JP2018037721A - 既知信号検出方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の実施の形態1に係る既知信号検出装置を示す図である。既知信号検出装置は、コヒーレント光通信装置の受信装置に設けられ、受信信号における既知信号の位置を検出する。
1/(Re+jIm)={1/(Re2+Im2)}(Re−jIm)
この場合、第1の算出値XR(k)に第2の算出値XLP(k)の複素共役(Re−jIm)のみを乗算する(係数は任意に設定する)と更に効率的な演算が行える。
y(n)=IDFT[XR(k)/XLP(k)]
IDFTの結果は、256の標本点に対して、それぞれRe部とIm部が出力される。ここで、Re2+Im2は第4の算出値y(n)の振幅の二乗を表す。
図6は、本発明の実施の形態2に係る相関検出部を示す図である。図7は、本発明の実施の形態2に係る相関検出部の動作を説明するための図である。本実施の形態では、最大値検出までの構成は実施の形態1と同じであり、その後段にベクトル化部12及び平均化部13が追加されている。
C(f,m)=Aexp(j2π(n0/N))
=Acos2π(n0/N)+jAsin2π(n0/N)
ここで、fはf番目のFFT、mはm番目のフレームであることを示している。Nは離散フーリエ変換のサイズに該当する。特に、標本点n0を角度の指標に変換することで、ベクトルの合成により2次元的に平均化を行うことを容易にしている。
CAV(1)={C(1,1)+C(1,2)+…+C(1,m)}/m
CAV(2)={C(2,1)+C(2,2)+…+C(2,m)}/m
・
・
・
CAV(f)={C(f,1)+C(f,2)+…+C(f,m)}/m
それぞれのRe部及びIm部は下式によって算出される。
Re=Acos2π(n0/N)
Im=Asin2π(n0/N)
図9は、本発明の実施の形態3に係る差動検波部を示す図である。差動検波部14は、それぞれX偏波信号X(n)とそれを1シンボル遅延した信号X(n−1)とで内積を求める。差動検波部15は、それぞれY偏波信号Y(n)とそれを1シンボル遅延した信号Y(n−1)とで内積を求める。その手法を以下で説明する。
差動検波部14の出力=X(n)×X(n−1)*
=[Xi(n)+jXq(n)]×[Xi(n−1)−jXq(n−1)]
=[Xi(n)Xi(n−1)+Xq(n)Xq(n−1)]+j[−Xi(n)Xq(n−1)+Xi(n−1)Xq(n)]
差動検波部15の出力=Y(n)×Y(n−1)*
=[Yi(n)+jYq(n)]×[Yi(n−1)−jYq(n−1)]
=[Yi(n)Yi(n−1)+Yq(n)Yq(n−1)]+j[−Yi(n)Yq(n−1)+Yi(n−1)Yq(n)]
X偏波差動検波出力=[Xi(511)+jXq(511)]×[Xi(509)−jXq(509)]
Y偏波差動検波出力=[Yi(511)+jYq(511)]×[Yi(509)−jYq(509)]
検波信号=X偏波差動検波出力+Y偏波差動検波出力
=Zi(511)+jZq(511)=Z(511)
この場合、受信信号系列に対して、Xi[0]〜Xi[511]、Xq[0]〜Xq[511]、Yi[0]〜Yi[511]、Yq[0]〜Yq[511]に対して、LPFを適用することで、波長分散やPMDなどの伝送路歪みに対して強化できる。その際、LPFにてダウンサンプルも同時に実施することも可能である。LPFの簡易化ケースとして、隣接2サンプルを加算して、1sample/symbolへ変換した上で、図1の検波部4や図10の共役複素乗算14、15への入力とする。
Claims (7)
- 既知信号検出装置が受信信号における既知信号の位置を検出する既知信号検出方法であって、
前記受信信号をフーリエ変換して第1の算出値を得るステップと、
前記既知信号をフーリエ変換して第2の算出値を得るステップと、
前記第1の算出値に前記第2の算出値の複素共役値を乗算して第3の算出値を得るステップと、
前記第3の算出値を逆フーリエ変換して第4の算出値を得るステップと、
前記第4の算出値の振幅の最大値と前記最大値を得る標本点とを検出するステップと、
前記最大値を得る標本点から前記受信信号における前記既知信号の位置を検出するステップとを備えることを特徴とする既知信号検出方法。 - 前記受信信号は、前記既知信号を同じ位置に挿入した複数のフレームで構成され、
前記既知信号検出方法は、
前記最大値を振幅に対応づけ前記標本点を角度に対応づけたベクトルを生成するステップと、
前記ベクトルを前記複数のフレームに渡って平均化するステップとを更に備え、
前記平均化したベクトルの振幅が最大となる角度に対応した標本点から前記受信信号における前記既知信号の位置を検出することを特徴とする請求項1に記載の既知信号検出方法。 - 前記最大値をA、前記最大値を得る標本点をn0、離散フーリエ変換のサイズをNとして、Aexp(j2π(n0/N))によって前記ベクトルを生成することを特徴とする請求項2に記載の既知信号検出方法。
- 前記ベクトルを平均化する際に、前記複数のフレームに渡って前記ベクトルの累積加算を行うことを特徴とする請求項2又は3に記載の既知信号検出方法。
- 前記平均化したベクトルの振幅が最大となるフーリエ変換窓を検出し、前記フーリエ変換窓のフレームにおける位置と、前記平均化したベクトルの振幅が最大となる角度に対応した標本点から前記受信信号における前記既知信号の位置を検出することを特徴とする請求項2〜4の何れか1項に記載の既知信号検出方法。
- 前記受信信号のフーリエ変換は、前記受信信号を分割しかつ一部をオーバーラップして行うことを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の既知信号検出方法。
- X偏波信号を1シンボル遅延した信号と前記X偏波信号との内積と、Y偏波信号を1シンボル遅延した信号と前記Y偏波信号との内積とを加算して前記受信信号を生成するステップを更に備えることを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の既知信号検出方法。
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