JP7828016B2 - 伝達関数推定装置、伝達関数推定方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、伝達関数推定装置、伝達関数推定方法及びプログラムに関する。

光伝送の大容量化に向けて送受信機の不完全性補償の精度向上が求められている。特許文献１には、白色雑音と既知の信号系列を用いて送受信機の伝達関数を推定する方法が開示されている。特許文献２には、周波数オフセットを変化させる際に得られる送受信機の伝達関数を平均化することで、送受信機の伝達関数の推定において受信機側の位相特性が送信機側の位相特性に混入するのを低減する方法が開示されている。

しかし、特許文献１に開示された方法において、仮の受信側伝達関数を得るために送受信機とは別の白色雑音源が必要であり、仮の受信側伝達関数を求めたのちに送信側の伝達関数を求め、その後に受信側の伝達関数を精密に推定するため、処理ステップが多くなるという欠点がある。また、特許文献２に開示された方法においても受信機側の位相特性によっては、受信機側の位相特性と送信機側の位相特性とを完全に分離することは困難であった。

特許第6428881号公報 特許第6984784号公報

Umberto Mengali and Michele Morelli. 1997. " Data-aided frequency estimation for burst digital transmission" IEEE Transactions on Communications 45(1):23 - 25.

上記事情に鑑み、本発明は、より少ないステップで送信側の伝達関数と受信側の伝達関数を推定する技術の提供を目的としている。

本発明の一態様は、光送信機が送信する信号と、光受信機が受信する信号とに基づいて、前記光送信機において光変調部に入力される搬送波の周波数と前記光受信機において光復調部に入力される搬送波の周波数との差である周波数オフセットそれぞれにおける、前記光送信機が送信する信号に影響を与える送信伝達関数と前記光受信機が受信する信号に影響を与える受信伝達関数とを合成した合成伝達関数を算出する合成伝達関数算出部と、前記合成伝達関数の前記周波数オフセットへの依存性に基づいて、前記合成伝達関数から前記送信伝達関数と前記受信伝達関数とを算出する伝達関数分離部と、を備える伝達関数推定装置である。

本発明により、より少ないステップで送信側の伝達関数と受信側の伝達関数を推定することができる。

実施形態の送受信システム１の構成例を示す図である。 実施形態の伝達関数推定装置４の構成例を示す図である。 記憶部４３に記録される合成伝達関数、周波数オフセット、振幅特性及び位相特性を示す図である。 伝達関数推定装置４の動作を示すフローチャートである。 伝達関数推定装置４により算出した送信伝達関数及び受信伝達関数の振幅特性及び位相特性を示す図である。

（実施形態）
図１は、実施形態の送受信システム１の構成例を示す図である。送受信システム１は、光送信機２、光受信機３、伝達関数推定装置４及び光伝送路１００を備える。送受信システム１において、光送信機２が入力された送信データから光変調信号を生成し、光伝送路１００を介して光受信機３に出力する。光受信機３は、光変調信号から受信データを生成し、出力する。伝達関数推定装置４は、光送信機２及び光受信機３により使用される伝達関数を推定する。

光送信機２は、変調信号生成部２１、送信光源２２及び光変調部２３を備える。変調信号生成部２１は入力される送信データをビットデータからシンボル系列に変換する。変調信号生成部２１は、シンボル系列をデジタル信号処理し、送信波形系列ｓ（ｔ）を生成する。変調信号生成部２１により行われるデジタル信号処理は、例えばスペクトル整形や光送信機２の伝達関数（以下、送信伝達関数と呼ぶ）の予等化である。送信伝達関数Ｈ_Ｔｘ（ｆ）をうけた後の送信波形系列は、ｓ（ｔ）の周波数領域表現（フーリエ変換後）であるＳ（ｆ）を用いると式（１）により表される。

