JP7297099B2 - 信号サンプリング方法、装置及び光受信機 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照

本願は、２０１９年９月３０日に中国専利局に出願された、出願番号が２０１９１０９４４５４３．１である中国特許出願に基づく優先権を主張し、その開示全体は援用により本願に組み込まれるものとする。

本開示は、通信分野に関し、例えば、信号サンプリング方法、装置及び光受信機に関する。

クラウドコンピューティング、モノのインターネット、及び第５世代移動通信技術（ｔｈｅ ５ｔｈ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、５Ｇ）または将来的には可能な第６世代移動通信技術（ｔｈｅ ６ｔｈ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、６Ｇ）等の高速伝送データ情報サービスの日々の発展に伴い、光アクセスネットワークについて、帯域幅サービスのサポート能力及び伝送性能等の面で新たな挑戦に直面する必要がある。受動光ネットワーク（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ、ＰＯＮ）を主流とする高速光伝送ネットワークアプリケーションも急速に成長しているため、５０ＧＨｚひいては１００ＧＨｚ以上の高速光伝送ＰＯＮも１つの必要な選択肢となり、その需要は切実であり、より高い伝送性能も要求されている。

時分割多重化（Ｔｉｍｅ－Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ、ＴＤＭ）に基づくＰＯＮシステムでは、バーストＰＯＮ技術は、対応する伝送タイムスロットを光ネットワークユニット（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ、ＯＮＵ）ごとに割り当て、異なるＯＮＵによって生成された光バーストパケットを光回線終端装置（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ、ＯＬＴ）側で光受信機を介して受信することにより、ユーザ数を大幅に増加させ、アクセスネットワークにおけるバーストトラフィックサービスの特性に良好に適応し、高帯域幅を提供すると共に、ネットワーク全体の柔軟性を向上させ、サービス統合とリソース共有を実現する。

アップリンクＰＯＮ伝送システムは、複数のＯＮＵを備えたバースト伝送システムであり、異なるＯＮＵのデータがバーストパケットの形でＯＬＴに送信される。バーストモードでは、ＯＮＵからＯＬＴまでの各バーストデータパケットは瞬時に送信されてランダムに到着すると考えられてもよく、そのため、ＯＬＴ側のクロック位相と同期せずに、位相差がある。また、バーストモードにおける高速ＰＯＮシステムでは、異なるＯＮＵがＯＬＴに送信するバーストパケット信号は、ファイバ伝送リンクを通過する距離が異なり、受けられたリンクダメージも異なるため、各バーストパケットがＯＬＴ側に伝送されて到達する時間遅延も異なっている。そうすると、ＯＬＴ側の受信機（Ａｎａｌｏｇ－ｔｏ－Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ、ＡＤＣ）がローカルクロックに従ってサンプリングする場合、バーストパケットが到着する際にバーストパケット信号の位相とＯＬＴ側のローカルサンプリングクロックの位相が一致しないため、サンプリング位相オフセットが生じ、サンプリングがシンボルの最適な位置になくなり、サンプリングされたデータの信号エネルギーが減少し、信号対雑音比が低下し、エラーコードが増加してしまう。

本開示には、信号サンプリング方法、装置及び光受信機が提供され、少なくとも、関連技術においてサンプリング位相オフセットに起因して信号対雑音比が低下し、エラーコードが増加してしまうという問題を解決する。

信号サンプリング方法が提供され、当該信号サンプリング方法は、
第１サンプリング周波数に従って受信したバースト信号をサンプリングし、第１サンプリング信号を取得することと、
第２サンプリング周波数に従って前記第１サンプリング信号におけるプリアンブル信号をサンプリングし、第２サンプリング信号を取得することと、
前記第２サンプリング信号に基づいて、前記バースト信号と前記第１サンプリング周波数に対応するローカルサンプリングクロックとの位相差を決定することと、
前記位相差に基づいて前記第１サンプリング信号を補間し、ターゲットサンプリング信号を取得することと、を含む。

信号サンプリング装置がさらに提供され、当該信号サンプリング装置は、
第１サンプリング周波数に従って受信したバースト信号をサンプリングし、第１サンプリング信号を取得するための第１サンプリングモジュールと、
第２サンプリング周波数に従って前記第１サンプリング信号におけるプリアンブル信号をサンプリングし、第２サンプリング信号を取得するための第２サンプリングモジュールと、
前記第２サンプリング信号に基づいて、前記バースト信号と前記第１サンプリング周波数に対応するローカルサンプリングクロックとの位相差を決定するための第１決定モジュールと、
前記位相差に基づいて前記第１サンプリング信号を補間し、ターゲットサンプリング信号を取得するための補間モジュールとを備える。

