KR102528484B1

KR102528484B1 - 신호 처리 방법, 장치, 설비 및 컴퓨터 저장 매체

Info

Publication number: KR102528484B1
Application number: KR1020217017788A
Authority: KR
Inventors: 예 샤오핑
Original assignee: 지티이 코포레이션
Priority date: 2018-12-18
Filing date: 2019-12-18
Publication date: 2023-05-03
Also published as: CN111342905B; KR20210090676A; WO2020125691A1; JP2022510365A; JP7267424B2; CN111342905A

Abstract

본 출원은 신호 처리 방법, 장치, 설비 및 컴퓨터 저장 매체를 공개하며, 상기 방법은: 클럭 복구 입력 데이터를 획득하고; 상기 클럭 복구 입력 데이터에 대해 주파수 영역 클럭 복구를 수행하여, 클럭 복구 출력 데이터를 획득하며; 상기 클럭 복구 출력 데이터에 따라, 주파수 영역 블라인드 등화 처리를 수행하여, 주파수 영역 등화 데이터를 획득하는 것을 포함한다.

Description

신호 처리 방법, 장치, 설비 및 컴퓨터 저장 매체

본 출원의 실시예는 코히어런트 광통신 시스템의 신호 처리 기술, 예를 들어 신호 처리 방법, 장치, 설비 및 컴퓨터 저장 매체에 관한 것이다.

참고적으로, 본 출원은 2018 년 12 월 18 일 중국 특허청에 출원된 출원 번호 201811549215.3의 중국 특허출원의 우선권을 주장하며, 그 출원의 전체 내용은 본 출원에 참조로 포함된다.

코히어런트 광통신 시스템에서 클럭 복구(clock recovery)와 블라인드 등화(blind equalization)는 모두 신호 처리의 필수 링크이다. 관련 기술에서, 블라인드 등화는 일반적으로 시간 영역에서 구현되며, 시간 영역에서 블라인드 등화를 구현하면, 계산량이 상대적으로 많아 컴퓨팅에 따른 전력 소모가 증가한다. 예를 들어, 시간 영역의 블라인드 등화 처리 프로세스는 등화기 필터링과 등화기 계수 업데이트의 두 가지 프로세스를 포함한다.

이 두 프로세스가 시간 영역에서 구현될 때, 많은 수의 복소 곱셈이 필요하므로, 컴퓨팅 전력 소모의 증가를 초래하고, 이는 블라인드 등화 기술의 적용에 일정한 제한을 가져온다. 또한, 코히어런트 광통신 시스템에서, 클럭 복구와 블라인드 등화는 서로 밀접하게 연결된 두 개의 링크로, 이들이 독립적으로 설계되면 반복 동작이 발생할 수 있다. 이러한 이유로, 실제 응용을 고려할 때, 반복적인 작업을 줄여 칩 전력 소모를 줄이기 위해, 이 두 링크에 대한 전체 아키텍처를 공동으로 설계해야 한다.

본 출원의 실시예는 신호 처리 방법을 제공하며, 상기 방법은:

클럭 복구 입력 데이터를 획득하고;

상기 클럭 복구 입력 데이터에 대해, 주파수 영역 클럭 복구를 수행하여, 클럭 복구 출력 데이터를 획득하며;

상기 클럭 복구 출력 데이터에 따라, 주파수 영역 블라인드 등화 처리를 수행하여, 주파수 영역 등화 데이터를 획득하는 것을 포함한다.

본 출원의 실시예는 또한 신호 처리 장치를 제공하며, 상기 장치는:

클럭 복구 입력 데이터를 획득하도록 설정된, 획득 유닛;

상기 클럭 복구 입력 데이터에 대해 주파수 영역 클럭 복구를 수행하여, 클럭 복구 출력 데이터를 획득하도록 설정된, 제1 처리 유닛;

상기 클록 복구 출력 데이터에 따라, 주파수 영역 블라인드 등화 처리를 수행하여, 주파수 영역 등화 데이터를 획득하도록 설정된, 제2 처리 유닛을 포함한다.

본 출원의 실시예는 또한 신호 처리 설비를 제공하며, 이는 프로세서 및 상기 프로세서에서 실행되는 컴퓨터 프로그램을 저장하도록 설정된 메모리를 포함하며; 상기 프로세서는 상기 컴퓨터 프로그램을 실행할 때, 상기 임의의 신호 처리 방법을 실행하도록 설정된다.

본 출원의 실시예는 또한 컴퓨터 저장 매체를 제공하며, 이는 컴퓨터 프로그램을 저장하고, 상기 컴퓨터 프로그램이 프로세서에 의해 실행될 때 상기 임의의 신호 처리 방법을 실행한다.

본 출원의 실시예는 클록 복구 및 블라인드 등화를 위한 전체 아키텍처 설계를 수행하는 신호 처리 방법, 장치, 설비 및 컴퓨터 저장 매체를 제공하며, 이는 주파수 영역에서 클록 복구 및 블라인드 등화 처리를 구현할 수 있다. 시간 영역에서 클럭 복구 및 블라인드 등화 처리를 구현하는 각 방식에 비해, 계산량과 컴퓨팅 전력 소비가 감소한다.

도 1은 관련 기술에서 블라인드 등화 알고리즘의 흐름도이다.
도 2는 본 출원의 실시예에 의해 제공되는 신호 처리 방법의 흐름도이다.
도 3은 본 출원의 실시예에 의해 제공되는 신호 처리 방법의 흐름도이다.
도 4는 본 출원의 실시예에 의해 제공되는 주파수 영역 클록 복구의 흐름도이다.
도 5는 본 출원의 실시예에 의해 제공되는 상수 모듈러스 알고리즘(Constant Modulus Algorithm, CMA) 필터링의 흐름도이다.
도 6은 본 출원의 실시예에 의해 제공되는 계수 업데이트의 흐름도이다.
도 7은 본 출원의 실시예에 의해 제공되는 다른 주파수 영역 클록 복구의 흐름도이다.
도 8은 본 출원의 실시예에 의해 제공되는 다른 CMA 필터링의 흐름도이다.
도 9는 본 출원의 실시예에 의해 제공되는 다른 주파수 영역 클록 복구의 흐름도이다.
도 10은 본 출원의 실시예에 의해 제공되는 다른 CMA 필터링의 흐름도이다.
도 11은 출원의 실시예에 의해 제공되는 신호 처리 장치의 구성 구조의 개략도이다.
도 12는 출원의 실시예에 의해 제공되는 신호 처리 설비의 하드웨어 구조의 개략도이다.

