JP5418679B2 - 16qamデータ変調のための位相再生装置、位相再生方法、および受信器 - Google Patents

16qamデータ変調のための位相再生装置、位相再生方法、および受信器 Download PDF

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Description

本発明は光通信に係わり、また、本発明はデジタルコヒーレント光受信器に係わる。
コヒーレント光通信技術は、光通信システムの容量を増大させるためのキー技術と考えられている。現在、コヒーレント光通信システムは、通常、変調形式として4値位相シフトキーイング(QPSK)を採用する。伝送容量のさらなる増大を図るために、例えば16値直交振幅変調(QAM)などのより高次の変調形式を使用することができる。1つの16QAMシンボルは4ビットの情報を運び、一方、1つのQPSKシンボルは2ビットの情報を運ぶ。したがって、16QAMは、QPSKよりも高いスペクトラム効率を有する。
コヒーレント光通信システムにおいては、送信端末のレーザおよび受信端末の局部発振レーザは、いずれもある線幅を有しているので、受信端末において正しい信号を得るためには、位相再生を実行しなければならない。16QAM位相再生のために幾つかの方法が提供されてきており、これらの方法は、フィードフォワード方式およびフィードバック方式に分類される。
非特許文献1に記載の方法は、フィードフォワード方式であり、各シンボルの位相推定は、他のシンボルについての位相推定の結果に依存することはない。よって、位相推定を並列化することができる。すなわち、複数のシンボルについての位相推定を行うために複数のデジタル信号処理部を同時に使用することができる。この並列化は、DSPの処理速度に対する要求を大幅に緩和する。
非特許文献2は、デジタル位相ロックループと等価な、判定指向に基づく方法を開示する。しかし、光通信システムのボーレートは非常に高く、位相ロックループの遅延は厳密に要求され、現在のDSP技術では、そのような遅延要求を満たす位相ロックループを実装することは困難である。
非特許文献3は、フィードフォワード方式であるが、事前判定に基づく方法であり、現シンボルの位相推定は、先のシンボルについての位相推定の結果に依存するので、並列化を実行できない。
非特許文献1に記載の方法を簡単に説明する。
図1は、雑音の無い理想的な16QAMコンステレーションを示す。図2は、理想的な16QAMコンステレーション点について振幅を維持しながら4乗演算を実行することで得られるコンステレーション点を示す。図3は、非特許文献1の位相再生装置を使用する処理フローを示す。
図1に示すように、16QAMシンボルは3種類の振幅を有し、16QAMコンステレーション点は、その振幅に基づいて3つのグループに分けられる。第1グループの点は、最小振幅Rを有する内側リング上に配置される。第2グループの点は、中間振幅Rを有する中間リング上に配置される。第3グループの点は、最大振幅R(R<R<R)を有する外側リング上に配置される(ここで、「点」は、コンステレーション点を意味し、I−Q平面上のシンボルを反映したものであり、文脈によっては、本発明の実施形態における「点」の意味は、「シンボル」と等価である)。
第1および第3グループの点の偏角は、kπ/2+π/4(k=0,1,2,3)であり、第2グループの点の偏角は、kπ/2±arctan(1/3)である。シンボルの4乗値を計算した後は、第1および第3グループの点の偏角はπであって横軸の負方向に位置し、第2グループの点の偏角は、横軸の負方向に対して角度α=π−4×arctan(1/3)を形成する2つの値を取り得る(図2参照)。
図3に示すように、非特許文献1の方法においては、まず、シンボルブロックの各シンボルについての4乗値が計算される(ステップ301)。続いて、ステップ302において、シンボルは、その振幅に基づいて3つのグループに分けられる。次に、ステップ303の位相推定は、第1および第3グループのシンボルのみを使用する。換言すれば、従来技術の16QAM位相再生方法では、第1および第3グループの点のみが使用され、第2グループの点は廃棄される。