本開示に記載の信号サンプリング装置を備える光受信機がさらに提供される。

図１は、本発明の実施例に係る信号サンプリング方法のフローチャートである。 図２は、本発明の実施例に係る信号サンプリング装置の構成ブロック図である。 図３は、本発明の実施例に係るバーストクロックリカバリ案の実現ブロック図である。 図４は、本発明の実施例に係る誤差信号位相推定アルゴリズムのフローチャートである。 図５は、本発明の選択可能な実施例に係るロールオフ係数（Ｒｏｌｌｏｆｆ Ｆａｃｔｏｒ）の場合における位相推定方法の性能を示す図である。 図６は、本発明の選択可能な実施例に係るロールオフ係数の場合における位相推定方法の性能を示す図である。 図７は、本発明の選択可能な実施例に係るロールオフ係数の場合における位相推定方法の性能を示す図である。 図８は、本発明の選択可能な実施例に係るロールオフ係数の場合における位相推定方法の性能を示す図である。

以下、図面を参照しながら、実施例を組み合わせて本開示を説明する。なお、矛盾しない場合、本開示における実施例及び実施例中の特徴は互いに組み合わせることが可能である。

なお、本開示の明細書及び特許請求の範囲、並びに上記の図面における「第１」、「第２」等の用語は、指定された順序又は優先順位を記載するものではなく、類似する対象を区分するために使用されている。

実施例１
図１は、本発明の実施例に係る信号サンプリング方法のフローチャートであり、図１に示されるように、当該フローチャートには、以下のステップを含む。

ステップＳ１０１、第１サンプリング周波数に従って受信したバースト信号をサンプリングし、第１サンプリング信号を取得する。

ステップＳ１０３、第２サンプリング周波数に従って第１サンプリング信号におけるプリアンブル（先頭）信号をサンプリングし、第２サンプリング信号を取得する。

ステップＳ１０５、第２サンプリング信号に基づいて、バースト信号と第１サンプリング周波数に対応するローカルサンプリングクロックとの位相差を決定する。

ステップＳ１０７、位相差に基づいて第１サンプリング信号を補間し、ターゲットサンプリング信号を取得する。

上記のステップによれば、第１サンプリング周波数に従って受信したバースト信号をサンプリングし、第１サンプリング信号を取得し、第２サンプリング周波数に従って第１サンプリング信号におけるプリアンブル信号をサンプリングし、第２サンプリング信号を取得し、第２サンプリング信号に基づいて、バースト信号と第１サンプリング周波数に対応するローカルサンプリングクロックとの位相差を決定し、位相差に基づいて第１サンプリング信号を補間し、ターゲットサンプリング信号を得るため、関連技術においてサンプリング位相オフセットに起因して信号対雑音比が低下し、エラーコードが増加してしまうという問題を解決し、受信したバースト信号と得られたターゲットサンプリング信号との誤差を低減する効果を実現することができる。

１つの選択可能な実施形態において、第２サンプリング信号に基づいて、バースト信号と第１サンプリング周波数に対応するローカルサンプリングクロックとの位相差を決定することは、第２サンプリング信号に対してシンボル判定指向を行い、判定指向信号を取得することと、第２サンプリング信号と判定指向信号の誤差信号を決定することと、誤差信号に基づいて、バースト信号と第１サンプリング周波数に対応するローカルサンプリングクロックとの位相差を決定することと、を含む。

１つの選択可能な実施形態において、誤差信号に基づいて、バースト信号と第１サンプリング周波数に対応するローカルサンプリングクロックとの位相差を決定することは、バースト信号に対応するシンボル周波数における誤差信号の離散フーリエ変換の結果を決定することと、フーリエ変換の結果に基づいて位相差を決定することと、を含む。

１つの選択可能な実施形態において、フーリエ変換の結果に基づいて位相差を決定することは、フーリエ変換の結果に基づいてサンプリング位相を抽出し、サンプリング位相に基づいて位相差を決定することを含む。