본 출원은 도면 및 실시예와 결합하여 아래에서 설명된다. 여기에 설명된 실시예는 본 출원을 설명하기 위해서만 사용되며 본 출원을 제한하기 위해 사용되지 않는다.

코히어런트 광통신 시스템에서, 서로 직각인 2개의 편광 모드는 광섬유 전송 중 광섬유 타원도, 압력 등으로 인해 전송 속도가 다르며, 이는 복굴절 효과를 나타내고, 편광 모드 분산(Polarization Mode Dispersion, PMD)을 유발하여, 수신단의 비트 오차율 증가와 통신 시스템의 성능 저하를 초래한다.

편광 모드 분산을 보상하고 시변 또는 알려지지 않은 채널의 특성을 일치시키기 위해, 일반적으로 적응형 등화 방법을 사용하여 등화기 계수를 적시에 업데이트하여, 신호 추적 기능을 개선하고, 보상 효과를 향상시킨다. 적응형 등화 방법 중 하나인 블라인드 등화 알고리즘은 추가 학습 시퀀스가 필요하지 않고 채널 활용도를 제고한다는 장점으로 인해 널리 사용된다. 도 1은 관련 기술의 블라인드 등화 알고리즘의 흐름도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 관련 기술에서 적응 알고리즘을 기반으로 블라인드 등화 필터링이 구현될 수 있음을 보여준다.

일반적인 블라인드 등화 알고리즘은 CMA이며, CMA가 제안된 후 많은 학자들이 이 알고리즘을 개선하거나 적용하였다. 관련 기술에서, CMA는 주로 등화기 필터링과 등화기 계수 업데이트의 두 가지 프로세스를 포함한다. 이 두 프로세스는 모두 시간 영역에서 수행되며, 복소 곱셈이 많이 필요하다. 실제 응용에서, 칩을 통해 CMA를 구현하는 경우, 칩의 컴퓨팅 전력 소모를 증가시키므로 일정한 제한이 있다.

또한 코히어런트 광통신 시스템에서, 클록 복구는 필수적인 링크이기도 하다. 송신기 클록과 로컬 클록 사이의 불일치로 인해 일정한 위상 오차가 발생할 수 있다. 위상 오차의 존재는 각 개별 신호가 최적의 샘플링 위치에서 샘플링되는 것을 보장할 수 없으며, 위상 오차가 너무 크면 블라인드 등화의 필터링 효과에 영향을 미쳐 시스템 성능이 저하된다. 클럭 복구와 블라인드 등화는 밀접하게 연결된 두 개의 모듈이다. 블라인드 등화 처리를 수행할 때는 클럭 복구 프로세스를 기반으로 입력 데이터를 획득하고, 고속 푸리에 전환(Fast Fourier Transformation, FFT)을 통해 주파수 영역 필터링 및 주파수 영역 계수 업데이트를 수행해야 한다. 클럭 복구를 수행할 때, 오차 추출을 위해 블라인드 등화 주파수 영역 필터링 데이터를 사용해야 한다. 클럭 복구 및 블라인드 등화를 위한 두 개의 모듈이 독립적으로 설계되면, 두 모듈에 대해 반복되는 처리 프로세스가 있을 수 있다. 따라서 실제 응용을 고려할 때, 두 모듈이 독립적으로 설계될 때 존재하는 반복 처리 프로세스를 줄여 컴퓨팅 용 칩의 전력 소모를 줄이기 위해, 두 모듈에 대한 전체 아키텍처를 공동으로 설계해야 한다.

전술한 내용을 바탕으로, 다음과 같은 실시예를 제안한다.

제1 실시예

본 출원의 제1 실시예는 코히어런트 광통신 시스템에 적용할 수 있는 신호 처리 방법을 제안한다.

도 2는 본 출원의 실시예에 의해 제공되는 신호 처리 방법의 흐름도이며, 도 2에 도시된 바와 같이, 이는 다음을 포함할 수 있다.

2010 단계: 클럭 복구 입력 데이터를 획득한다.

2020 단계: 클럭 복구 입력 데이터에 대해, 주파수 영역 클럭 복구를 수행하여, 클럭 복구 출력 데이터를 획득한다.

본 실시예에서, 주파수 영역 클럭 복구를 수행하는 목적은 데이터를 최상의 샘플링 위치로 복원하는 것이다. 실제 응용에서, 고전적인 코히어런트 광통신 시스템에서, 클록 복구 입력 데이터는 일반적으로 분산 보상에서 비롯된다.

이 단계의 구현 방식의 경우, 예시적으로, 위상 판별 대상의 데이터를 획득하고; 위상 판별 대상의 데이터에 대해 위상 판별을 진행하여 위상 오차 값을 추출하며; 위상 오차 값을 사용하여 클록 복구 입력 데이터에 대해 보간 처리를 수행하여, 클럭 복구 출력 데이터를 획득할 수 있다.

위상 판별 대상의 데이터를 획득하는 구현 방식의 경우, 하나의 예시에서, 클럭 복구 입력 데이터에 대해 FFT 변환을 수행하여, 주파수 영역의 클럭 복구 입력 데이터를 획득하고, 주파수 영역의 클럭 복구 입력 데이터를 주파수 영역 블라인드 등화 처리시 사용되는 주파수 영역 계수와 곱하여, 위상 판별 대상의 데이터를 획득할 수 있다.

위상 판별 대상의 데이터를 획득하는 구현 방식의 경우, 다른 하나의 예시에서, 직전에 획득된 주파수 영역 등화 데이터를 위상 판별 대상의 데이터로 사용할 수 있다.

하나의 구현 방식으로, 위상 판별 대상의 데이터를 획득한 후, Godard 위상 판별기를 사용하여, 위상 판별 대상의 데이터에 대해 위상 판별을 진행하여, 위상 오차 값을 추출할 수 있다.

보간 처리의 구현 방식의 경우, 시간 영역 또는 주파수 영역에서 구현할 수 있다.

시간 영역에서 구현하는 보간 처리 프로세스는 다음과 같다: 위상 오차 값에 따라 클럭 복구 입력 데이터에 대해 FIR(Finite Impulse Response) 필터링(FIR 필터를 사용하여 구현할 수 있음)을 수행하여, 클럭 복구 출력 데이터를 획득한다.

주파수 영역에서 구현하는 보간 처리 프로세스는 다음과 같다: 클럭 복구 입력 데이터에 대해 FFT변환을 수행하여, 주파수 영역의 클럭 복구 입력 데이터를 획득하고; 주파수 영역에서, 주파수 영역의 클럭 복구 입력 데이터에 대해 위상 조정을 수행하여, 클럭 복구 출력 데이터를 획득한다.