ここでＳ’（ｆ）は、送信伝達関数Ｈ_Ｔｘ（ｆ）に影響をうけた送信波形系列の周波数領域表現である。変調信号生成部２１は、Ｓ（ｆ）を伝達関数推定装置４に出力する。

変調信号生成部２１はデジタル信号処理された信号をデジタルアナログ変換し、ベースバンド領域における変調信号を生成する。光変調部２３は、変調信号と送信光源２２により出力される周波数ｆ_ｓｉｇの搬送波に基づいて光変調信号を生成し、光受信機３に出力する。ベースバンド領域において周波数ｆ_ｓｉｇの搬送波により変調される光変調信号の電界信号Ｅ（ｆ）は式（２）により表される。

光受信機３は、局発光源３１、光復調部３２及び信号処理部３３を備える。光復調部３２は、光伝送路１００を介して光送信機２から受信する光変調信号を、局発光源３１により出力される周波数ｆ_ｌｏの搬送波により、ベースバンド信号に変換する。光復調部３２により生成されるベースバンド信号Ｒ（ｆ）は、式（３）により表される。

ここで、Δｆは送信光源２２と局発光源３１の周波数オフセットであり、Δｆ＝ｆ_ｓｉｇ－ｆ_ｌｏである。信号処理部３３は、ベースバンド信号をアナログ信号からデジタル信号に変換し、デジタル信号処理を行う。信号処理部３３により行われるデジタル信号処理は、例えばスペクトル整形や光受信機３の伝達関数（以下、受信伝達関数と呼ぶ）の等化である。受信伝達関数Ｈ_Ｒｘ（ｆ）の影響を受けた信号であるＲ’（ｆ）は、式（４）で表される。

信号処理部３３は、ΔｆをＲ（ｆ）およびＳ（ｆ）から推定する。信号処理部３３は、例えば非特許文献１に開示されている方法である、ベースバンド信号をアナログ信号からデジタル信号に変換した後にｒ（ｔ）と送信信号波形ｓ（ｔ）の位相関係の時間変化から周波数オフセットを推定する方法により、Δｆを推定する。ここでｒ（ｔ）は受信信号を逆フーリエ変換したものである。信号処理部３３は、Ｒ’（ｆ）を伝達関数推定装置４に出力する。信号処理部３３は、Ｒ’（ｆ）を受信データとして外部に出力してもよい。

図２は、実施形態の伝達関数推定装置４の構成例を示す図である。伝達関数推定装置４は、合成伝達関数算出部４１、伝達関数分離部４２及び記憶部４３を備える。合成伝達関数算出部４１は、周波数オフセットΔｆを変化させ合成伝達関数を算出する。これらの構成要素は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのハードウェアプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。これらの構成要素のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などのハードウェア（回路部；circuitryを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。プログラムは、予めＨＤＤ（Hard Disk Drive）やフラッシュメモリなどの記憶装置（非一過性の記憶媒体を備える記憶装置）に格納されていてもよいし、ＤＶＤやＣＤ－ＲＯＭなどの着脱可能な記憶媒体（非一過性の記憶媒体）に格納されており、記憶媒体がドライブ装置に装着されることでインストールされてもよい。

以下、具体的な算出方法について説明する。合成伝達関数算出部４１は、光受信機３から周波数オフセットΔｆを取得する。合成伝達関数算出部４１は、例えば信号処理部３３と同様の手法によりΔｆを推定することでΔｆを取得してもよいし、光受信機３から信号処理部３３により推定されたΔｆを受信することで取得してもよい。合成伝達関数算出部４１はΔｆにより、Ｒ’（ｆ）に対して補償を行う。合成伝達関数算出部４１は、このとき光伝送路１００の光ファイバ中で生じる波長分散や偏波モード分散、偏波回転を補償してもよい。また、合成伝達関数算出部４１は、送信光源２２と局発光源３１の位相雑音についても補償してもよい。補正後の信号Ｒ’（ｆ＋Δｆ）は、式（５）により表される。