M.Seimetz, Performance of coherent optical square-16-QAM systems based on IQ-transmitter and homodyne receivers with digital phase estimation. OFC2006, NWA4 Y.Mori, Transmission of 40Gb/s 16QAM signal over 100km standard single mode fiber using digital coherent optical receiver. ECOC2008, Tu.1.E.4 H.Louchet, Improved DSP algorithm for coherent 16QAM transmission. ECOC2008, Tu.1.E.6 D.S. Ly-Gagnon, Coherent detection of optical quadrature phase-shift keying signals with carrier phase estimation. J. of Lightwave Technol., vol.24, no.1, 2006
発明者は、本発明を検討する過程で、従来技術の方法では第2グループの点は廃棄されるが、第2グループの点は、シンボルブロックのほぼ半分を占めていることを見出した。この結果、雑音の抑圧の程度が小さくなり、位相再生の精度に影響が及んでしまう。
上述の問題を考慮し、本発明の実施形態は、従来技術の1以上の問題を取り除き、または緩和し、そして少なくとも1つの有益な選択を与える。
上記目的を達成するために、本発明の実施形態は、下記の態様を提供する。
態様1:16QAMデータ変調のための位相再生装置は、シンボルブロック内の各シンボルの4乗値を計算する4乗計算器と、前記シンボルブロック内の各シンボルを、振幅に基づいて、大きい振幅または小さい振幅を有する第1カテゴリ、または中間の振幅を有する第2カテゴリに分類する分類部と、前記シンボルブロック内の各シンボルのカテゴリ、および各シンボルの4乗値に基づいて、参照点を決定する参照点決定部と、4乗演算が行われ且つ前記第2カテゴリに分類された前記シンボルブロック内の各シンボルを、前記参照点に基づいて回転させる回転部と、4乗演算が行われ且つ前記第1カテゴリに分類された前記シンボルブロック内の各シンボル、および、4乗演算が行われ且つ前記第2カテゴリに分類された前記シンボルブロック内の回転させられた各シンボルに基づいて、位相推定を行う位相推定部、を含む。
態様2:態様1に記載の16QAMデータ変調のための位相再生装置であって、前記参照点決定部は、4乗演算が行われ且つ前記第1カテゴリに分類された前記シンボルブロック内の各シンボルの和を表す第1の和を決定し、4乗演算が行われ且つ前記第2カテゴリに分類された前記シンボルブロック内の各シンボルの和を表す第2の和を決定し、前記第1の和から、ゼロよりも小さくなく且つ1よりも大きくない係数が乗算された前記第2の和を減算する、ことにより参照点を決定する。
態様3:態様2に記載の16QAMデータ変調のための位相再生装置であって、前記係数は、0.5である。
態様4:態様1に記載の16QAMデータ変調のための位相再生装置であって、前記回転部は、4乗演算が行われ且つ前記第2カテゴリに分類された前記シンボルブロック内の各シンボルと前記参照点との間の偏角差分を決定し、前記偏角差分がゼロとπの間であれば、4乗演算が行われ且つ前記第2カテゴリに分類された前記シンボルブロック内の対応するシンボルを−α(α=π−4×arctan(1/3))だけ回転させ、前記偏角差分が−πとゼロの間であれば、4乗演算が行われ且つ前記第2カテゴリに分類された前記シンボルブロック内の対応するシンボルをαだけ回転させる、ことにより4乗演算が行われ且つ前記第2カテゴリに分類された前記シンボルブロック内の各シンボルを回転させる。
態様5:デジタルコヒーレント光受信器は、態様1〜4のいずれか1つに記載の16QAMデータ変調のための位相再生装置を含む。
態様6:16QAMデータ変調のための位相再生方法は、シンボルブロック内の各シンボルの4乗値を計算し、前記シンボルブロック内の各シンボルを、振幅に基づいて、大きい振幅または小さい振幅を有する第1カテゴリ、または中間の振幅を有する第2カテゴリに分類し、前記シンボルブロック内の各シンボルのカテゴリ、および各シンボルの4乗値に基づいて、参照点を決定し、4乗演算が行われ且つ前記第2カテゴリに分類された前記シンボルブロック内の各シンボルを、前記参照点に基づいて回転させ、4乗演算が行われ且つ前記第1カテゴリに分類された前記シンボルブロック内の各シンボル、および、4乗演算が行われ且つ前記第2カテゴリに分類された前記シンボルブロック内の回転させられた各シンボルに基づいて、位相推定を行う。