2030 단계: 클럭 복구 출력 데이터에 따라, 주파수 영역 블라인드 등화 처리를 수행하여, 주파수 영역 등화 데이터를 획득한다.

이 단계의 구현 방식의 경우, 하나의 예시에서, 클럭 복구 출력 데이터에 따라 주파수 영역 블라인드 등화 입력 데이터를 획득하고; 주파수 영역 계수를 획득하고; 주파수 영역 블라인드 등화 입력 데이터를 주파수 영역 계수와 곱하여, 주파수 영역 등화 데이터를 획득할 수 있다.

본 출원의 실시예에서, 클럭 복구 출력 데이터가 시간 영역에서 획득된 데이터인 경우, 클럭 복구 출력 데이터에 대해 FFT 변환을 수행하여, 주파수 영역 블라인드 등화 입력 데이터를 획득할 수 있다.

클럭 복구 출력 데이터가 주파수 영역에서 획득된 데이터인 경우, 주파수 영역의 클럭 복구 출력 데이터에 따라, 주파수 영역 블라인드 등화 입력 데이터를 획득할 수 있다.

실제 응용에서, 주파수 영역 블라인드 등화에 사용되는 블라인드 등화 알고리즘은 제한되지 않는다. 예를 들어, CMA를 사용하여 주파수 영역 블라인드 등화 처리를 수행할 수 있으며, CMA를 사용하여 주파수 영역 블라인드 등화 처리를 수행하면, 주파수 영역 블라인드 등화 입력 데이터는 주파수 영역 CMA 입력 데이터로 기록된다.

하나의 실시예에서, 주파수 영역 계수는 주파수 영역 블라인드 등화 처리에 필요한 계수를 나타낸다. 주파수 영역 계수를 획득하는 구현 방식의 경우, 예시적으로, 시간 영역 계수를 획득하고, 시간 영역 계수에 대해 FFT 변환을 수행하여, 주파수 영역 계수를 획득할 수 있다. 시간 영역 계수는 시간 영역 계수의 초기 값과 시간 영역 계수의 업데이트 흐름에 따라 획득할 수 있으며, 시간 영역 계수의 초기 값은 설정 값일 수 있다.

하나의 실시예에서, 주파수 영역 등화 데이터를 획득한 후, 또한 주파수 영역 등화 데이터에 대해 역 고속 푸리에 변환(Inverse Fast Fourier Transformation, IFFT)을 수행하여, 시간 영역 등화 데이터를 획득할 수 있다.

본 출원의 실시예에서, 시간 영역 계수도 업데이트될 수 있으며, 시간 영역 계수를 업데이트하는 경우, 시간 영역 등화 데이터를 획득해야 한다. 실제 응용에서, 고전적인 코히어런트 광통신 시스템에서, 시간 영역 등화 데이터는 계수를 업데이트하는데 사용되는 것 외에도 캐리어 동기화를 위한 기반으로 사용될 수 있다.

하나의 구현 방식으로, 시간 영역 계수를 업데이트하는 프로세스는 다음을 포함할 수 있다: 주파수 영역 블라인드 등화 입력 데이터 및 시간 영역 등화 데이터에 따라, 시간 영역 계수를 업데이트하여, 업데이트된 시간 영역 계수를 획득한다.

하나의 실시예에서, 시간 영역 등화 데이터에 대해 오차 계산을 수행하여, 시간 영역 오차 데이터를 획득하고; 시간 영역 오차 데이터에 대해 FFT 변환을 수행하여, 주파수 영역 오차 데이터를 획득하고; 주파수 영역 오차 데이터를 주파수 영역 블라인드 등화 입력 데이터와 켤레 곱셈을 수행하여, 교차 스펙트럼 데이터를 획득하며; 교차 스펙트럼 데이터에 따라 시간 영역 계수를 업데이트하여, 업데이트된 시간 영역 계수를 획득할 수 있다.

교차 스펙트럼 데이터에 따라 시간 영역 계수를 업데이트하는 구현 방식의 경우, 예시적으로, 교차 스펙트럼 데이터에 대해 IFFT 변환을 수행하여 계수 조정량을 획득하고; 계수 조정량을 사용하여 시간 영역 계수를 업데이트하여, 업데이트된 시간 영역 계수를 획득할 수 있다. 실제 응용에서, 계수 조정량을 획득한 후, 주파수 영역 계수 업데이트 알고리즘에 따라 시간 영역 계수를 업데이트할 수 있다.

본 실시예에서, 시간 영역 계수는 비트마다 한 번씩 업데이트될 수 있거나, 시간 영역 계수는 몇 비트마다 한 번씩 업데이트될 수도 있다. 본 실시예에서, 하나의 비트는 한 번의 주파수 영역 클록 복구 및 주파수 영역 블라인드 등화 처리를 수행하기 위한 시간을 의미한다. 즉, 각 비트는 한 번의 주파수 영역 클록 복구 및 주파수 영역 블라인드 등화 처리를 구현한다.

실제 응용에서, 시간 영역 계수가 매번 업데이트된 후, 주파수 영역 블라인드 등화 처리를 위해 획득해야 하는 시간 영역 계수는 업데이트된 시간 영역 계수이다.

실제 응용에서, 전술한 2010 단계 ~ 2030 단계는 프로세서에 의해 구현될 수 있으며, 상기 프로세서는 특정 용도 집적 회로(Application Specific Integrated Circuit, ASIC), 디지털 신호 프로세서(Digital Signal Processor, DSP) 또는 디지털 신호 처리 장치(Digital Signal Processing Device, DSPD), 프로그래머블 로직 장치(Programmable Logic Device, PLD), 필드 프로그래머블 게이트 어레이(Field Programmable Gate Array, FPGA), 중앙 처리 장치(Central Processing Unit, CPU), 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러 및 마이크로 프로세서 중 하나 이상일 수 있다.

관련 기술과 비교하여, 본 출원의 실시예의 신호 처리 방법을 사용하면, 주파수 영역에서 클럭 복구 및 블라인드 등화 처리를 구현할 수 있어, 시간 영역에서 구현되는 계산 복잡성을 줄일 수 있으며, DSP와 같은 프로세서에서 주파수 영역 클럭 복구 및 블라인드 등화 처리를 구현할 때, 시간 영역에서 구현되는 주파수 영역 클럭 복구 및 블라인드 등화 처리와 비교하여, 프로세서에서 사용되는 곱셈기 수를 절약할 수 있으므로, 컴퓨팅 전력 소모를 줄일 수 있고, 클럭 복구 및 블라인드 등화 처리의 통합 아키텍처 설계를 통해, 클럭 복구 및 블라인드 등화 처리의 각 설계에 존재하는 반복적인 작업 부분을 줄일 수 있다.

