird, und Dateien, die höheren Code enthalten, die durch einen Computer unter Verwendung eines Interpretierers ausgeführt werden. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können ganz oder teilweise als maschinenausführbare Instruktionen implementiert werden, die sich in Programmmodulen befinden können, die durch eine Verarbeitungsvorrichtung ausgeführt werden. Zu Beispielen von Programmmodulen gehören Bibliotheken, Programme, Routinen, Objekte, Komponenten und Datenstrukturen. In verteilten Berechnungskonfigurationen können Programmmodule physisch in Umgebungen angeordnet sein, die lokal, räumlich abgesetzt oder beides sind.It should be noted that embodiments of the present invention may further relate to computer products having a non-transitory, tangible computer-readable medium on which computer code resides to perform various computer-implemented operations. The media and computer code may be those that have been specifically designed and constructed for the purposes of the present invention, or they may be of the type known or available to those of ordinary skill in the art. Examples of tangible computer-readable media include, for example: magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and holographic devices; magneto-optical media; and hardware devices that are specifically configured to store or store and execute program code, such as application specific integrated circuits (ASICs), programmable logic devices (PLDs), flash memory devices, and ROM and RAM devices. Examples of computer code include machine code, such as that created by a compiler, and files containing higher code that are executed by a computer using an interpreter. Embodiments of the present invention may be implemented in whole or in part as machine-executable instructions that may reside in program modules executed by a processing device. Examples of program modules include libraries, programs, routines, objects, components, and data structures. In distributed computing configurations, program modules may be physically located in environments that are local, remote, or both.

Der Fachmann erkennt, dass kein Berechnungssystem und keine Programmiersprache für die Praktizierung der vorliegenden Erfindung von ausschlaggebender Bedeutung sind. Der Fachmann erkennt außerdem, dass eine Anzahl der oben beschriebenen Elemente physisch und/oder funktional in Untermodule getrennt oder miteinander kombiniert sein können.Those skilled in the art will recognize that no computing system and programming language are critical to the practice of the present invention. Those skilled in the art will also recognize that a number of the elements described above may be physically and / or functionally separated into submodules or combined with each other.

Dem Fachmann leuchtet ein, dass die vorangegangenen Beispiele und Ausführungsformen beispielhaft sind und nicht den Geltungsbereich der vorliegenden Offenbarung einschränken. Es ist beabsichtigt, dass alle Permutationen, Erweiterungen, Äquivalente, Kombinationen und Verbesserungen daran, die dem Fachmann beim Lesen der Spezifikation und dem Studium der Zeichnungen offenbar werden, im wahren Wesen und Geltungsbereich der vorliegenden Offenbarung enthalten sein sollen. Es ist außerdem anzumerken, dass Elemente von Ansprüchen anders angeordnet sein können, einschließlich mehrfacher Abhängigkeiten, Konfigurationen und Kombinationen.Those skilled in the art will appreciate that the foregoing examples and embodiments are exemplary and do not limit the scope of the present disclosure. It is intended that all permutations, extensions, equivalents, combinations, and improvements thereto that will become apparent to those skilled in the art upon reading the specification and the study of the drawings, be included within the true spirit and scope of the present disclosure. It should also be noted that elements of claims may be rearranged, including multiple dependencies, configurations, and combinations.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 62682599 [0001]US 62682599 [0001]

Claims (20)

Verfahren zur analogen Polarisationssteuerung unter Verwendung von Blindquellentrennung (Blind Source Separation, BSS), wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Initialisieren eines Satzes von Polarisationssteuerungszustandsvariablen; Verwenden eines Satzes von Abtast-und-Halte- sowie ADW-Schaltungen in einem Empfänger zum Erhalten einer Anzahl von Abtastungen von XI-, XQ-, Yl- und YQ-Abzweigungen des Empfängers; Akkumulieren der Abtastungen in einem Satz von Speicherpuffern; Anwenden, auf die Abtastungen in dem Satz von Speicherpuffern, einer komplexen ICA, um eine BSS auszuführen; Faktorisieren einer Entmischungsmatrix, um inkrementelle Winkel zu erhalten; Addieren der inkrementellen Winkel zu dem Satz von