態様7:態様6に記載の16QAMデータ変調のための位相再生方法であって、4乗演算が行われ且つ前記第1カテゴリに分類された前記シンボルブロック内の各シンボルの和を表す第1の和を決定し、4乗演算が行われ且つ前記第2カテゴリに分類された前記シンボルブロック内の各シンボルの和を表す第2の和を決定し、前記第1の和から、ゼロよりも小さくなく且つ1よりも大きくない係数が乗算された前記第2の和を減算する、ことにより前記参照点を決定する。
態様8:態様7に記載の16QAMデータ変調のための位相再生方法であって、前記係数は、0.5である。
態様9:態様6に記載の16QAMデータ変調のための位相再生方法であって、4乗演算が行われ且つ前記第2カテゴリに分類された前記シンボルブロック内の各シンボルと前記参照点との間の偏角差分を決定し、前記偏角差分がゼロとπの間であれば、4乗演算が行われ且つ前記第2カテゴリに分類された前記シンボルブロック内の対応するシンボルを−α(α=π−4×arctan(1/3))だけ回転させ、前記偏角差分が−πとゼロの間であれば、4乗演算が行われ且つ前記第2カテゴリに分類された前記シンボルブロック内の対応するシンボルをαだけ回転させる、ことにより4乗演算が行われ且つ前記第2カテゴリに分類された前記シンボルブロック内の各シンボルを回転させる。
態様10:態様6に記載の16QAMデータ変調のための位相再生方法であって、前記分類する工程において、4乗演算が行われた各シンボルの振幅を4乗演算前の振幅に復元し、各シンボルの復元された振幅を閾値Tおよび閾値Tと比較し、前記復元された振幅がTとTの間であればシンボルを前記第2カテゴリに分類し、その他の場合はシンボルを前記第1カテゴリに分類する。
態様11:態様10に記載の16QAMデータ変調のための位相再生方法であって、
=(R+R)/2、T=(R+R)/2、R、R、Rは、理想的な16QAMコンステレーション点の振幅である。
本発明の実施形態は、受信信号を十分に利用するので、受信信号を十分に利用しない(或いは、その一部のみを利用する)従来技術と比較すると、位相推定の精度が向上する。本発明の実施形態の方法によれば、シミュレーションおよび実験の結果により実証されるように、従来技術の非特許文献1の方法と比較して、ビットエラー率が低下する。
以下の記載および図面を参照すれば、上述のおよび更なる態様および特徴は、より明確になる。明細書および図面は、本発明の特有の実施形態を具体的に開示し、本発明の原理およびそれを適用可能な方法を特定する。ただし、それらによって本発明の実施形態が限定されるものではない旨は理解されるべきである。添付するクレームの精神および条件の範囲において、本発明の実施形態は、様々な変形、変更、およびその均等なものを含む。
1つの実施形態について記載されたおよび/または表わされた特徴は、他の実施形態の特徴と組み合わせることにより又は他の実施形態の特徴と置き換えることにより、同一または類似の方法で1または複数の他の実施形態において使用できる。
なお、強調すべきこととして、文中の「含む/備える」または「含んでいる/備えている」という語は、1または複数の他の特徴、全体、ステップ、部品の存在または追加を排除するものではなく、特徴、全体、ステップ、部品が存在することを意味する。
雑音の無い理想的な16QAMコンステレーションを示す図である。 理想的な16QAMコンステレーション点について振幅を維持しながら4乗演算を実行することで得られるコンステレーション点を示す図である。 従来技術における位相再生方法の処理フローを示す図である。 本発明の実施形態の位相再生方法の処理フローを示す図である。 本発明の実施形態の位相再生装置を示す図である。 本発明の他の実施形態の位相再生装置を示す図である。 位相推定部の一例を示す図である。 本発明の実施形態のコヒーレント光受信器の構成を示す図である。