合成伝達関数算出部４１は、Ｒ’（ｆ＋Δｆ）をＳ（ｆ）で除算したＨ_Ｒｘ（ｆ＋Δｆ）Ｈ_Ｔｘ（ｆ）を、合成伝達関数Ｈ_ＴＲｘ（ｆ、Δｆ）として算出する。ここで周波数オフセットΔｆは送信光源２２または局発光源３１の両方および一方の周波数設定値を変更することで変化させることができる。コンピュータや利用者などにより、周波数オフセットΔｆの値を変化させ、合成伝達関数算出部４１は、Δｆにより異なる合成伝達関数を算出する。例えば、Δｆの値がΔｆ_１、Δｆ_２、・・・Δｆ_ｎをとるとき、合成伝達関数算出部４１は合成伝達関数Ｈ_ＴＲｘ（ｆ、Δｆ_１）、Ｈ_ＴＲｘ（ｆ、Δｆ_２）、・・・Ｈ_ＴＲｘ（ｆ、Δｆ_ｎ）を算出する。合成伝達関数算出部４１は、算出した合成伝達関数を記憶部４３に周波数オフセットと対応付けて記録する。

伝達関数分離部４２は、合成伝達関数Ｈ_ＴＲｘ（ｆ、Δｆ）における周波数オフセットΔｆの依存性に基づいて、合成伝達関数Ｈ_ＴＲｘ（ｆ、Δｆ）を送信伝達関数Ｈ_Ｔｘ（ｆ）と受信伝達関数Ｈ_Ｒｘ（ｆ）の推定値を算出する。以下、具体的な分離方法について説明する。

伝達関数分離部４２は、振幅特性算出部４２１、位相特性算出部４２２、振幅特性分離部４２３、位相特性分離部４２４、光送信機伝達関数算出部４２５及び光受信機伝達関数算出部４２６を備える。振幅特性算出部４２１は、合成伝達関数Ｈ_ＴＲｘ（ｆ、Δｆ_１）、Ｈ_ＴＲｘ（ｆ、Δｆ_２）、・・・Ｈ_ＴＲｘ（ｆ、Δｆ_ｎ）の振幅特性を算出する。位相特性算出部４２２は、合成伝達関数Ｈ_ＴＲｘ（ｆ、Δｆ_１）、Ｈ_ＴＲｘ（ｆ、Δｆ_２）、・・・Ｈ_ＴＲｘ（ｆ、Δｆ_ｎ）の位相特性を算出する。振幅特性算出部４２１は、算出した振幅特性を記憶部４３に記録し、位相特性算出部４２２は、算出した位相特性を記憶部４３に記録する。図３は、記憶部４３に記録される合成伝達関数、周波数オフセット、振幅特性及び位相特性を示す図である。記憶部４３には、異なる周波数オフセットΔｆに対する振幅特性及び位相特性が記録される。

振幅特性Ａ（ｆ）及び位相特性φ（ｆ）は伝達関数Ｈ（ｆ）により、式（６）及び（７）で定義される。

式（６）及びＨ_ＴＲｘ（ｆ、Δｆ）＝Ｈ_Ｒｘ（ｆ＋Δｆ）Ｈ_Ｔｘ（ｆ）であることから、Ｈ_ＴＲｘ（ｆ、Δｆ）の振幅特性Ａ_ＴＲｘ（ｆ、Δｆ）は、Ｈ_Ｒｘ（ｆ＋Δｆ）の振幅特性Ａ_Ｒｘ（ｆ＋Δｆ）及びＨ_Ｔｘ（ｆ）の振幅特性Ａ_Ｔｘ（ｆ）を用いた式（８）により表される。

また、式（７）及びＨ_ＴＲｘ（ｆ、Δｆ）＝Ｈ_Ｒｘ（ｆ＋Δｆ）Ｈ_Ｔｘ（ｆ）であることから、φ_ＴＲｘ（ｆ、Δｆ）の位相特性φ_ＴＲｘ（ｆ、Δｆ）は、Ｈ_Ｒｘ（ｆ＋Δｆ）の位相特性φ_Ｒｘ（ｆ＋Δｆ）及びＨ_Ｔｘ（ｆ）の位相特性φ_Ｔｘ（ｆ）を用いた式（９）により表される。

式（８）は、合成伝達関数の振幅特性は、Δｆの変化に対して受信機の伝達関数の振幅特性にのみ依存することを示す。式（９）は、合成伝達関数の位相特性は、Δｆの変化に対して受信機の伝達関数の位相特性にのみ依存することを示す。