Polarisationssteuerungszustandsvariablen, um aktualisierte Polarisationssteuerungszustandsvariablen zu erhalten; und Verwenden der aktualisierten Polarisationssteuerungszustandsvariablen zum Ausführen einer Polarisationssteuerung.Method for analog polarization control using blind source separation (BSS), the method comprising: Initializing a set of polarization control state variables; Using a set of sample-and-hold and ADC circuits in a receiver to obtain a number of samples of XI, XQ, YI and YQ branches of the receiver; Accumulating the samples in a set of memory buffers; Applying to the samples in the set of memory buffers, a complex ICA, to execute a BSS; Factoring a demixing matrix to obtain incremental angles; Adding the incremental angles to the set of polarization control state variables to obtain updated polarization control state variables; and Use the updated polarization control state variable to perform a polarization control. Verfahren nach Anspruch 1, das des Weiteren umfasst, eine Entmischungsmatrix so zu justieren, dass sie unitär wird.Method according to Claim 1 further comprising adjusting a segregation matrix to become unitary. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Erhalten aktualisierter Polarisationszustandsvariablen das Erhalten aktualisierter Trägerphasenzustandsvariablen umfasst.Method according to Claim 1 or 2 wherein obtaining updated polarization state variables comprises obtaining updated carrier phase state variables. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, das des Weiteren Folgendes umfasst: in Reaktion auf das Empfangen eines ersten Satzes von Ausgangssignalen, die eine erste Phase aufweisen, und eines zweiten Satzes von Ausgangssignalen, die eine zweite Phase aufweisen, Drehen, um einen ersten Phasenwinkel, der ersten Phase von einem oder mehreren Signalen in dem ersten Satz von Ausgangssignalen relativ zu der zweiten Phase von einem oder mehreren Signalen in dem zweiten Satz von Ausgangssignalen, um einen Satz gedrehter Signale zu generieren; und Drehen des Satzes gedrehter Signale um einen zweiten Phasenwinkel, um den Satz gedrehter Signale auf einen Polarisations-Bezugsrahmen auszurichten.Method according to one of Claims 1 - 3 , further comprising: in response to receiving a first set of output signals having a first phase and a second set of output signals having a second phase, rotating to a first phase angle, the first phase of one or a plurality of signals in the first set of output signals relative to the second phase of one or more signals in the second set of output signals to generate a set of rotated signals; and rotating the set of rotated signals by a second phase angle to align the set of rotated signals with a polarization reference frame. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Drehen des Satzes gedrehter Signale mindestens eine Komponente des zweiten Satzes von Ausgangssignalen von dem ersten Satz von Ausgangssignalen reduziert.Method according to Claim 4 wherein rotating the set of rotated signals reduces at least one component of the second set of output signals from the first set of output signals. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, wobei das Drehen der ersten Phase umfasst, eine Verstärkung zu justieren, die durch einen Satz trigonometrischer Gewichte definiert wird, die den ersten und zweiten Phasenwinkeln entsprechen.Method according to Claim 4 or 5 wherein rotating the first phase comprises adjusting a gain defined by a set of trigonometric weights corresponding to the first and second phase angles. Verfahren nach Anspruch 6, das des Weiteren umfasst, eine Polarität der Verstärkung zu justieren, indem relative Transkonduktanzen paralleler Differentialverstärker justiert werden, die in entgegengesetzten Polaritäten gekoppelt sind.Method according to Claim 6 further comprising adjusting a polarity of the gain by adjusting relative transconductances of parallel differential amplifiers coupled in opposite polarities. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, das des Weiteren umfasst, Verstärkungen von einem oder mehreren Verstärkern oder Dämpfern in mehreren Signalwegen zu justieren, die eine komplexe Zahlendarstellung von Amplitude und Phase jeder Polarisationskomponente repräsentieren.Method according to Claim 6 or 7 further comprising adjusting gains of one or more amplifiers or dampers in a plurality of signal paths representing a complex number representation of the amplitude and phase of each polarization component. Blindquellentrennungs (BSS)-basiertes analoges Polarisations- und Trägerphasensteuerungssystem, wobei das Steuerungssystem Folgendes umfasst: einen Polarisations-Controller in einem Empfänger; ADW-Schaltungen, die mit dem Polarisations-Controller gekoppelt sind; Abtast-und-Halte-Schaltungen, die