本発明の実施形態について、図面を参照しながら具体的に記載する。図4は、本発明の実施形態の位相再生方法の処理フローを示す。図4に示すように、まずステップ401において、シンボルブロック内の各シンボル(数学的には、複素数I+jQで表わされる)について、例えば4乗計算器により、4乗演算が実行される。つづいて、ステップ402において、4乗演算後のシンボルは、その振幅に基づいて分類される。すなわち、大きな振幅を有するシンボル(第3グループの点)または小さな振幅を有するシンボル(第1グループの点)は第1カテゴリに分類され、中間の振幅を有するシンボル(第2グループの点)は第2カテゴリに分類される。
シンボルは、以下のようにして分類され得る。
本発明の1つの態様によれば、まず、4乗演算後のシンボルの振幅が、4乗演算前のシンボルの振幅に復元され(すなわち、4乗演算前のシンボルのモジュール値の3乗で除算される)、そして、復元された振幅が予め決められた閾値と比較される。受信信号の振幅がT1とT2の間であれば、そのシンボルは、第2グループの点であると判定され、第2カテゴリに分類される。振幅がT2よりも大きければ、そのシンボルは、第3グループの点であると判定され、第1カテゴリに分類される。振幅がT1よりも小さければ、そのシンボルは、第1グループの点であると判定され、第1カテゴリに分類される。T1およびT2は、推奨される判定閾値である。
T1=(R+R)/2
T2=(R+R)/2 ・・・(1)
、R、Rは、理想的な16QAMコンステレーション点の振幅である。
シンボルブロック内のすべてのシンボルの4乗値を計算し、さらにすべてのシンボルを分類した後、ステップ403において参照点を計算する。
本発明の実施形態において、参照点rを計算する方法は、例えば下記の通りである。
Figure 0005418679
上記の式において、第1項は、第1および第3グループ(すなわち、第1カテゴリ)の点(4乗演算後のシンボル)の加算(ベクトル加算)を意味する。第2項は、第2グループ(すなわち、第2カテゴリ)の点(4乗演算後のシンボル)の加算を意味する。βは、ゼロから1の間で予め設定される係数であって、好ましくは、β=0.5である。
参照点rを計算した後、ステップ404において、第2カテゴリの各点pを回転させる。具体的には、本発明の実施形態では下記の演算が実行される。
(1)点p(4乗演算後のシンボル)と参照点rとの間の偏角差分dA、すなわちdA=arg(p/r)を計算する。arg()は、偏角の計算を意味し、dAの値は[−π,π]の範囲内である。
偏角差分を決定する他の方法としては、まずdA=arg(p)−arg(r)を計算し、その後に2πのモジュロを利用してdAの値を[−π,π]の範囲内に限定する。この技術分野の当業者であれば、偏角差分を決定する他の方法を思いつくことができ、そのような方法もすべて本発明の範囲に含まれる。
(2)偏角差分dAがゼロとπの間であれば、点pを−αだけ回転させる。すなわち、I−Q平面の座標原点を基準として、点pを−αだけ回転させる(時計回りにαだけ回転させる、α=π−4×arctan(1/3))。数学的には、回転演算は、下式で表わすことができる。
Figure 0005418679
(I,Q)は、回転前の座標を表し、(I,Q)は、回転後の座標を表す。
偏角差分dAが−πとゼロの間であれば、I−Q平面の原点を基準として、点pをαだけ回転させる(反時計回りにαだけ回転させる)。
理想的な状況下では、このステップの後、第2グループの点は、横軸の負方向に回転する。このことは、残留している角度変調を除去することと等価である。
次に、ステップ405において、第1および第3グループの点、および回転させられた第2グループの点に基づいて、位相推定を行う。この位相推定は、例えば、平均化計算、角度計算、アンラッピングを含む。
位相推定は、この技術分野の当業者に知られている様々な方法で行うことができ、例えば、非特許文献4に開示されている技術を利用することができる。なお、これらの方法を採用する際には、第1および第3グループの点だけでなく、回転させられた第2グループの点も使用することに注意すべきである。
本発明の実施形態によれば、参照点が計算され、第2カテゴリの点はその参照点に基づいて回転させられる。よって、第2カテゴリの点は、位相推定の精度を向上させるために十分に利用される。