１つの選択可能な実施形態において、第２サンプリング信号に基づいて、バースト信号と第１サンプリング周波数に対応するローカルサンプリングクロックとの位相差を決定することは、第２サンプリング信号のシンボル間干渉を除去することと、シンボル間干渉を除去した第２サンプリング信号に基づいて、バースト信号と第１サンプリング周波数に対応するローカルサンプリングクロックとの位相差を決定することと、をさらに含む。

１つの選択可能な実施形態において、位相差に基づいて第１サンプリング信号を補間し、ターゲットサンプリング信号を取得することは、位相差に基づいて第１サンプリング信号のサンプリング点オフセットを決定することと、サンプリング点オフセットに基づいて第１サンプリング信号を補間し、ターゲットサンプリング信号を取得することと、を含む。

本発明の他の実施例によれば、信号サンプリング装置がさらに提供され、図２は、本発明の実施例に係る信号サンプリング装置の構成ブロック図であり、図２に示されるように、当該装置は、第１サンプリング周波数に従って受信したバースト信号をサンプリングし、第１サンプリング信号を取得するように設けられた第１サンプリングモジュール２２と、第２サンプリング周波数に従って第１サンプリング信号におけるプリアンブル信号をサンプリングし、第２サンプリング信号を取得するように設けられた第２サンプリングモジュール２４と、第２サンプリング信号に基づいて、バースト信号と第１サンプリング周波数に対応するローカルサンプリングクロックとの位相差を決定するように設けられた第１決定モジュール２６と、位相差に基づいて第１サンプリング信号を補間し、ターゲットサンプリング信号を取得するように設けられた補間モジュール２８とを備える。

上述したモジュールによれば、第１サンプリング周波数に従って受信したバースト信号をサンプリングし、第１サンプリング信号を取得し、第２サンプリング周波数に従って第１サンプリング信号におけるプリアンブル信号をサンプリングし、第２サンプリング信号を取得し、第２サンプリング信号に基づいて、バースト信号と第１サンプリング周波数に対応するローカルサンプリングクロックとの位相差を決定し、位相差に基づいて第１サンプリング信号を補間し、ターゲットサンプリング信号を得るため、関連技術においてサンプリング位相オフセットに起因して信号対雑音比が低下し、エラーコードが増加してしまうという問題を解決し、受信したバースト信号と得られたターゲットサンプリング信号との誤差を低減する効果を実現することができる。

１つの選択可能な実施形態において、第１決定モジュールは、第２サンプリング信号に対してシンボル判定指向を行い、判定指向信号を取得するように設けられた判定指向ユニットと、第２サンプリング信号と判定指向信号の誤差信号を決定するように設けられた第１決定ユニットと、誤差信号に基づいてバースト信号と第１サンプリング周波数に対応するローカルサンプリングクロックとの位相差を決定するように設けられた第２決定ユニットとを含む。

１つの選択可能な実施形態において、第２決定モジュールは、バースト信号に対応するシンボル周波数における誤差信号の離散フーリエ変換の結果を決定するように設けられた第１決定サブユニットと、フーリエ変換の結果に基づいて位相差を決定するように設けられた第２決定サブユニットとを含む。

１つの選択可能な実施形態において、第２決定サブユニットは、フーリエ変換の結果に基づいてサンプリング位相を抽出し、サンプリング位相に基づいて位相差を決定するように設けられている。

１つの選択可能な実施形態において、第１決定モジュールは、第２サンプリング信号のシンボル間干渉を除去するように設けられた除去ユニットと、シンボル間干渉を除去した第２サンプリング信号に基づいて、バースト信号と第１サンプリング周波数に対応するローカルサンプリングクロックとの位相差を決定するように設けられた第３決定ユニットとを含む。

１つの選択可能な実施形態において、補間モジュールは、位相差に基づいて第１サンプリング信号のサンプリング点オフセットを決定するように設けられた第４決定ユニットと、サンプリング点オフセットに基づいて第１サンプリング信号を補間し、ターゲットサンプリング信号を取得するように設けられた第１補間ユニットとを含む。

本実施例における装置は、上述した実施例及び選択可能な実施形態を実現するために使用され、説明した内容は再び説明しない。以上で使用されるように、用語「実施形態は、所定機能を有するソフトウェア及び/又はハードウェアの組み合わせを実現することができる。

上記の複数のモジュールは、ソフトウェア又はハードウェアによって実現でき、後者について、以下の幾つかの形式によって実現できるが、これらに限定されない。
上記のモジュールはいずれも同じプロセッサに位置する形式、又は、上記の複数のモジュールは任意に組み合わせることでそれぞれ異なるプロセッサに位置する形式。