전술한 내용을 바탕으로, 도 3을 통해 본 출원의 실시예의 구현 흐름을 직관적으로 설명하면: 도 3은 본 출원의 실시예에 의해 제공되는 신호 처리 방법의 흐름도이며, 도 3에 도시된 바와 같이, 먼저 주파수 영역 클럭 복구를 수행하여, 클럭 복구 출력 데이터를 획득할 수 있다. 주파수 영역 클록 복구의 구현 방식은 전술한 기재한 내용에서 이미 설명했으므로, 여기서는 반복하지 않는다.

클럭 복구 출력 데이터를 획득한 후, 클럭 복구 출력 데이터를 사용하여 주파수 영역 CMA 등화를 수행할 수 있으며, 주파수 영역 CMA 등화 프로세스는 CMA 필터링 및 계수 업데이트를 포함할 수 있다. 계수 업데이트의 프로세스는 전술한 내용의 시간 영역 계수를 업데이트하는 프로세스이므로, 여기서는 반복하지 않는다. CMA 필터링을 통해 시간 영역 등화 데이터를 획득할 수 있고, 시간 영역 등화 데이터는 계수 업데이트의 기반으로 사용할 수 있으며, 계수 업데이트를 통해 획득한 업데이트된 시간 영역 계수는 CMA 필터링의 기반으로 사용할 수 있다.

CMA 필터링의 프로세스는 다음을 포함할 수 있다: 주파수 영역 CMA 입력 데이터 획득하고; 업데이트된 시간 영역 계수에 대해 FFT 변환을 수행하여 주파수 영역 계수 획득하고; 주파수 영역 CMA 입력 데이터를 주파수 영역 계수와 곱하여, 주파수 영역 등화 데이터 획득하며; 주파수 영역 등화 데이터에 대해 IFFT 변환을 수행하여, 주파수 영역 등화 데이터를 시간 영역으로 변환하여, 시간 영역 등화 데이터를 획득한다.

제2 실시예

본 출원의 목적을 구현할 수 있도록, 본 출원의 제1 실시예를 기초로, 예를 들어 설명을 진행한다.

본 출원의 제2 실시예의 신호 처리 프로세스는 주파수 영역 클록 복구 및 주파수 영역 CMA 등화의 두 가지 프로세스를 포함하며, 그 중에서, 주파수 영역 CMA 등화의 프로세스는 CMA 필터링 및 계수 업데이트를 포함한다.

주파수 영역 클록 복구 프로세스는 주파수 영역 클록 복구 모듈에 의해 구현되고, 주파수 영역 CMA 등화 프로세스는 주파수 영역 CMA 등화 모듈에 의해 구현되고, CMA 필터링 프로세스는 CMA 필터 서브 모듈에 의해 구현되며, 계수 업데이트 프로세스는 계수 업데이트 서브 모듈에 의해 구현된다.

본 출원의 제2 실시예에서, 주파수 영역 클록 복구를 수행할 때 획득해야 하는 입력 데이터(클록 복구 입력 데이터)는 1.5 배 샘플링 레이트의 시간 영역 데이터이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 의해 제공되는 주파수 영역 클록 복구 흐름도이며, 도 4에 도시된 바와 같이, 주파수 영역 클록 복구 흐름은 다음을 포함할 수 있다:

410 단계: 주파수 영역 위상 판별.

이 단계의 구현 방식은 다음과 같다: Godard 위상 판별기를 사용하여 공식(1)을 통해 CMA 필터 서브 모듈에서 출력된 다중 세그먼트 주파수 영역 등화 데이터에 대해 위상 판별을 수행하고, 공식(2)에 따라 위상 오차 값을 추출한다.

이 중에서,

및

는 각각 X 편광 상태와 Y 편광 상태에서의 m 번째 세그먼트와 K+1 번째 다중 세그먼트 주파수 영역 등화 데이터이며, M은 세그먼트 수, C는 추출된 클럭 신호, u는 위상 오차 값, N은 4의 정수 배수, 위 첨자 *는 켤레를 의미한다.

420 단계: 데이터 분할, 데이터 FFT 및 데이터 보간을 순서대로 수행한다.

이 단계의 구현 방식은 다음과 같다: 공식(3)을 통해, 다중 세그먼트 주파수 영역 입력 데이터에 대해 보간 처리를 수행하여, 다중 세그먼트 주파수 영역 보간 데이터(즉, 전술한 클록 복구 출력 데이터)를 획득한다. 다중 세그먼트 주파수 영역 입력 데이터는 다음 방법으로 획득한다: 1.5 배 샘플링 레이트의 클럭 복구 입력 데이터를 분할하여, 길이가 각각 0.75N 인 다중 세그먼트 시간 영역 입력 데이터를 획득하고; 인접한 두 개 세그먼트의 시간 영역 입력 데이터는 중첩되고, 중점점의 수는 주파수 영역 CMA 등화 계수의 탭 수에서 1을 뺀 수보다 적지 않으며; 다중 세그먼트 시간 영역 입력 데이터에 대해 0.75N점 FFT 변환을 수행하여, 다중 세그먼트 주파수 영역 입력 데이터를 획득한다.

이 중에서,

및

은 각각 X 편광 상태와 Y 편광 상태에서의 m 번째 세그먼트와 k+1 번째 다중 세그먼트 주파수 영역 입력 데이터이며,

및

는 각각 보간 처리된 X 편광 상태와 Y 편광 상태에서의 m 번째 세그먼트와 k+1 번째 다중 세그먼트 주파수 영역 보간 데이터이다.

도 5는 본 출원의 실시예에 의해 제공되는 CMA 필터링 흐름도이며, 도 5에 도시된 바와 같이, CMA 필터링의 흐름은 다음을 포함할 수 있다:

510 단계: 주파수 영역 CMA의 입력 데이터를 획득한다.

하나의 실시예에서, 다중 세그먼트 주파수 영역 보간 데이터의 중간 위치에 N/4 개 제로(0)를 삽입하고, 각 데이터에 4/3를 곱하여, 1.5 배 샘플링 레이트를 2 배 샘플링 레이트로 변환하는 기능을 구현하여, 다중 세그먼트 주파수 영역 CMA 입력 데이터를 획득한다. 여기서, 다중 세그먼트 주파수 영역 CMA 입력 데이터는 전술한 주파수 영역 CMA 입력 데이터이다.

520 단계: 계수 FFT.

하나의 실시예에서, 계수 업데이트 서브 모듈에서 출력한 업데이트 된 시간 영역 계수에 대해 N점 FFT 변환을 수행하여, 주파수 영역 계수를 획득한다.