振幅特性分離部４２３は、合成伝達関数Ｈ_ＴＲｘ（ｆ、Δｆ_１）、Ｈ_ＴＲｘ（ｆ、Δｆ_２）、・・・Ｈ_ＴＲｘ（ｆ、Δｆ_ｎ）の振幅特性Ａ_ＴＲｘ（ｆ、Δｆ_１）、Ａ_ＴＲｘ（ｆ、Δｆ_２）、・・・Ａ_ＴＲｘ（ｆ、Δｆ_ｎ）のΔｆへの依存性に基づいて、送信伝達関数の振幅特性Ａ_Ｔｘ（ｆ）と受信伝達関数の振幅特性Ａ_Ｒｘ（ｆ）を算出する。振幅特性分離部４２３は、例えばＡ_ＴＲｘ（ｆ、Δｆ）をΔｆに対して式（１０）により多項式フィッティングを行う。

振幅特性分離部４２３は、記憶部４３に記録された振幅特性Ａ_ＴＲｘ（ｆ、Δｆ_１）、Ａ_ＴＲｘ（ｆ、Δｆ_２）、・・・Ａ_ＴＲｘ（ｆ、Δｆ_ｎ）を用いる。振幅特性分離部４２３は、式（１０）により少なくともａ_０（ｆ）及びａ_１（ｆ）を算出する。

式（１０）において、ａ_１（ｆ）はΔｆ＝０回りの偏微分であり、式（１１）により表される。

式（１１）は、式（８）により導出される。振幅特性分離部４２３は、ａ_１（ｆ）を周波数ｆで積分することでＡ_Ｒｘ（ｆ）を算出する（式（１２））。

式（１２）においてＣは積分定数である。振幅特性分離部４２３は、例えばＡ_Ｒｘ（０）＝０という制約条件を満たすように積分定数Ｃを仮定することで、Ａ_Ｒｘ（ｆ）を算出することができる。これは、光受信機３において直流成分における振幅が変化しないという制約条件に対応する。

振幅特性分離部４２３は、ａ_０（ｆ）及びＡ_Ｒｘ（ｆ）に基づいてＡ_Ｔｘ（ｆ）を算出する。Ａ_Ｔｘ（ｆ）は式（１３）により表される。

振幅特性分離部４２３は、積分定数Ｃを光送信機２における直流成分の振幅の変化を仮定して算出してもよい。また、振幅特性は周波数間の相対関係が重要であるから、積分定数Ｃ＝０と仮定し、Ａ_Ｔｘ（ｆ）及びＡ_Ｒｘ（ｆ）した後に各々にＣ_１、Ｃ_２を加算し、Ａ_Ｔｘ（ｆ）＋Ｃ_１及びＡ_Ｒｘ（ｆ）＋Ｃ_２とし、光受信機３及び光送信機２において直流成分における振幅が変化しないという制約条件を与えて振幅特性を算出してもよい。以上より、振幅特性分離部４２３は、Ａ_Ｔｘ（ｆ）及びＡ_Ｒｘ（ｆ）を算出することができる。

位相特性分離部４２４は、Ａ_Ｔｘ（ｆ）及びＡ_Ｒｘ（ｆ）と同様にして位相特性φ_Ｔｘ（ｆ）及びφ_Ｒｘ（ｆ）を算出する。位相特性分離部４２４は、合成伝達関数Ｈ_ＴＲｘ（ｆ、Δｆ_１）、Ｈ_ＴＲｘ（ｆ、Δｆ_２）、・・・Ｈ_ＴＲｘ（ｆ、Δｆ_ｎ）の位相特性φ_ＴＲｘ（ｆ、Δｆ_１）、φ_ＴＲｘ（ｆ、Δｆ_２）、・・・φ_ＴＲｘ（ｆ、Δｆ_ｎ）のΔｆへの依存性に基づいて、送信伝達関数の位相特性φ_Ｔｘ（ｆ）と受信伝達関数の振幅特性φ_Ｒｘ（ｆ）を算出する。位相特性分離部４２４は、例えばφ_ＴＲｘ（ｆ、Δｆ）をΔｆに対して式（１４）により多項式フィッティングを行う。なお、位相特性においては、位相特性φ_ＴＲｘ（ｆ、Δｆ_１）、φ_ＴＲｘ（ｆ、Δｆ_２）、・・・φ_ＴＲｘ（ｆ、Δｆ_ｎ）に対してアンラップ処理を適用した後に多項式フィッティングを行う。