上述の実施形態においては、最初に4乗演算が実行され、その後に4乗演算後の振幅に基づいてシンボルが分類させる。別の実施形態では、4乗演算前のシンボルブロック内の各シンボルの振幅に基づいてシンボルを分類し、シンボルおよびカテゴリをいっしょに4乗演算器へ送るようにしてもよい。4乗演算器は、シンボルの4乗値を計算し、各4乗値および対応するカテゴリを、参照点計算および位相推定を実行するための次のステップへ送る。
言い換えると、シンボルの分類は、4乗演算の前または後のいずれに実行してもよい。「ある(その)シンボルブロック内の各シンボルのカテゴリ」は、文脈によって、4乗演算の前または後のシンボルのカテゴリを意味する。本発明において、「シンボルブロック内の各シンボルを、大きい振幅または小さい振幅を有する第1カテゴリ、または中間の振幅を有する第2カテゴリに分類する」は、4乗演算前の分類および4乗演算後の分類を含む。
図5は、本発明の実施形態の位相再生装置を示す。図5に示すように、本発明の実施形態の位相再生装置は、4乗計算器51、分類部52、参照点決定部53、回転部54、位相推定部55を備える。
4乗計算器51は、シンボルブロック内の各シンボルの4乗値を計算する。分類部52は、4乗演算後にシンボルブロック内の各シンボルを分類する。分類部52は、まず、4乗演算後の各シンボルの振幅を4乗演算前の振幅に復元し、その後、4乗演算後のシンボルブロック内の各シンボルを、復元した振幅と予め決められた閾値とを比較することにより、第1および第3グループの点、又は、第2グループの点に分類する。閾値の選択は、式(1)に示した通りである。参照点決定部53は、分類部52によって分類されたカテゴリに基づいて、4乗計算器の計算結果、例えば式(2)を利用することにより、参照点を決定する。回転部54は、参照点を利用して、第2グループの点(4乗演算後の第2カテゴリのシンボル)を回転させる。実施形態によれば、この回転は、第2グループの各点と参照点との間の偏角差分に基づいて行われる。なお、偏角差分の計算およびシンボルの回転は、ステップ404に記載されている。位相推定部55は、第1および第3グループの点、および回転させられた第2グループの点に基づいて、位相推定を行う(以下に記載する)。
分類部52は、4乗演算前のシンボルの振幅に基づいて、シンボルを分類してもよい。図6は、本発明の他の実施形態の位相再生装置を示す。図6の位相再生装置は、4乗計算器51によって各シンボルの4乗値が計算される前に分類部52がシンボルを分類することを除けば、図5の位相再生装置と実質的に同じである。
図7は、位相推定部55の一例を示す。図7に示すように、実施形態によれば、位相推定部55は、平均化器、偏角計算器、アンラッパーを備えてもよい。平均化器は、第1および第3グループの点、および回転させられた第2グループの点の4乗値の平均を計算するために使用される。偏角計算器は、平均化器により得られる平均値の偏角を計算し、その偏角を4で除算するために使用される。アンラッパーは、偏角計算器から出力される角度値をアンラップするために使用される。
図7に示す位相推定部55は、1つの例であり、発明は、他の構成の位相推定手段を使用してもよい。
図8は、本発明の実施形態のコヒーレント光受信器の構成を示す。位相再生器801は、本発明の各実施形態の位相再生装置で実現してもよい。図8に示すコヒーレント光受信器は、1つの例であり、本発明の位相再生装置は、他の構成のコヒーレント光受信にも適用可能である。
上述した本発明の装置および方法は、ハードウェアで、またはハードウェアとソフトウェアとの組合せで実装することができる。本発明は、論理ユニット(例えば、FPGA、マイクロチップ、CPU)により実行されたときに、その論理ユニットに、先に記載した装置または部品の機能を実装させる、或いは、先に記載した方法またはステップを実装させる、コンピュータ読取り可能プログラムに係わる。本発明は、上述のプログラムを記憶する記憶媒体、例えば、ハードディスク、磁気ディスク、光ディスク、DVD、フラッシュメモリ、にも係わる。
本発明は、上述の実施形態との組合せにおいて記載された。しかし、この技術分野の当業者にとっては、明細書の記載は単なる例であり、本発明が保護すべき範囲を限定するものではないことは明らかである。また、この技術分野の当業者は、本発明の精神および原理に基づいて、本発明の様々な変更および変形を創造することができ、そのような変更および変形も本発明の範囲に含まれる。

Claims (10)