530 단계: 등화 필터링.

공식(4)를 통해, 다중 세그먼트 주파수 영역 CMA의 입력 데이터를 주파수 영역 계수와 곱하여, 다중 세그먼트 주파수 영역 등화 데이터를 획득하여, 등화 필터링 기능을 구현한다.

이 중에서,

및

는 각각 X 편광 상태와 Y 편광 상태에서 m 번째 세그먼트와 k+1 번째 다중 세그먼트 주파수 영역 CMA의 입력 데이터이며;

,

및

는 4 세트의 주파수 영역 계수의 k+1 번째 탭 값이다.

앨리어싱 처리를 위해 전면 절반 세그먼트 및 후면 절반 세그먼트의 다중 세그먼트 주파수 영역 등화 데이터를 추가하여, 2배 샘플링 레이트를 1 배로 변환하는 기능을 구현하여, 앨리어싱 이후의 다중 세그먼트 주파수 영역 등화 데이터를 획득한다.

540 단계: 데이터 IFFT.

하나의 실시예에서, 앨리어싱 이후의 다중 세그먼트 주파수 영역 등화 데이터에 대해 N/2점 IFFT 변환을 수행하여, 다중 세그먼트 시간 영역 등화 데이터를 획득한 다음, 다중 세그먼트 시간 영역 등화 데이터 중의 중첩 데이터를 제거하고 결합하여, 계수 업데이트 서브 모듈 및 코히어런트 광통신 시스템의 후속 모듈(예를 들어, 캐리어 동기화를 구현하는 모듈)로 출력한다.

본 출원의 실시예에서, 계수 업데이트 서브 모듈은 CMA 필터링 서브 모듈의 입력 및 출력을 자체 입력으로 취하고, 계수 업데이트 서브 모듈은 업데이트된 등화 계수를 출력한다.

도 6은 본 출원의 실시예에 의해 제공되는 계수 업데이트 흐름도이며, 도 6에 도시된 바와 같이, 계수 업데이트 흐름은 다음을 포함할 수 있다:

610 단계: 오차 계산.

하나의 실시예에서, 다중 세그먼트 시간 영역 등화 데이터의 중첩 데이터 값을 0으로 설정한 다음, 상수와 데이터의 모듈러스 제곱의 차이를 곱하여, 다중 세그먼트 오차 데이터를 획득하며, 계산량의 감소를 위해, 계수 업데이트에 사용되는 세그먼트 수는 M의 약 절반이 될 수 있다.

620 단계: 오차 FFT.

하나의 실시예에서, 다중 세그먼트 오차 데이터에 대해 N/2점 FFT 변환을 수행한 다음, FFT 변환 결과를 복사 및 접합하여,1배 샘플링 레이트를 2 배로 변환하는 기능을 구현하여, 주파수 영역 오차 데이터를 획득한다.

630 단계: 교차 스펙트럼 계산.

하나의 실시예에서, 공식(5)를 사용하여, 다중 세그먼트 주파수 영역 CMA의 입력 데이터를 다중 세그먼트 주파수 영역 오차 데이터와 켤레 곱하여, 다중 세그먼트 교차 스펙트럼 데이터를 획득한다.

이 중에서,

및

는 각각 X 편광 상태와 Y 편광 상태에서의 m 번째 세그먼트와 k+1 번째 다중 세그먼트 주파수 영역 오차 데이터이며,

,

및

는 다중 세그먼트 교차 스펙트럼 데이터이다.

다중 세그먼트 교차 스펙트럼 데이터에 대해 순차적으로 다중 세그먼트 누적을 진행하여, 전체 교차 스펙트럼 데이터를 획득한다.

640 단계: 교차 스펙트럼 IFFT.

하나의 실시예에서, 시간 영역 계수의 탭 수를 T로 설정하고, 전체 교차 스펙트럼 데이터에 대해 N점 IFFT 변환을 수행하고, 앞 T개 데이터를 취해, 계수 조정량을 획득한다.

단계 650: 계수 업데이트.

하나의 실시예에서, 반복 계수를 선택하고, 각각 계수 조정량으로 곱한 다음, 현재 시간 영역 계수에 대응되게 추가하여, 업데이트된 시간 영역 계수를 획득한다.

1.5 배 샘플링 레이트의 데이터는 클럭 복구 입력 데이터의 예시적인 구현 방식일 뿐이며, 본 출원의 실시예는 클럭 복구 입력 데이터가 클럭 복구 입력 데이터가 데이터 샘플링 속도가 1 배 이상이라는 조건을 충족하는 한, 클럭 복구 입력 데이터의 샘플링 레이트를 제한하지 않으며; 주파수 영역 CMA 등화 프로세스에서 데이터 샘플링 레이트는 2 배이다.

제3 실시예

본 출원의 제3 실시예의 신호 처리 프로세스는 주파수 영역 클록 복구 및 주파수 영역 CMA 등화의 두 가지 프로세스를 포함하고, 그 중에서, 주파수 영역 CMA 등화 프로세스는 CMA 필터링 및 계수 업데이트를 포함한다. 주파수 영역 클록 복구 프로세스는 주파수 영역 클록 복구 모듈에 의해 구현되고, 주파수 영역 CMA 등화 프로세스는 주파수 영역 CMA 등화 모듈에 의해 구현되고, CMA 필터링 프로세스는 CMA 필터 서브 모듈에 의해 구현되며, 계수 업데이트 프로세스는 계수 업데이트 서브 모듈에 의해 구현된다.

본 출원의 제3 실시예에서, 주파수 영역 클록 복구를 수행할 때 획득해야 하는 입력 데이터(클록 복구 입력 데이터)는 2 배 샘플링 레이트의 시간 영역 데이터이다.

도 7은 본 발명의 실시예에 의해 제공되는 또 다른 주파수 영역 클록 복구 흐름도이며, 도 7에 도시된 바와 같이, 주파수 영역 클록 복구 프로세스는 다음을 포함할 수 있다.

710 단계: 주파수 영역 위상 판별.

하나의 실시예에서, 공식(1)을 사용하여, CMA 필터링 서브 모듈에서 출력되는 다중 세그먼트 주파수 영역 등화 데이터에 대해 위상 판별을 수행하며, 상기 공식(2)에 따라 위상 오차 값이 추출한다.

720 단계: 데이터 보간 및 데이터 추가 및 삭제 처리.

하나의 실시예에서, 위상 오차 값 u에 따라 소수 보간 포인터 u1을 계산하고, 그 값은

의 소수 부분이다.

공식(6)에 따라, 소수 보간 포인터에 의해 6 탭의 보간 필터 계수를 계산한다.