本発明の他の実施例によれば、上記のいずれか１項に記載の信号サンプリング装置を備える光受信機が提供される。

選択可能な実施形態
以下、本発明の実施例について、適用シナリオを組み合わせて説明する。
従来技術における連続伝送同期デジタル位相ロックループ技術は、ループ安定化確立時間が長いため、アップリンクバーストシステムの受信に適していない。ダウンリンクＰＯＮ伝送システムは、連続的な伝送受信システムであり、伝送データを連続的に受信するタイミングまたはシンボル同期アルゴリズムが多数あり、アップリンクバーストモードによる伝送の受信は連続システムによる伝送の受信と相違している。異なるバーストパケットが通常異なるユーザ端末ＯＮＵから送信され、送信要求は異なる時間に発生するため、複数のバーストパケットはバーストモードにおける複数のＯＮＵからＯＬＴまでの伝送チャネルが異なり、時間遅延が異なり、１つのデータパケットで得られる同期情報は次のデータパケットでは利用できない。各バーストパケットには通常プリアンブルがあるため、バーストパケットの捕捉と位相同期は通常データ支援に基づいており、有効なデータの前に位相同期を確立する必要がある。システム伝送において高効率を必要とするため、同期のためのプリアンブルが長すぎてはいけない。また、バーストデータパケットの長さは長いかまたは短く、一部の短いバーストパケットのデータには数千、数百、さらには数十のシンボルしかない場合があり、毎回情報を送信する時間が短い場合もあり、バーストパケットの有効なデータの前に同期を実現する必要がある。したがって、バーストクロックリカバリの主な難点は、限られたプリアンブル内に、位相に対する迅速な推定と迅速な捕捉を可能な限り短時間で実現する必要があることにある。

位相同期時間を可能な限り短くすることに加えて、位相推定のジッター（ｊｉｔｔｅｒ）も可能な限り小さくする必要がある。ほとんどのタイミング位相検出は信号変調帯域幅に依存し、タイミングエラーは信号対雑音比（Ｓ／Ｎ比）と密接に関連しており、位相推定のジッターに影響を与える。一般的に、信号変調帯域幅と信号対雑音比が小さいほど、推定された位相ジッター分散は大きくなる。例えば非ゼロ復帰（Ｎｏｔ Ｒｅｔｕｒｎ ｔｏ Ｚｅｒｏ、ＮＲＺ）信号のレイズドコサイン変調信号について、タイミング位相検出の性能は、ナイキストロールオフ係数（Ｎｙｑｕｉｓｔ Ｒｏｌｌｏｆｆ Ｆａｃｔｏｒ）に大きく依存する。ロールオフ係数が小さいほど、信号変調帯域幅が小さくなり、位相推定分散が大きくなり、同期性能が低下する。ただし、ロールオフ係数はスペクトル効率に影響を与え、ロールオフ係数が小さいほど、スペクトル効率が高くなる。実際の工程において、スペクトル効率に基づいて、ロールオフ係数の範囲は、通常０．１５～０．５の間にある。したがって、ＰＯＮアップリンクバーストクロックリカバリでは、データサンプリングの最適な位置をより良好に復帰するために、変調帯域幅と信号対雑音比が小さい場合、位相推定とタイミングリカバリのジッターを可能な限り小さくする必要がある。

本発明の選択可能な実施形態において、上述したＰＯＮアップリンクバースト受信システムの位相及びクロックリカバリの要件に基づいて、高速光ネットワーク伝送のバーストクロックリカバリについて、位相を高速に推定する方法及びタイミングリカバリ装置を提案している。この方法は、ナイキストロールオフ係数に敏感ではなく、信号対雑音比が低くかつロールオフ係数が小さい場合、この方法によって推定された位相ジッター（Ｐｈａｓｅ ｊｉｔｔｅｒ）は二乗の法則等の一般的なアルゴリズムよりも遥かに小さく、回復されたデータの最適なサンプリング位置はより正確であり、ハードウェアの実現が簡単であり、バーストパケットの有効データの前のプリアンブルフィールド内に位相を迅速に捕捉し、かつタイミング同期を確立することができる。