mit den ADW-Schaltungen gekoppelt sind, wobei die Abtast-und-Halte- sowie ADW-Schaltungen gleichzeitig eine Anzahl von Abtastungen von XI-, XQ-, Yl- und YQ-Abzweigungen des Empfängers erfassen; einen Satz von Speicherpuffern, die mit den Abtast-und-Halte-Schaltungen gekoppelt sind, um Abtastungen zu akkumulieren, wobei der Polarisations-Controller Schritte ausführt, die Folgendes umfassen: Initialisieren eines Satzes von Polarisationssteuerungszustandsvariablen und eines Satzes von Trägerphasenzustandsvariablen; Anwenden, auf die Abtastungen in dem Satz von Speicherpuffern, einer komplexen ICA, um eine BSS auszuführen; Faktorisieren einer Entmischungsmatrix, um inkrementelle Winkel zu erhalten; Addieren der inkrementellen Winkel zu dem Satz von Polarisationssteuerungszustandsvariablen, um aktualisierte Polarisationssteuerungszustandsvariablen zu erhalten; und Verwenden der aktualisierten Polarisationssteuerungszustandsvariablen zum Ausführen einer Polarisationssteuerung.A dummy source separation (BSS) based analog polarization and carrier phase control system, the control system comprising: a polarization controller in a receiver; ADW circuits coupled to the polarization controller; Sample-and-hold circuits coupled to the ADC circuits, the sample-and-hold and ADC circuits simultaneously detecting a number of samples of XI, XQ, YI, and YQ branches of the receiver ; a set of memory buffers coupled to the sample and hold circuits for accumulating samples, the polarization controller performing steps including: initializing a set of polarization control state variables and a set of carrier phase state variables; Applying to the samples in the set of memory buffers, a complex ICA, to execute a BSS; Factoring a demixing matrix to obtain incremental angles; Adding the incremental angles to the set of polarization control state variables to obtain updated polarization control state variables; and using the updated polarization control state variable to perform a polarization control. Steuerungssystem nach Anspruch 9, das des Weiteren umfasst, eine Entmischungsmatrix so zu justieren, dass sie unitär wird.Control system after Claim 9 further comprising adjusting a segregation matrix to become unitary. Steuerungssystem nach Anspruch 9 oder 10, das des Weiteren eine analoge Polarisationssteuerschaltung umfasst, die Verstärker verwendet, die eine variable Verstärkung haben, die trigonometrische Gewichte verwendet.Control system after Claim 9 or 10 , which further comprises an analog polarization control circuit using amplifiers having variable gain using trigonometric weights. Steuerungssystem nach Anspruch 11, wobei die analoge Polarisationssteuerschaltung in Reaktion auf das Empfangen eines ersten Satzes von Polarisationssignalen, die eine erste Phase haben, und eines zweiten Satzes von Polarisationssignalen, die eine zweite Phase haben, Folgendes ausführt: Drehen, um einen ersten Phasenwinkel, der ersten Phase von einem oder mehreren Signalen in dem ersten Satz von Polarisationssignalen relativ zu der zweiten Phase von einem oder mehreren Signalen in dem zweiten Satz von Polarisationssignalen, um einen Satz gedrehter Signale zu generieren; und Drehen des Satzes gedrehter Signale um einen zweiten Phasenwinkel, um den Satz gedrehter Signale auf einen Polarisations-Bezugsrahmen auszurichten.Control system after Claim 11 wherein the analog polarization control circuit executes in response to receiving a first set of polarization signals having a first phase and a second set of polarization signals having a second phase: rotating, by a first phase angle, the first phase of one or a plurality of signals in the first set of polarization signals relative to the second phase of one or more signals in the second set of polarization signals to generate a set of rotated signals; and rotating the set of rotated signals by a second phase angle to align the set of rotated signals with a polarization reference frame. Steuerungssystem nach Anspruch 12, wobei die analoge Polarisationssteuerschaltung den Satz gedrehter Signale um den zweiten Phasenwinkel dreht, um den Satz gedrehter Signale auf einen Polarisations-Bezugsrahmen auszurichten.Control system after Claim 12 wherein the analog polarization control circuit rotates the set of rotated signals about the second phase angle to align the set of rotated signals with a polarization reference frame. Steuerungssystem nach Anspruch 12 oder 13, wobei der Satz gedrehter Signale eine Polarisationsdrehung von mindestens einer Komponente des ersten Satzes von Polarisationssignalen relativ zu dem zweiten Satz von Polarisationssignalen kompensiert.Control system after Claim 12 or 13 wherein the set of rotated signals compensates for polarization rotation of at least one component of the first set of polarization signals