JP2012510216A - 位相雑音の統計的特性をモニタする装置および方法、並びにコヒーレント光通信受信器 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図2
Description
態様1:
入力信号の偏角を取得する偏角計算部と、
前記偏角計算部により得られる偏角をアンラップして位相信号を取得するアンラッピング部と、
前記位相信号を遅延させる遅延部と、
前記アンラッピング部により得られる位相信号と、前記遅延部により遅延された位相信号との間の差分を取得する差分部と、
前記差分の絶対値の二乗を取得する絶対値二乗部と、
前記絶対値二乗部により得られる複数の差分の絶対値の二乗を平均化して二乗平均差分位相(MSDP)値を取得する平均化部と、
を備える位相雑音の統計的特性をモニタする装置。
前記平均化部が複数の異なるMSDP値を取得するように、前記遅延部の遅延量を変えることにより、MSDP値系列を取得するMSDP値系列取得部と、
前記MSDP値系列に基づいて位相雑音の自己相関系列を取得する自己相関系列取得部、をさらに備える
ことを特徴とする態様1に記載の位相雑音の統計的特性をモニタする装置。
レーザ線幅の値を測定し、前記MSDP値系列において前記レーザ線幅の影響を抑制するレーザ線幅の影響抑制部をさらに備える
ことを特徴とする態様2に記載の位相雑音の統計的特性をモニタする装置。
増幅器自然放射雑音の値を測定し、前記MSDP値系列において前記増幅器自然放射雑音の影響を抑制する増幅器自然放射雑音の影響抑制部をさらに備える
ことを特徴とする態様2に記載の位相雑音の統計的特性をモニタする装置。
第1の入力信号の複素共役を取得する複素共役部と、
第2の信号と前記複素共役部により得られる前記第1の入力信号の複素共役との積を取得する乗算器、をさらに備え、
前記偏角計算部は前記積の偏角を取得する、ことを特徴とする態様1に記載の位相雑音の統計的特性をモニタする装置。
前記第1の入力信号は、デジタルコヒーレント光通信受信器のデータ再生部からのデータ出力であり、前記第2の信号は、前記デジタルコヒーレント光通信受信器のフロントエンドプロセッサからの電気信号であることを特徴とする態様5に記載の位相雑音の統計的特性をモニタする装置。
前記アンラッピング部により得られる位相信号において位相誤差を除去する位相誤差除去部をさらに備えることを特徴とする態様1〜6のいずれか1つに記載の位相雑音の統計的特性をモニタする装置。
前記位相誤差除去部は、前記アンラッピング部により得られる位相信号から、デジタルコヒーレント光通信受信器の周波数オフセット推定手段により推定される周波数オフセットにより生じる位相誤差を引き算することにより、前記位相誤差を除去することを特徴とする態様7に記載の位相雑音の統計的特性をモニタする装置。
態様1〜8のいずれか1つに記載の位相雑音の統計的特性をモニタする装置を備えることを特徴とするデジタルコヒーレント光通信受信器。
入力信号の偏角を取得する偏角計算ステップと、
前記偏角計算ステップにおいて得られる偏角をアンラップして位相信号を取得するアンラッピングステップと、
前記位相信号を遅延させる遅延ステップと、
前記アンラッピングステップにおいて得られる位相信号と、前記遅延ステップにおいて遅延された位相信号との間の差分を取得する差分ステップと、
前記差分の絶対値の二乗を取得する絶対値二乗ステップと、
前記絶対値二乗ステップにおいて得られる複数の差分の絶対値の二乗を平均化してMSDP値を取得する平均化ステップと、
を備える位相雑音の統計的特性をモニタする方法。
この文脈において「実行可能な」は、上述のコマンドが解釈またはコンパイルされた後に行われる実行を含む。
で表わすことができる。
はXPMにより生じる位相シフト、
はレーザ線幅により生じる位相シフト、
は増幅器自然放射雑音により生じる位相シフト、添え字iは離散時間サンプル信号の時系列を表す。本発明の1つの実施形態においては、位相信号206は、まず遅延器207においてNシンボル(Nは、1以上の整数)だけ遅延され、これにより位相信号208が得られる。位相信号208は、
で表わすことができる。続いて、引き算器209において位相信号206と遅延位相信号208との間の差分が得られる。その後、モジュラス二乗部210において上記差分信号の絶対値の二乗が得られ、さらに平均化器211において上記絶対値の二乗が平均化される。
、
、
は互いに独立している。
および
は、
、
に対して静止したランダムな処理である。
および
は、平均がゼロであって、独立かつ同一に分布しており、したがって
となる。
Nが比較的大きいときは、
および