本発明の選択可能な実施形態において、クロックおよびデータ再生（Ｃｌｏｃｋ ａｎｄ Ｄａｔａ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ、ＣＤＲ）は、位相推定とデータ補間という２つの段階に分けられる。バーストパケットのプリアンブルを利用して位相を推定する場合、バーストパケットのデータをバッファリング（ｂｕｆｆｅｒｉｎｇ）する必要がある。本開示のＴＤＭ ＰＯＮシステムのＯＬＴ側のアップリンクバースト受信のクロックリカバリ装置は、フィルタリング、位相推定及び補間フィルタリングという３つの主要な機能モジュールを含む。位相誤差訂正とジッタートラッキングを推定する必要がある場合、補間フィルターを、ＣＤＲモジュール、例えばトラッキング性能がより良好なフィードバックループＧａｒｄｎｅｒ位相弁別ＣＤＲに置き換えることができる。

ＯＬＴ側の受信機がバーストパケットの到着を検知した後に、ＡＤＣは受信した信号をローカル固定クロック周波数１／Ｔ_ｓでサンプリングし、バーストパケット信号のサンプリングシーケンスｘ（ｎ）を取得する。サンプリングはＴ_ｓ＝Ｔ／２、即ち２倍サンプリングを満たし、Ｔはシンボル期間であり、Ｔ_ｓはＯＬＴ側ＡＤＣのローカルサンプリングクロックのサンプリング周期である。本考案では、ＯＬＴ側のクロックは、遠端ＯＮＵによってシンボルを送信するクロックの周波数と同期することが用いられる。ＯＬＴと遠端ＯＮＵノード間の通信が連続する時分割多重化ＰＯＮシステムについては、遠端ＯＮＵのローカル発振器は、位相ロックループ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ、ＰＬＬ）を使用してＯＬＴクロック（このクロックは高精度のものである）にロックされており、このように、遠端ＯＮＵからセントラルオフィスＯＬＴへのバースト伝送の周波数がＯＬＴ側クロックと同期することを確保することができる。

ＡＤＣによってサンプリングされたバーストパケットデジタル信号のシーケンスの一部をまず２倍アップサンプリングし、次に、等価フィルタリングモジュールに送信して均等化を行い、シンボル間干渉（ｉｎｔｅｒ－ｓｙｍｂｏｌ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ、ＩＳＩ）を除去する。この部分のデジタル信号は、Ｎ個（Ｎは数十から数千までであってもよい）のシンボルで構成されるバーストパケットの既知のプリアンブルに対応するサンプルデータである。

位相推定モジュールは、等価フィルタリングモジュールによる均等化後に出力されたプリアンブルデジタル信号を受信し、プリアンブルデジタル信号は４倍サンプリング信号ｙ（ｋ）（ｋ＝０、１、…、４Ｎ－１）である。

その後、ｙ（ｋ）について判定指向を行い、対応する判定指向シーケンスα（ｋ）（ｋ＝０、１、…、４Ｎ－１）を得る。

サンプリング信号ｙ（ｋ）及びそれに対応する判定指向シーケンスα（ｋ）から、サンプリング位相と信号位相オフセットに起因するサンプリング誤差信号ｙ（ｋ）－α（ｋ）、ｋ＝０、１、…、４Ｎ－１を取得し、次にサンプリング誤差信号の絶対値シーケンス｜ｙ（ｋ）－α（ｋ）｜、ｋ＝０、１、…、４Ｎ－１、または、サンプリング誤差信号の二乗シーケンス［ｙ（ｋ）－α（ｋ）］^２、ｋ＝０、１、…、４Ｎ－１を取得し、以下に例を挙げて方法を説明し、以下の計算方法はサンプリング誤差信号の二乗シーケンスにも適用できる。

絶対値シーケンス｜ｙ（ｋ）－α（ｋ）｜、ｋ＝０、１、…、４Ｎ－１について、シンボル周波数１／Ｔにおける離散フーリエ変換（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ、ＤＦＴ）を計算する。

１／Ｔにおける離散フーリエ変換Ｙに基づいて、サンプリング位相を抽出し、サンプリング位相オフセットτを得る。

ここで、ａｒｇ（）は複素数の偏角を求めることを表す。位相τ∈（-Ｔ／２、Ｔ／２）を推定して得る。

サンプリング位相オフセットτをサンプリング周期Ｔ_ｓで正規化した後、２倍サンプリングでのサンプリング点オフセットに変換する。

推定して得られたサンプリング点オフセットμを補間フィルタリングモジュールに送信する。補間フィルタリングモジュールの補間器はＦａｒｒｏｗ構造で実現される。μをＦａｒｒｏｗ補間器の補間位置レジスタに送信する。このように、補間器は、バーストパケットの２倍サンプリング信号を補間し、それによって、サンプリング位相がバースト信号の位相と一致する最適なサンプルデータを回復する。