relative to the second set of polarization signals. Verfahren zum kohärenten Kombinieren zweier Empfängerabzweigungen mit zunächst unbekannter relativer Phase, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: vertikales Verketten von vier Reihenvektoren, die XI-, XQ-, Yl- und YQ-Empfängerabzweigsignale repräsentieren, um eine 4xN-Matrix zu bilden; Ausführen einer real-bewerteten Blindquellentrennung (BSS), um eine 4x4-Entmischungsmatrix zu erhalten; Umkehren von Reihenpermutationen, die komplexe Variablen in nicht-benachbarte Reihen trennen; und Erhalten einer ersten Schätzung einer komplexen 2x2-Entmischungsmatrix.A method of coherently combining two receiver branches of initially unknown relative phase, the method comprising: vertically concatenating four row vectors representing XI, XQ, YI and YQ receiver branch signals to form a 4xN matrix; Performing a real-valued blind source separation (BSS) to obtain a 4x4 demixing matrix; Inverting row permutations that separate complex variables into non-adjacent rows; and Obtain a first estimate of a complex 2x2 segregation matrix. Verfahren nach Anspruch 15, das des Weiteren umfasst, eine Entmischungsmatrix so zu justieren, dass sie unitär wird.Method according to Claim 15 further comprising adjusting a segregation matrix to become unitary. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, wobei die erste Schätzung der komplexen 2x2-Entmischungsmatrix unter Verwendung eines Mittelungsverfahrens erhalten wird.Method according to Claim 15 or 16 in which the first estimate of the complex 2x2 demixing matrix is obtained using an averaging method. Verfahren nach einem der Ansprüche 15-17, wobei das Ausführen der real-bewerteten BSS Folgendes umfasst: Initialisieren eines Satzes von Polarisationssteuerungszustandsvariablen; Verwenden eines Satzes von Abtast-und-Halte- sowie ADW-Schaltungen in einem Empfänger zum Erhalten einer Anzahl von Abtastungen von XI-, XQ-, Yl- und YQ-Abzweigungen des Empfängers; Akkumulieren der Abtastungen in einem Satz von Speicherpuffern; Anwenden, auf die Abtastungen in dem Satz von Speicherpuffern, einer komplexen ICA, um eine BSS auszuführen; Faktorisieren einer Entmischungsmatrix, um inkrementelle Winkel zu erhalten; Addieren der inkrementellen Winkel zu dem Satz von Polarisationssteuerungszustandsvariablen, um aktualisierte Polarisationssteuerungszustandsvariablen zu erhalten; und Verwenden der aktualisierten Polarisationssteuerungszustandsvariablen zum Ausführen einer Polarisationssteuerung.Method according to one of Claims 15 - 17 wherein executing the real-valued BSS comprises: initializing a set of polarization control state variables; Using a set of sample-and-hold and ADC circuits in a receiver to obtain a number of samples of XI, XQ, YI and YQ branches of the receiver; Accumulating the samples in a set of memory buffers; Applying to the samples in the set of memory buffers, a complex ICA, to execute a BSS; Factoring a demixing matrix to obtain incremental angles; Adding the incremental angles to the set of polarization control state variables to obtain updated polarization control state variables; and using the updated polarization control state variable to perform a polarization control. Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Erhalten aktualisierter Polarisationszustandsvariablen das Erhalten aktualisierter Trägerphasenzustandsvariablen umfasst. Method according to Claim 18 wherein obtaining updated polarization state variables comprises obtaining updated carrier phase state variables. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, das des Weiteren Folgendes umfasst: in Reaktion auf das Empfangen eines ersten Satzes von Ausgangssignalen, die eine erste Phase aufweisen, und eines zweiten Satzes von Ausgangssignalen, die eine zweite Phase aufweisen, Drehen, um einen ersten Phasenwinkel, der ersten Phase von einem oder mehreren Signalen in dem ersten Satz von Ausgangssignalen relativ zu der zweiten Phase von einem oder mehreren Signalen in dem zweiten Satz von Ausgangssignalen, um einen Satz gedrehter Signale zu generieren; und Drehen des Satzes gedrehter Signale um einen zweiten Phasenwinkel, um den Satz gedrehter Signale auf einen Polarisations-Bezugsrahmen auszurichten.Method according to Claim 18 or 19 , further comprising: in response to receiving a first set of output signals having a first phase and a second set of output signals having a second phase, rotating to a first phase angle, the first phase of one or a plurality of signals in the first set of output signals relative to the second phase of one or more signals in the second set of output signals to generate a set of rotated signals; and rotating the set of rotated signals by a second phase angle to align the set of rotated signals with a polarization reference frame.