位相特性分離部４２４は、記憶部４３に記録された位相特性φ_ＴＲｘ（ｆ、Δｆ_１）、φ_ＴＲｘ（ｆ、Δｆ_２）、・・・φ_ＴＲｘ（ｆ、Δｆ_ｎ）を用いる。位相特性分離部４２４は、式（１４）により少なくともｂ_０（ｆ）及びｂ_１（ｆ）を算出する。

式（１４）において、ｂ_１（ｆ）はΔｆ＝０回りの偏微分であり、式（１５）により表される。

式（１５）は、式（９）により導出される。位相特性分離部４２４は、ｂ_１（ｆ）を周波数ｆで積分することでφ_Ｒｘ（ｆ）を算出する（式（１６））。

式（１６）においてＤは積分定数である。位相特性分離部４２４は、ｂ_０（ｆ）及びφ_Ｒｘ（ｆ）に基づいてφ_Ｔｘ（ｆ）を算出する。ｂ_０（ｆ）は式（１７）により表される。

そのため、位相特性分離部４２４は、式（１６）及び（１７）に基づいて式（１８）によりφ_Ｔｘ（ｆ）を算出する。

位相特性分離部４２４は、ベースバンド領域では位相特性の直流成分は送信機および受信機において０であるためφ_Ｔｘ（０）＝０、φ_Ｔｘ（０）＝０を満たすようにＤを定める。以上により、位相特性分離部４２４は、φ_Ｔｘ（ｆ）及びφ_Ｒｘ（ｆ）を算出することができる。

光送信機伝達関数算出部４２５は、Ａ_Ｔｘ（ｆ）及びφ_Ｔｘ（ｆ）に基づいて式（１９）により送信伝達関数Ｈ_Ｔｘ（ｆ）を算出する。

光受信機伝達関数算出部４２６は、Ａ_Ｒｘ（ｆ）及びφ_Ｒｘ（ｆ）に基づいて式（２０）により光受信機の伝達関数Ｈ_Ｒｘ（ｆ）を算出する。

図４は、伝達関数推定装置４の動作を示すフローチャートである。初めに、合成伝達関数算出部４１は、光送信機２からＳ（ｆ）を取得し、光受信機３からＲ’（ｆ＋Δｆ）を取得する（ステップＳ１１）。合成伝達関数算出部４１は、周波数オフセットΔｆを光受信機３から取得する（ステップＳ１２）。合成伝達関数算出部４１は、Ｒ’（ｆ＋Δｆ）からＳ（ｆ）を除算することで合成伝達関数を算出し、記憶部４３に記録する（ステップＳ１３）。振幅特性算出部４２１が合成伝達関数の振幅特性を算出し、位相特性算出部４２２が合成伝達関数の位相特性を算出し、算出した振幅特性と位相特性を記録する（ステップＳ１４）。記憶部４３に記録された周波数オフセットΔｆにより異なる合成伝達関数の数が所定の数未満であるとき（ステップＳ１５：ＮＯ）、送信光源２２から出力される搬送波の周波数ｆ_ｓｉｇと局発光源３１から出力される搬送波の周波数ｆ_ｌｏを調整することで周波数オフセットΔｆを変更する（ステップＳ１６）。周波数オフセットの調整は、コンピュータにより制御してもよいし、利用者が制御してもよい。