  1. シンボルブロック内の各シンボルの4乗値を計算する4乗計算器と、
    前記シンボルブロック内の各シンボルを、振幅に基づいて、大きい振幅または小さい振幅を有する第1カテゴリ、または中間の振幅を有する第2カテゴリに分類する分類部と、
    前記シンボルブロック内の各シンボルのカテゴリ、および各シンボルの4乗値に基づいて、参照点を決定する参照点決定部と、
    4乗演算が行われ且つ前記第2カテゴリに分類された前記シンボルブロック内の各シンボルを、これら各シンボルと前記参照点とに基づいて回転させる回転部と、
    4乗演算が行われ且つ前記第1カテゴリに分類された前記シンボルブロック内の各シンボル、および、4乗演算が行われ且つ前記第2カテゴリに分類された前記シンボルブロック内の回転させられた各シンボルに基づいて、位相推定を行う位相推定部と、
    を備える16QAMデータ変調のための位相再生装置。
  2. 前記参照点決定部は、
    4乗演算が行われ且つ前記第1カテゴリに分類された前記シンボルブロック内の各シンボルの和を表す第1の和を決定し、
    4乗演算が行われ且つ前記第2カテゴリに分類された前記シンボルブロック内の各シンボルの和を表す第2の和を決定し、
    前記第1の和から、ゼロよりも小さくなく且つ1よりも大きくない係数が乗算された前記第2の和を減算する、
    ことにより前記参照点を決定する
    ことを特徴とする請求項1に記載の16QAMデータ変調のための位相再生装置。
  3. 前記係数は、0.5である
    ことを特徴とする請求項2に記載の16QAMデータ変調のための位相再生装置。
  4. 前記回転部は、
    4乗演算が行われ且つ前記第2カテゴリに分類された前記シンボルブロック内の各シンボルと前記参照点との間の偏角差分を決定し、
    前記偏角差分がゼロとπの間であれば、4乗演算が行われ且つ前記第2カテゴリに分類された前記シンボルブロック内の対応するシンボルを−α(α=π−4×arctan(1/3))だけ回転させ、
    前記偏角差分が−πとゼロの間であれば、4乗演算が行われ且つ前記第2カテゴリに分類された前記シンボルブロック内の対応するシンボルをαだけ回転させる、
    ことにより4乗演算が行われ且つ前記第2カテゴリに分類された前記シンボルブロック内の各シンボルを回転させる
    ことを特徴とする請求項1に記載の16QAMデータ変調のための位相再生装置。
  5. 請求項1〜4のいずれか1つに記載の16QAMデータ変調のための位相再生装置を備えるデジタルコヒーレント光受信器。
  6. シンボルブロック内の各シンボルの4乗値を計算し、
    前記シンボルブロック内の各シンボルを、振幅に基づいて、大きい振幅または小さい振幅を有する第1カテゴリ、または中間の振幅を有する第2カテゴリに分類し、
    前記シンボルブロック内の各シンボルのカテゴリ、および各シンボルの4乗値に基づいて、参照点を決定し、
    4乗演算が行われ且つ前記第2カテゴリに分類された前記シンボルブロック内の各シンボルを、これら各シンボルと前記参照点とに基づいて回転させ、
    4乗演算が行われ且つ前記第1カテゴリに分類された前記シンボルブロック内の各シンボル、および、4乗演算が行われ且つ前記第2カテゴリに分類された前記シンボルブロック内の回転させられた各シンボルに基づいて、位相推定を行う
    ことを特徴とする16QAMデータ変調のための位相再生方法。
  7. 4乗演算が行われ且つ前記第1カテゴリに分類された前記シンボルブロック内の各シンボルの和を表す第1の和を決定し、
    4乗演算が行われ且つ前記第2カテゴリに分類された前記シンボルブロック内の各シンボルの和を表す第2の和を決定し、
    前記第1の和から、ゼロよりも小さくなく且つ1よりも大きくない係数が乗算された前記第2の和を減算する、
    ことにより前記参照点を決定する、ことを特徴とする請求項6に記載の16QAMデータ変調のための位相再生方法。
  8. 前記係数は、0.5である
    ことを特徴とする請求項7に記載の16QAMデータ変調のための位相再生方法。
  9. 4乗演算が行われ且つ前記第2カテゴリに分類された前記シンボルブロック内の各シンボルと前記参照点との間の偏角差分を決定し、