１つの選択可能な実施形態において、図３は、本発明の実施例に係るバーストクロックリカバリ案の実現ブロック図であり、図３に示されるように、主に５つのモジュールから構成され、それぞれ、２倍アップサンプリングモジュール、等価フィルタリングモジュール、位相推定モジュール、データバッファリングモジュール、補間フィルタリングモジュールである。

本案は図３を参照して実現する。ＯＬＴ側光受信機がバーストパケットアナログ信号ｘ（ｔ）を受信し、ローカルクロックがバースト信号を周期Ｔ_ｓ＝Ｔ／２で２倍サンプリングし、サンプリングシーケンスｘ（ｎ）を得る。シーケンスｘ（ｎ）のプリアンブルシーケンスを２倍アップサンプリングモジュールに送信してサンプリングを行い、サンプリングされた４倍サンプルプリアンブルシーケンスを最小二乗平均（Ｌｅａｓｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ、ＬＭＳ）等価器に送信して均等化を行い、シンボル間干渉（ｉｎｔｅｒ－ｓｙｍｂｏｌ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ、ＩＳＩ）を除去し、そして、位相推定モジュールに送信してバーストパケット信号とローカルサンプリングクロックの位相差の推定を行い、正規化された位相オフセットτを得る。位相推定の時間遅延により、この期間中のデータはデータバッファにバッファリングされる。推定して得られたサンプリング点オフセットμを補間フィルタリングモジュールに送信する。補間フィルタリングモジュールの補間器はＦａｒｒｏｗ構造で実現される。μをＦａｒｒｏｗ補間器の補間位置レジスタに送信する。このように、補間器は、バッファにおけるバーストパケットの２倍サンプルデータ信号を順次補間し、それによって、サンプリング位相がバースト信号の位相と一致する最適なサンプルデータを回復する。

本開示の位相推定モジュールの実現を図４に示し、図４は、本発明の実施例に係る誤差信号位相推定アルゴリズムのフローチャートである。リソースを実現する観点から、ＯＬＴ側ＡＤＣはバースト信号を２倍サンプリングするだけで、バースト信号の２倍サンプリングされたデジタル信号を取得することができ、バーストパケットプリアンブルは１６０個のバイナリ変調｛－１、＋１｝のＮＲＺ信号であり、対応する２倍サンプリング信号シーケンスは、ｘ（ｎ）（ｎ＝０、１、…、３１９）である。

プリアンブル２倍サンプリングシーケンスｘ（ｎ）を２倍アップサンプリングモジュールに送信し、２倍アップサンプリングを行って４倍サンプリングシーケンスｙ（ｋ）（ｋ＝０、１、…、６３９）を得る。

ｙ（ｋ）、ｋ＝０、１、…、６３９を等価フィルタリングモジュールに送信してＬＭＳ均等化を行い、ＩＳＩを除去した後に位相推定モジュールに送信する。

シンボルサンプリング位相オフセットに起因する誤差信号を用いて位相オフセットを推定する実施形態を図４に示す。位相推定モジュールのシンボル判定指向サブモジュールは、まずｙ（ｋ）、ｋ＝０、１、…、６３９に対してシンボル判定指向を行い、対応する判定指向シーケンスα（ｋ）＝ｓiｇｎ（ｙ（ｋ））、ｋ＝０、１、…、６３９を得る。

誤差信号サブモジュールは、ＡＤＣサンプリング位相オフセットに起因する信号誤差ｅ（ｋ）＝｜ｙ（ｋ）－α（ｋ）｜、ｋ＝０、１、…、６３９を計算する。

誤差信号シーケンスｅ（ｋ）について、離散フーリエサブモジュールは、１／Ｔ周波数におけるフーリエ変換を計算する。

一実施例において、

、

、

である。

位相抽出サブモジュールは、正規化されたサンプリング位相オフセットμを計算する。

２倍アップサンプリング、等価フィルタリング、位相推定を行う場合に、ある程度の時間遅延があり、この過程におけるバーストデジタル信号はバッファリングされる必要があり、正規化されたサンプリング位相オフセットμを推定した後に、信号の最適なサンプリング位置を復帰する。