記憶部４３に記録された周波数オフセットΔｆにより異なる合成伝達関数の数が所定の数以上であるとき（ステップＳ１５：ＮＯ）、振幅特性分離部４２３が、合成伝達関数の振幅特性を多項式フィッティングすることで、送信伝達関数及び受信伝達関数の振幅特性を算出する（ステップＳ１７）。また、位相特性分離部４２４が、合成伝達関数の位相特性を多項式フィッティングすることで、送信伝達関数及び受信伝達関数の位相特性を算出する（ステップＳ１８）。光送信機伝達関数算出部４２５が送信伝達関数の振幅特性及び位相特性から送信伝達関数を算出し、光受信機伝達関数算出部４２６が受信伝達関数の振幅特性及び位相特性から受信伝達関数を算出する（ステップＳ１９）。

上記フローチャートにおいては、記憶部４３に記録された周波数オフセットΔｆにより異なる合成伝達関数の数が所定の数以上であるときに伝達関数分離部４２が送信伝達関数及び受信伝達関数を算出するが、記憶部４３に記録された周波数オフセットΔｆにより異なる合成伝達関数の数によらず、伝達関数分離部４２が送信伝達関数及び受信伝達関数を算出してもよい。また、伝達関数分離部４２が送信伝達関数及び受信伝達関数を算出した後に周波数オフセットを変化させ、新たに合成伝達関数、合成伝達関数の振幅特性及び合成伝達関数の位相特性を算出し、新たに算出した合成伝達関数の振幅特性及び合成伝達関数の位相特性に基づいて再度送信伝達関数及び受信伝達関数を算出することで、送信伝達関数及び受信伝達関数を更新してもよい。

（実験例）
光送信機２がデジタル信号処理された信号を、サンプリング速度120GSa/sのデジタルアナログ変換器でデジタルアナログ変換し、変調速度120GBaudの変調信号を用いて光変調信号を生成し出力した。光受信機３が光伝送路１００を通り受信した信号を256GSa/sのアナログデジタル変換器によって変換し、デジタル信号処理によって120GSa/sのサンプリング速度に変換した。周波数オフセットΔｆを－３０００ＭＨｚから５００ＭＨｚ間隔で３０００ＭＨｚまで変更して、Δｆにより異なる合成伝達関数を算出し、その後、送信伝達関数と受信伝達関数を算出した。光送信機２のデジタルアナログ変換器は振幅特性の約５０ＧＨｚにカットオフを有し、光受信機３のアナログデジタル変換器は十分に広い周波数帯域を有し、位相特性は線形である。図５は、伝達関数推定装置４により算出した送信伝達関数及び受信伝達関数の振幅特性及び位相特性を示す図である。送信伝達関数における振幅特性に５０ＧＨｚ付近のカットオフが確認できる。また、受信伝達関数における振幅特性は、送信信号におけるカットオフである５０ＧＨｚにおいて、おおよそ一定であり、また位相特性は線形を示している。以上より、送信伝達関数と受信伝達関数を各々算出することができることが分かる。

以上により、伝達関数推定装置４は、従来手法とは異なり白色雑音源なしに送信伝達関数と受信伝達関数を推定することができる。また、従来技術とは異なり仮の受信側伝達関数などを算出する必要がなく、より少ないステップで送信伝達関数と受信伝達関数を推定し、推定時間を短縮することができる。
また、合成伝達関数の振幅特性と位相特性が、周波数オフセットΔｆの変化に対して受信機の振幅特性と位相特性にのみ依存することから、送信伝達関数の位相特性と受信伝達関数の位相特性とが混入することを防ぐことができる。

（他の実施形態）
合成伝達関数算出部４１は、合成伝達関数Ｈ_ＴＲｘ（ｆ、Δｆ）としてＨ_Ｒｘ（ｆ＋Δｆ）Ｈ_Ｔｘ（ｆ）を算出するがこれに限られない。例えば、式（４）とＳ（ｆ－Δｆ）により、Ｈ_Ｒｘ（ｆ）Ｈ_Ｔｘ（ｆ－Δｆ）を合成伝達関数として算出してもよい。合成伝達関数算出部４１が合成伝達関数Ｈ_ＴＲｘ（ｆ、Δｆ）としてＨ_Ｒｘ（ｆ）Ｈ_Ｔｘ（ｆ－Δｆ）を算出するとき、合成伝達関数の振幅特性は、Δｆの変化に対して送信機の伝達関数の振幅特性にのみ依存し、合成伝達関数の位相特性は、Δｆの変化に対して送信機の伝達関数の位相特性にのみ依存することから、伝達関数分離部４２は、同様に多項式フィッティングを行う。その後、伝達関数分離部４２は、Ａ_Ｔｘ（ｆ）を算出した後にＡ_Ｒｘ（ｆ）を算出し、φ_Ｔｘ（ｆ）を算出した後にφ_Ｒｘ（ｆ）を算出し、Ｈ_Ｔｘ（ｆ）及びＨ_Ｒｘ（ｆ）を算出する。