は互いに独立しており、
である。そして、MSDPは下記のように表わすことができる。
MSDP_303(N)=MSDP(N)−N×2πΔfΔT (3)
および
は、それぞれ、隣接するサンプリング期間において互いにほぼ同じであるものと仮定する。すなわち、
とする。したがって、増幅器自然放射雑音の値は、MSDP(N=1)を介して得られる。
N(N≧M)が比較的大きいときは、
および
は互いに独立しており、
である。そして、MSDPは一定であり、(7)式の通りである。
本発明の位相雑音の統計的特性をモニタする装置および方法を使用すれば、XPMにより生じる位相雑音の自己相関系列を取得すること、およびレーザ線幅および増幅器自然放射雑音を測定することが可能であり、位相雑音の補償、チャネル特性の評価、システムの最適化が容易になる。
Claims (10)
- 入力信号の偏角を取得する偏角計算部(203)と、
前記偏角計算部(203)により得られる偏角をアンラップして位相信号(205)を取得するアンラッピング部(204)と、
前記位相信号を遅延させる遅延部(207)と、
前記アンラッピング部(204)により得られる位相信号と、前記遅延部(207)により遅延された位相信号との間の差分を取得する差分部(209)と、
前記差分の絶対値の二乗を取得する絶対値二乗部(210)と、
前記絶対値二乗部(210)により得られる複数の差分の絶対値の二乗を平均化して二乗平均差分位相(MSDP)値を取得する平均化部(211)と、
を備える位相雑音の統計的特性をモニタする装置 - 前記平均化部が複数の異なるMSDP値を取得するように、前記遅延部の遅延量を変えることにより、MSDP値系列を取得するMSDP値系列取得部(301)と、
前記MSDP値系列に基づいて位相雑音の自己相関系列を取得する自己相関系列取得部(306)、をさらに備える
ことを特徴とする請求項1に記載の位相雑音の統計的特性をモニタする装置。 - レーザ線幅の値を測定し、前記MSDP値系列において前記レーザ線幅の影響を抑制するレーザ線幅の影響抑制部(303)をさらに備える
ことを特徴とする請求項2に記載の位相雑音の統計的特性をモニタする装置。 - 増幅器自然放射雑音の値を測定し、前記MSDP値系列において前記増幅器自然放射雑音の影響を抑制する増幅器自然放射雑音の影響抑制部(304)をさらに備える
ことを特徴とする請求項2に記載の位相雑音の統計的特性をモニタする装置。 - 第1の入力信号の複素共役を取得する複素共役部(201)と、
第2の信号と前記複素共役部により得られる前記第1の入力信号の複素共役との積(202)を取得する乗算器、をさらに備え、
前記偏角計算部は前記積の偏角を取得する、ことを特徴とする請求項1に記載の位相雑音の統計的特性をモニタする装置。 - 前記第1の入力信号は、デジタルコヒーレント光通信受信器のデータ再生部からのデータ出力であり、前記第2の信号は、前記デジタルコヒーレント光通信受信器のフロントエンドプロセッサからの電気信号である
ことを特徴とする請求項5に記載の位相雑音の統計的特性をモニタする装置。 - 前記アンラッピング部(204)により得られる位相信号(205)において位相誤差を除去する位相誤差除去部をさらに備える
ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1つに記載の位相雑音の統計的特性をモニタする装置。 - 前記位相誤差除去部は、前記アンラッピング部(204)により得られる位相信号(205)から、デジタルコヒーレント光通信受信器の周波数オフセット推定手段により推定される周波数オフセットにより生じる位相誤差を引き算することにより、前記位相誤差を除去する
ことを特徴とする請求項7に記載の位相雑音の統計的特性をモニタする装置。 - 請求項1〜8のいずれか1つに記載の位相雑音の統計的特性をモニタする装置を備えることを特徴とするデジタルコヒーレント光通信受信器。
- 入力信号の偏角を取得する偏角計算ステップと、
前記偏角計算ステップにおいて得られる偏角をアンラップして位相信号を取得するアンラッピングステップと、
前記位相信号を遅延させる遅延ステップと、
前記アンラッピングステップにおいて得られる位相信号と、前記遅延ステップにおいて遅延された位相信号との間の差分を取得する差分ステップと、
前記差分の絶対値の二乗を取得する絶対値二乗ステップと、
前記絶対値二乗ステップにおいて得られる複数の差分の絶対値の二乗を平均化してMSDP値を取得する平均化ステップと、
を備える位相雑音の統計的特性をモニタする方法。
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