적어도 하나의 비트 이전의 클럭 복구 입력 데이터를 하나 비트 이후의 클럭 복구 입력 데이터의 앞 8 개 데이터와 스플라이싱하여, 스플라이싱된 데이터를 획득하며; 스플라이싱된 데이터를 보간 필터 h로 시간 영역에서 컨볼루션하여, 보간 데이터(즉, 전술한 클럭 복구 출력 데이터)를 획득한다.

현재 비트에서 획득한 보간 데이터는 직전 비트에서 획득한 보간 데이터의 끝 부분과 병합하고, 결합된 데이터는 위상 오차 값에 따라 추가 또는 삭제하며, 직전 비트의 위상 오차 값이

로 기록되면, 다음과 같은 세 가지 조건이 있다:

1)

일 때, 결합된 데이터를 주파수 영역 CMA 등화 모듈로 직접 출력한다.

2)

일 때, 결합된 데이터의 처음 2 개 데이터를 삭제하고 주파수 영역 CMA 등화 모듈로 출력한다.

3) 위의 조건 1) 및 2)가 충족되지 않는 경우(조건 1) 및 2)를 제외한 다른 상황은 제외함), 결합된 데이터의 처음 1개 데이터를 삭제하고 주파수 영역 CMA 등화 모듈에 제공한다.

도 8은 본 출원의 실시예에 의해 제공되는 또 다른 CMA 필터링 흐름도이며, 도 8에 도시된 바와 같이, CMA 필터링의 프로세스는 다음을 포함할 수 있다.

810 단계: 데이터 분할 및 데이터 FFT.

하나의 실시예에서, 주파수 영역 CMA 등화 모듈의 입력 데이터를 총 M 개 세그먼트로 분할하고, 각 세그먼트는 2N의 데이터 길이를 가지며, 인접한 2개의 세그먼트 데이터는 중첩되고, 중첩점의 수는 주파수 영역 CMA 등화 계수의 탭 수에서 1을 뺀 것보다 적지 않으며; 그런 다음 분할 결과를 패리티 인덱스에 따라 다중 세그먼트의 시간 영역 홀수 시퀀스 입력 데이터와 다중 세그먼트의 시간 영역 짝수 시퀀스 입력 데이터로 나누고, N점 FFT 변환을 수행하여, 다중 세그먼트 주파수 영역 홀수 시퀀스 입력 데이터와 다중 세그먼트 주파수 영역 짝수 시퀀스 입력 데이터를 획득한다.

820 단계: 계수 FFT.

하나의 실시예에서, 계수 업데이트 서브 모듈에 의해 출력된 시간 영역 계수는 패리티 인덱스에 따라 시간 영역 홀수 시퀀스 계수와 시간 영역 짝수 시퀀스 계수로 나누고, N점 FFT 변환을 수행하여, 주파수 영역 홀수 시퀀스 계수와 주파수 영역 짝수 시퀀스 계수를 획득한다.

830 단계: 등화 필터링.

하나의 실시예에서, 공식(7)을 통해, 다중 세그먼트 주파수 영역 홀수 시퀀스 입력 데이터 및 다중 세그먼트 주파수 영역 짝수 시퀀스 입력 데이터를 주파수 영역 홀수 시퀀스 계수 및 주파수 영역 짝수 시퀀스 계수와 각각 곱하여, 다중 세그먼트 주파수 영역 등화 데이터를 획득하여, 등화 필터링 기능을 구현한다.

이 중에서, k = 0,1,..,N-1,

,

및

는 각각 k+1 번째 주파수 영역 홀수 시퀀스 계수이고,

,

및

는 각각 k+1 번째 주파수 영역 짝수 시퀀스 계수이며;

및

는 각각 X 편광 상태와 Y 편광 상태에서의 m 번째 섹션 k+1 번째 다중 세그먼트 주파수 영역 홀수 시퀀스 입력 데이터이고,

및

는 각각 X 편광 상태 및 Y 편광 상태에서의 m 번째 섹션 k+1번째 다중 세그먼트 주파수 영역 짝수 시퀀스 입력 데이터이다.

840 단계: 데이터 IFFT.

다중 세그먼트 주파수 영역 등화 데이터에 대해 N점 IFFT 변환을 수행하여, 다중 세그먼트의 시간 영역 등화 데이터를 획득하고; 다중 세그먼트의 시간 영역 등화 데이터에서 중첩 데이터를 제거하고 인덱스의 자연 스퀀스에 따라 결합하고, 계수 업데이트 서브 모듈 및 코히어런트 광통신 시스템 후속 모듈(예를 들어, 캐리어 동기화를 구현하는 모듈)을 출력한다.

본 출원의 제3 실시예에서, 도 6을 참조하면, 계수 업데이트 흐름은 다음을 포함할 수 있다:

A10 단계: 오차 계산.

이 단계의 구현 방식은 610 단계의 구현 방식과 동일하므로, 여기서 반복하지 않는다.

A20 단계: 오차 FFT.

하나의 실시예에서, 다중 세그먼트 오차 데이터에 대해 N점 FFT 변환을 수행하여, 다중 세그먼트 주파수 영역 오차 데이터를 획득한다.

A30 단계: 교차 스펙트럼 계산.

하나의 실시예에서, 공식(8)을 사용하여, 다중 세그먼트 주파수 영역 홀수 시퀀스 입력 데이터 및 다중 세그먼트 주파수 영역 짝수 시퀀스 입력 데이터를 다중 세그먼트 주파수 영역 오차 데이터와 켤레 곱하여, 다중 세그먼트 스펙트럼 데이터를 획득한다.

이 중에서,

및

는 각각 X 편광 상태와 Y 편광 상태에서의 k+1번째 다중 세그먼트 주파수 영역 홀수 시퀀스 입력 데이터이고,

및

는 각각 X 편광 상태의 및 Y 편광 상태에서의 k+1번째 다중 세그먼트 주파수 영역 홀수 시퀀스 입력 데이터이고,

,

및

는 제1 세그먼트의 k+1번째 다중 세그먼트 교차 스펙트럼 데이터이며,

은 계수 업데이트에 사용된 세그먼트의 수이다.

A40 단계: 교차 스펙트럼 IFFT.

이 단계의 구현 방식은 640 단계의 구현 방식과 동일하므로, 여기서 반복하지 않는다.

A50 단계: 계수 업데이트.