正規化されたサンプリング位相オフセットμを内挿された補間フィルタリングモジュールに送信する。補間フィルタリングモジュールの補間器は、４または６タップのＦａｒｒｏｗ構造多項式補間フィルタを使用することで実現される。μをＦａｒｒｏｗ補間器の補間分数間隔レジスタに送信する。このように、補間器は、バッファリングされたデータからバーストパケットの２倍サンプリング信号を補間し、それによって、サンプリング位相がバースト信号の位相と一致する最適なサンプルデータを回復する。

信号対雑音比が低くかつロールオフ係数が小さい場合、二乗の法則（Ｓｑｕａｒｅ Ｌａｗ、ＳＬ）等の他の一般的な位相推定方法と比べて、本開示のバーストクロック位相推定方法によって推定された位相ジッターは遥かに小さくなり、回復されたデータの最適なサンプリング位置はより正確である。図５、図６、図７及び図８は、それぞれロールオフ係数Ｒ＝０．５、Ｒ＝０．３５、Ｒ＝０．２５及びＲ＝０．１５という４つの場合における二乗の法則ＳＬ推定アルゴリズム及び本開示の位相推定アルゴリズムによって推定される位相ジッター性能を模式的に示しており、図におけるＳＬ ｅｓｔｉｍａｔｏｒは二乗の法則用位相推定装置であり、判定指向に基づく（Ｄｅｃｉｓｉｏｎ－Ｄｉｒｅｃｔｅｄ、ＤＤ）ｅｓｔｉｍａｔｏｒは本開示の位相推定装置である。

当業者が以上の実施形態の説明から分かるように、上記の実施例に係る方法は、ソフトウェアと必要な汎用ハードウェアプラットフォームの組み合わせによって実現できるし、ハードウェアによって実現してもよい。本開示は、ソフトウェア製品の形で具体化されることができ、当該コンピュータソフトウェア製品は、記憶媒体（例えば、読み取り専用メモリ（Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ、ＲＯＭ）／ランダムアクセスメモリ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ、ＲＡＭ）、磁気ディスク、光ディスク）に格納され、１つの端末装置（携帯電話、コンピュータ、サーバ、またはネットワークデバイス等であってもよい）に本開示の任意の実施例に記載の方法を実行させるように複数の命令を含む。

当業者なら分かるはずであるが、上記の本開示の複数のモジュールまたは複数のステップは、汎用計算機によって実現でき、それらは単一の計算機に集中されるか、または複数の計算機からなるネットワークに分布されてもよく、選択できるように、それらは計算機が実行可能なプログラムコードによって実現できるため、記憶装置に格納されて計算機によって実行されることができる。また、場合によっては、ここに示したり説明したりするステップをここと異なる順序で実行することができ、または、それらをそれぞれ複数の集積回路モジュールに作製したり、それらのうちの複数のモジュールまたはステップを単一の集積回路にして実現したりすることができる。このように、本開示は、任意に指定されたハードウェアとソフトウェアとの組み合わせに限定されない。

Claims (11)