１ 送受信システム、２ 光送信機、２１ 変調信号生成部、２２ 送信光源、２３ 光変調部、３ 光受信機、３１ 局発光源、３２ 光復調部、３３ 信号処理部、４ 伝達関数推定装置、４１ 合成伝達関数算出部、４２ 伝達関数分離部、４２１ 振幅特性算出部、４２２ 位相特性算出部、４２３ 振幅特性分離部、４２４ 位相特性分離部、４２５ 光送信機伝達関数算出部、４２６ 光受信機伝達関数算出部、４３ 記憶部

Claims (5)

1. 光送信機が送信する信号と、光受信機が受信する信号とに基づいて、前記光送信機において光変調部に入力される搬送波の周波数と前記光受信機において光復調部に入力される搬送波の周波数との差である周波数オフセットそれぞれにおける、前記光送信機が送信する信号に影響を与える送信伝達関数と前記光受信機が受信する信号に影響を与える受信伝達関数とを合成した合成伝達関数を算出する合成伝達関数算出部と、
   前記合成伝達関数の前記周波数オフセットへの依存性に基づいて、前記合成伝達関数から前記送信伝達関数と前記受信伝達関数とを算出する伝達関数分離部と、
   を備える伝達関数推定装置。
2. 前記伝達関数分離部は、
   前記合成伝達関数の振幅特性を算出する振幅特性算出部と、
   前記合成伝達関数の位相特性を算出する位相特性算出部と、
   前記合成伝達関数の振幅特性の前記周波数オフセットへの依存性に基づいて、前記送信伝達関数の振幅特性及び前記受信伝達関数の振幅特性を算出する振幅特性分離部と、
   前記合成伝達関数の位相特性の前記周波数オフセットへの依存性に基づいて、前記送信伝達関数の位相特性及び前記受信伝達関数の位相特性を算出する位相特性分離部と、
   前記送信伝達関数の振幅特性及び位相特性に基づいて、前記送信伝達関数を算出する光送信機伝達関数算出部と、
   前記受信伝達関数の振幅特性及び位相特性に基づいて、前記受信伝達関数を算出する光受信機伝達関数算出部と、
   を備える請求項１に記載の伝達関数推定装置。
3. 前記振幅特性分離部は、前記合成伝達関数の振幅特性を前記周波数オフセットに対して多項式フィッティングすることで前記送信伝達関数の振幅特性及び前記受信伝達関数の振幅特性を算出し、
   前記位相特性分離部は、前記合成伝達関数の位相特性を前記周波数オフセットに対して多項式フィッティングすることで前記送信伝達関数の位相特性及び前記受信伝達関数の位相特性を算出する、
   請求項２に記載の伝達関数推定装置。
4. 光送信機が送信する信号と、光受信機が受信する信号とに基づいて、前記光送信機において光変調部に入力される搬送波の周波数と前記光受信機において光復調部に入力される搬送波の周波数との差である周波数オフセットそれぞれにおける、前記光送信機が送信する信号に影響を与える送信伝達関数と前記光受信機が受信する信号に影響を与える受信伝達関数とを合成した合成伝達関数を算出する合成伝達関数算出ステップと、
   前記合成伝達関数の前記周波数オフセットへの依存性に基づいて、前記合成伝達関数から前記送信伝達関数と前記受信伝達関数とを算出する伝達関数分離ステップと、
   を有するコンピュータによって実行される伝達関数推定方法。
5. コンピュータを請求項１に記載の伝達関数推定装置として動作させるプログラム。