하나의 실시예에서, 반복 계수를 선택하고, 각각 계수 조정량과 곱한 다음; 결과를 각각의 현재 시간 영역 홀수 시퀀스 계수 및 시간 영역 짝수 시퀀스 계수에 추가하여, 업데이트된 시간 영역 홀수 시퀀스 계수 및 시간 영역 짝수 시퀀스 계수를 획득하며; 인덱스의 자연 시퀀스에 따라, 업데이트된 시간 영역 홀수 시퀀스 계수 및 시간 영역 짝수 시퀀스 계수를 정렬 및 결합하여, 업데이트된 시간 영역 계수를 획득한다.

제4 실시예

본 출원의 제4 실시예의 신호 처리 프로세스는 주파수 영역 클록 복구 및 주파수 영역 CMA 등화의 두 가지 프로세스를 포함하며, 그 중에서, 주파수 영역 CMA 등화의 프로세스는 CMA 필터링 및 계수 업데이트를 포함한다. 주파수 영역 클록 복구 프로세스는 주파수 영역 클록 복구 모듈에 의해 구현되고, 주파수 영역 CMA 등화 프로세스는 주파수 영역 CMA 등화 모듈에 의해 구현되고, CMA 필터링 프로세스는 CMA 필터 서브 모듈에 의해 구현되며, 계수 업데이트 프로세스는 계수 업데이트 서브 모듈에 의해 구현된다.

도 9는 본 발명의 실시예에서 제공되는 또 다른 주파수 영역 클록 복구 흐름도이며, 도 9에 도시된 바와 같이, 주파수 영역 클록 복구의 프로세스는 다음을 포함할 수 있다:

910 단계: 데이터 분할, 데이터 FFT, 사전 필터링 및 주파수 영역 위상 판별.

하나의 실시예에서, Godard 위상 판별기를 사용하여 공식(1)을 통해 위상 판별 대상의 데이터에 대해 위상 판별을 수행하고, 공식(2)에 따라 위상 오차 값을 획득한다.

위상 판별 대상의 데이터의 획득 방법은 다음과 같다:

먼저 클럭 복구 입력 데이터를 각각 길이가 N 인 세그먼트로 분할하고, 분할된 데이터에 대해 FFT 변환을 수행하여 다중 세그먼트 주파수 영역 입력 데이터를 획득한 다음, 다중 세그먼트 주파수 영역 입력 데이터에 주파수 영역 CMA 등화 모듈에서 획득한 주파수 영역 계수를 곱하여 사전 필터링 동작을 구현하여, 위상 판별 대상의 데이터를 획득한다.

단계 920: 데이터 보간.

하나의 실시예에서, 공식(9)를 통해, 다중 세그먼트 주파수 영역 입력 데이터에 대해 보간 처리를 수행하여, 다중 세그먼트 주파수 영역 보간 데이터(즉, 전술한 클록 복구 출력 데이터)를 획득하고, 다중 세그먼트 주파수 영역 보간 데이터를 주파수 영역 CMA 등화 모듈로 출력한다.

도 10은 본 출원의 실시예에 의해 제공되는 다른 CMA 필터링 흐름도이며, 도 10에 도시된 바와 같이, CMA 필터링 프로세스는 다음을 포함할 수 있다:

10010 단계: 계수 FFT.

하나의 실시예에서, 주파수 영역 CMA의 입력 데이터를 획득한다. 즉, 다중 세그먼트 주파수 영역 보간 데이터를 획득한다. 계수 업데이트 서브 모듈에서 출력된 업데이트된 시간 영역 계수에 대해 N점 FFT 변환을 수행하여, 주파수 영역 계수를 획득한다.

10020 단계: 등화 필터링.

하나의 실시예에서, 공식(4)를 통해, 다중 세그먼트 주파수 영역 CMA의 입력 데이터를 주파수 영역 계수와 각각 곱하여, 다중 주파수 영역 등화 데이터를 획득하여, 등화 필터링 기능을 구현한다.

10030 단계: 데이터 IFFT.

하나의 실시예에서, 다중 세그먼트 주파수 영역 등화 데이터에 대해 N점 IFFT 변환을 수행하여, 다중 세그먼트 시간 영역 등화 데이터를 획득하고; 다중 세그먼트 시간 영역 등화 데이터 중의 중첩 데이터를 제거 및 결합하고, 계수 업데이트 서브 모듈 및 코히어런트 광통신 시스템의 후속 모듈(예를 들어, 캐리어 동기화를 구현하는 모듈)로 출력한다.

본 출원의 제4 실시예에서, 도 6을 참조하면, 계수 업데이트의 흐름은 다음을 포함할 수 있다:

B10 단계: 오차 계산.

B20 단계: 오차 FFT.

B30 단계: 교차 스펙트럼 계산.

하나의 실시예에서, 공식(5)를 사용하여, 다중 세그먼트 주파수 영역 CMA 입력 데이터를 다중 세그먼트 주파수 영역 오차 데이터와 켤례 곱하여, 다중 세그먼트 교차 스펙트럼 데이터를 획득한다. 다중 세그먼트 교차 스펙트럼 데이터에 대해 순차적으로 다중 세그먼트 누적을 진행하여, 전체 교차 스펙트럼 데이터를 획득한다

B40 단계: 교차 스펙트럼 IFFT.

하나의 실시예에서, 시간 영역 계수의 탭 수를 T로 설정하고, 전체 교차 스펙트럼 데이터에 대해 N점 IFFT 변환을 수행하고, 앞의 T개 데이터를 취하여, 계수 조정량을 획득한다.

B50 단계: 계수 업데이트.

본 출원의 실시예의 주파수 영역 CMA 등화 방법은 관련 기술의 CMA 알고리즘과 다르다. 본 출원의 실시예에서, CMA 필터링 프로세스 및 계수 업데이트 프로세스는 FFT 변환을 사용하여 데이터를 주파수 영역으로 변환할 수 있으며, 또한 주파수 영역에서 직접 곱하는 방식으로 구현할 수 있다. 주파수 영역에서 CMA 등화를 구현하면 시간 영역에서 구현할 때의 계산 복잡성이 감소한다.

표 1은 다중 모드에서 CMA 시간 주파수 영역 등화 방법의 복소 곱셈수 비교표이다. 표 1을 참조하면, 주파수 영역 CMA 방법에 필요한 복소 곱셈수가 실제로 시간 영역 CMA 방안 보다 적어 컴퓨팅 자원을 약 50 % 절약하므로, 본 출원의 실시예의 칩을 적용하면 컴퓨팅 전력 소모를 줄일 수 있다.

제5 실시예

본 출원의 전술한 실시예에서 제안된 신호 처리 방법에 기초하여, 본 출원의 제5 실시예는 코히어런트 광통신 시스템에 적용될 수 있는 신호 처리 장치를 제안한다.