DE102019115473.1A 2018-06-08 2019-06-07 Systems and methods for polarization control using blind source separation Pending DE102019115473A1 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862682599P 2018-06-08 2018-06-08
US62/682,599 2018-06-08
US16/379,316 2019-04-09
US16/379,316 US10680717B2 (en) 2018-06-08 2019-04-09 Systems and methods for polarization control using blind source separation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102019115473A1 true DE102019115473A1 (en) 2019-12-12

Family

ID=68651923

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019115473.1A Pending DE102019115473A1 (en) 2018-06-08 2019-06-07 Systems and methods for polarization control using blind source separation

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102019115473A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10243141B4 (en) Method for transmitting optical polarization multiplexed signals
DE102008045570B4 (en) Digital LINC (linear amplification with non-linear components) transmitter
DE102006030915A1 (en) Optical receiver for receiving M-ary star-shaped quadrature amplitude modulation with differential phase encoding and application thereof
DE69830558T2 (en) DUOBINARY CODING AND MODULATION TECHNOLOGY FOR OPTICAL MESSAGE SYSTEMS
DE69929013T2 (en) Phase estimation on carrier recovery for QAM signals
EP2044742A1 (en) Receiver structure and method for the demodulation of a quadrature-modulated signal
DE2503595A1 (en) DATA RECEIVER FOR SYNCHRONOUS SQUARE AMPLITUDE MODULATED DATA SIGNALS
DE2410881A1 (en) AUTOMATIC EQUALIZATION ARRANGEMENT FOR A DATA TRANSFER CHANNEL
DE2627446C2 (en) Arrangement for compensating the carrier phase error in a receiver for discrete data values
DE3040685A1 (en) PHASE CENTRAL COMPENSATION USING PERIODIC, HARMONICALLY RELATED SIGNAL COMPONETS
DE2712292A1 (en) REGENERATOR FOR AN OPTICAL TRANSMISSION SYSTEM
DE2657639A1 (en) DETERMINATION OF THE COEFFICIENT SETTING VALUES OF A COMPLEX TRANSVERSAL EQUALIZER
DE3016371C2 (en)
DE2725387A1 (en) CORRECTION FOR A DATA TRANSFER SYSTEM
US20200328818A1 (en) Systems and methods for analog electronic polarization control for coherent optical receivers
DE2255821C3 (en) Adaptive transversal equalizer
DE3739484C2 (en)
WO2019053296A1 (en) Method for linear encoding of signals for the redundant transmission of data via multiple optical channels
DE112009001199T5 (en) Modulator with dual function
DE102019115473A1 (en) Systems and methods for polarization control using blind source separation
DE2521844A1 (en) DIGITAL DATA TRANSFER ARRANGEMENT
DE3016352C2 (en)
DE102020129209A1 (en) Analog coherent signal processing systems and methods
DE102019111983A1 (en) Systems and methods for analog electronic polarization control for coherent optical receivers
DE69733993T2 (en) Correction of DC phase shifts in PSK receivers