    前記偏角差分がゼロとπの間であれば、4乗演算が行われ且つ前記第2カテゴリに分類された前記シンボルブロック内の対応するシンボルを−α(α=π−4×arctan(1/3))だけ回転させ、
    前記偏角差分が−πとゼロの間であれば、4乗演算が行われ且つ前記第2カテゴリに分類された前記シンボルブロック内の対応するシンボルをαだけ回転させる、
    ことにより4乗演算が行われ且つ前記第2カテゴリに分類された前記シンボルブロック内の各シンボルを回転させる、ことを特徴とする請求項6に記載の16QAMデータ変調のための位相再生方法。
  10. 前記分類する工程において、
    4乗演算が行われた各シンボルの振幅を4乗演算前の振幅に復元し、
    各シンボルの復元された振幅を閾値Tおよび閾値Tと比較し、前記復元された振幅がT1とT2の間であればシンボルを前記第2カテゴリに分類し、その他の場合はシンボルを前記第1カテゴリに分類する(T=(R+R)/2、T=(R+R)/2、R、R、Rは、理想的な16QAMコンステレーション点の振幅)、
    ことを特徴とする請求項6に記載の16QAMデータ変調のための位相再生方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2652291T3 (es) * 2012-10-30 2018-02-01 Nec Corporation Aparato de control, sistema de comunicación, método de control de comunicación, y medio legible por ordenador no temporal en el que se ha almacenado un programa
JP6024531B2 (ja) * 2013-03-12 2016-11-16 富士通株式会社 周波数誤差推定装置及び方法、周波数誤差補償装置、並びに、光受信機
CN105847215B (zh) * 2016-03-21 2018-10-30 武汉邮电科学研究院 一种相干光纤通信系统中的相位恢复方法
CN106330338B (zh) * 2016-08-19 2018-11-23 北京邮电大学 一种信号相位再生方法及装置
CN110132175B (zh) * 2019-05-30 2021-04-20 北京理工大学 基于幅度调制的单像素相位成像方法和装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2513292B2 (ja) * 1989-01-26 1996-07-03 日本電気株式会社 位相変調復調器
US5471508A (en) * 1993-08-20 1995-11-28 Hitachi America, Ltd. Carrier recovery system using acquisition and tracking modes and automatic carrier-to-noise estimation
US5684835A (en) * 1994-10-13 1997-11-04 Westinghouse Electric Corporation Locally coherent QPSK detection with differential decoding for a fading channel
US6002721A (en) * 1998-07-20 1999-12-14 Stanford Telecommunications, Inc. Carrier frequency estimator for a signal receiver
US6560294B1 (en) * 1998-09-25 2003-05-06 Texas Instruments Incorporated Phase estimation in carrier recovery of phase-modulated signals such as QAM signals
JP2007074618A (ja) * 2005-09-09 2007-03-22 Sony Corp 無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラム

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