1. 第１サンプリング周波数に従って受信したバースト信号を２倍サンプリングし、第１サンプリング信号を取得することと、
   第２サンプリング周波数に従って前記第１サンプリング信号におけるプリアンブル信号を２倍アップサンプリングし、第２サンプリング信号を取得することと、
   前記第２サンプリング信号に基づいて、前記バースト信号と前記第１サンプリング周波数に対応するローカルサンプリングクロックとの位相差を決定することと、
   前記位相差に基づいて前記第１サンプリング信号を補間し、ターゲットサンプリング信号を取得することと、を含み、
   前記第２サンプリング信号に基づいて、前記バースト信号と前記第１サンプリング周波数に対応するローカルサンプリングクロックとの位相差を決定することは、
   前記第２サンプリング信号に対して符号関数を実行し、判定指向信号を取得することと、
   前記第２サンプリング信号と前記判定指向信号の誤差信号を決定することと、
   前記誤差信号に基づいて、前記バースト信号と前記第１サンプリング周波数に対応するローカルサンプリングクロックとの位相差を決定することと、を含む、
   ことを特徴とする信号サンプリング方法。
2. 前記誤差信号に基づいて、前記バースト信号と前記第１サンプリング周波数に対応するローカルサンプリングクロックとの位相差を決定することは、
   前記バースト信号に対応するシンボル周波数における前記誤差信号の離散フーリエ変換の結果を決定することと、
   前記フーリエ変換の結果に基づいて前記位相差を決定することと、を含む、
   ことを特徴とする請求項１に記載の信号サンプリング方法。
3. 前記フーリエ変換の結果に基づいて前記位相差を決定することは、
   前記フーリエ変換の結果に基づいてサンプリング位相を抽出し、前記サンプリング位相に基づいて前記位相差を決定することを含む、
   ことを特徴とする請求項２に記載の信号サンプリング方法。
4. 前記第２サンプリング信号に基づいて、前記バースト信号と前記第１サンプリング周波数に対応するローカルサンプリングクロックとの位相差を決定することは、
   前記第２サンプリング信号のシンボル間干渉を除去することと、
   前記シンボル間干渉を除去した前記第２サンプリング信号に基づいて、前記バースト信号と前記第１サンプリング周波数に対応するローカルサンプリングクロックとの前記位相差を決定することと、を含む、
   ことを特徴とする請求項１に記載の信号サンプリング方法。
5. 前記位相差に基づいて前記第１サンプリング信号を補間し、ターゲットサンプリング信号を取得することは、
   前記位相差に基づいて前記第１サンプリング信号のサンプリング点オフセットを決定することと、
   前記サンプリング点オフセットに基づいて前記第１サンプリング信号を補間し、前記ターゲットサンプリング信号を取得することと、を含む、
   ことを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の信号サンプリング方法。
6. 第１サンプリング周波数に従って受信したバースト信号を２倍サンプリングし、第１サンプリング信号を取得するように設けられた第１サンプリングモジュールと、
   第２サンプリング周波数に従って前記第１サンプリング信号におけるプリアンブル信号を２倍アップサンプリングし、第２サンプリング信号を取得するように設けられた第２サンプリングモジュールと、
   前記第２サンプリング信号に基づいて、前記バースト信号と前記第１サンプリング周波数に対応するローカルサンプリングクロックとの位相差を決定するように設けられた第１決定モジュールと、
   前記位相差に基づいて前記第１サンプリング信号を補間し、ターゲットサンプリング信号を取得するように設けられた補間モジュールと、を備え、
   前記第１決定モジュールは、
   前記第２サンプリング信号に対して符号関数を実行し、判定指向信号を取得するように設けられた判定指向ユニットと、
   前記第２サンプリング信号と前記判定指向信号の誤差信号を決定するように設けられた第１決定ユニットと、
   前記誤差信号に基づいて前記バースト信号と前記第１サンプリング周波数に対応するローカルサンプリングクロックとの位相差を決定するように設けられた第２決定ユニットと、を含む、
   ことを特徴とする信号サンプリング装置。
7. 前記第２決定ユニットは、
   前記バースト信号に対応するシンボル周波数における前記誤差信号の離散フーリエ変換の結果を決定するように設けられた第１決定サブユニットと、
   前記フーリエ変換の結果に基づいて前記位相差を決定するように設けられた第２決定サブユニットと、を含む、
   ことを特徴とする請求項６に記載の信号サンプリング装置。
8. 前記第２決定サブユニットは、前記フーリエ変換の結果に基づいてサンプリング位相を抽出し、前記サンプリング位相に基づいて前記位相差を決定するように設けられる、
   ことを特徴とする請求項７に記載の信号サンプリング装置。
9. 前記第１決定モジュールは、
   前記第２サンプリング信号のシンボル間干渉を除去するように設けられた除去ユニットと、
   前記シンボル間干渉を除去した前記第２サンプリング信号に基づいて、前記バースト信号と前記第１サンプリング周波数に対応するローカルサンプリングクロックとの前記位相差を決定するように設けられた第３決定ユニットと、を含む、
   ことを特徴とする請求項６に記載の信号サンプリング装置。
10. 前記補間モジュールは、
    前記位相差に基づいて前記第１サンプリング信号のサンプリング点オフセットを決定するように設けられた第４決定ユニットと、
    前記サンプリング点オフセットに基づいて前記第１サンプリング信号を補間し、前記ターゲットサンプリング信号を取得するように設けられた第１補間ユニットと、を含む、
    ことを特徴とする請求項６～９のいずれかに記載の信号サンプリング装置。
11. 請求項６～１０のいずれかに記載の信号サンプリング装置を備える、
    ことを特徴とする光受信機。

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