도 11은 본 출원의 실시예에 의해 제공되는 신호 처리 장치의 구성 구조의 개략도이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 장치는 획득 유닛(1101), 제1 처리 유닛(1102) 및 제2 처리 유닛(1103)을 포함한다. 그 중에서, 획득 유닛(1101)은 클럭 복구 입력 데이터를 획득하도록 설정되고; 제1 처리 유닛(1102)은 클럭 복구 입력 데이터에 대해, 주파수 영역 클럭 복구를 수행하여, 클럭 복구 출력 데이터를 획득하도록 설정되고; 제2 처리 유닛(1103)은 클록 복구 출력 데이터에 따라, 주파수 영역 블라인드 등화 처리를 수행하여, 주파수 영역 등화 데이터를 획득하도록 설정된다.

하나의 실시 방식에서, 제1 처리 유닛(1102)은 위상 판별 대상의 데이터를 획득하고; 위상 판별 대상의 데이터에 대한 위상 판별을 수행하여, 위상 오차 값을 추출하고; 위상 오차 값을 사용하여 클럭 복구 입력 데이터에 대해 보간 처리를 수행하여, 클럭 복구 출력 데이터를 획득하도록 설정된다.

하나의 실시 방식에서, 제1 처리 유닛(1102)은 다음과 같은 방식을 통해 위상 판별 대상의 데이터를 획득하도록 구성된다: 클록 복구 입력 데이터를 주파수 영역으로 변환하여, 주파수 영역의 클록 복구 입력 데이터를 획득하고, 주파수 영역의 클럭 복구 입력 데이터를 주파수 영역 블라인드 등화 처리시 사용되는 주파수 영역 계수에 곱하여, 위상 판별 대상의 데이터를 획득하며; 또는, 직전에 획득된 주파수 영역 등화 데이터를 위상 판별 대상의 데이터로 사용한다.

하나의 실시 방식에서, 제1 처리 유닛(1102)은 다음과 같은 방식을 통해 위상 오차 값을 사용하여 클록 복구 입력 데이터에 대해 보간 처리를 수행하여, 클록 복구 출력 데이터를 획득하도록 설정된다: 시간 영역에서, 위상 오차 값에 따라 클럭 복구 입력 데이터에 대해 유한 길이 단위 임펄스 응답 FIR 필터링을 수행하여, 클럭 복구 출력 데이터를 획득하거나; 또는 클럭 복구 입력 데이터를 주파수 영역으로 변환하여, 주파수 영역의 클럭 복구 입력 데이터를 획득하며; 주파수 영역에서, 주파수 영역의 클럭 복구 입력 데이터를 통해 위상 조정을 수행하여, 클럭 복구 출력 데이터를 획득한다.

하나의 실시예에서, 제2 처리 유닛(1103)은 클록 복구 출력 데이터에 따라 주파수 영역 블라인드 등화 입력 데이터를 획득하고; 주파수 영역 계수를 획득하고; 주파수 영역 블라인드 등화 입력 데이터를 주파수 영역 계수와 곱하여, 주파수 영역 등화 데이터를 획득하도록 설정된다.

하나의 실시예에서, 제2 처리 유닛(1103)은 다음과 같은 방식을 통해 클록 복구 출력 데이터에 따라 주파수 영역 블라인드 등화 입력 데이터를 획득하도록 설정된다: 클럭 복구 출력 데이터가 시간 영역에서 획득된 데이터인 경우, 클럭 복구 출력 데이터를 주파수 영역으로 변환하여, 주파수 영역 블라인드 등화 입력 데이터를 획득하며; 클럭 복구 출력 데이터가 주파수 영역에서 획득된 데이터인 경우, 주파수 영역의 클럭 복구 출력 데이터가 주파수 영역 블라인드 등화 입력 데이터이다.

하나의 실시 방식에서, 제2 처리 유닛(1103)은 다음과 같은 방식으로 주파수 영역 계수를 획득하도록 구성된다: 시간 영역 계수를 획득하고, 시간 영역 계수를 주파수 영역으로 변환하여, 주파수 영역 계수를 획득한다.

하나의 실시 방식에서, 제2 처리 유닛(1103)은 또한, 주파수 영역 등화 데이터를 획득한 후, 주파수 영역 등화 데이터를 시간 영역으로 변환하여, 시간 영역 등화 데이터를 획득하도록 설정된다.

하나의 실시 방식에서, 제2 처리 유닛(1103)은 또한, 주파수 영역 블라인드 등화 입력 데이터 및 시간 영역 등화 데이터에 따라, 시간 영역 계수를 업데이트하여, 업데이트된 시간 영역 계수를 획득하도록 설정된다.

하나의 실시 방식에서, 제2 처리 유닛(1103)은 다음과 같은 방식을 통해 주파수 영역 블라인드 등화 입력 데이터 및 시간 영역 등화 데이터에 따라, 시간 영역 계수를 업데이트하여, 업데이트된 시간 영역 계수를 획득하도록 구성된다: 시간 영역 등화 데이터에 대한 오차 계산을 수행하여, 시간 영역 오차 데이터를 획득하고; 시간 영역 오차 데이터를 주파수 영역으로 변환하여, 주파수 영역 오차 데이터를 획득하고; 주파수 영역 오차 데이터를 주파수 영역 블라인드 등화 입력 데이터와 켤레 곱하여, 교차 스펙트럼 데이터를 획득하며; 교차 스펙트럼 데이터에 따라 시간 영역 계수를 업데이트하여, 업데이트 된 시간 영역 계수를 획득한다.

하나의 실시 방식에서, 제2 처리 유닛(1103)은 다음과 같은 방식을 통해 교차 스펙트럼 데이터에 따라 시간 영역 계수를 업데이트하여, 업데이트된 시간 영역 계수를 획득하도록 설정된다: 교차 스펙트럼 데이터를 시간 영역으로 변환하여, 계수 조정량을 획득하며; 계수 조정량을 사용하여 시간 영역 계수를 업데이트하여, 업데이트된 시간 영역 계수를 획득한다.

실제 응용에서, 전술한 획득 유닛(1101), 제1 처리 유닛(1102) 및 제2 처리 유닛(1103)은 모두 코히어런트 광통신 시스템 중에 위치하는 CPU, 마이크로 프로세서(Micro Processor Unit, MPU), DSP, FPGA 등에 의해 구현될 수 있다.

또한, 본 실시예 중의 다수의 기능 모듈은 하나의 처리 유닛에 통합될 수 있거나, 각 유닛은 물리적으로 단독으로 존재할 수 있거나, 둘 이상의 유닛이 하나의 유닛에 통합될 수 있다. 전술한 통합 유닛은 하드웨어 기능 모듈의 형태로 구현될 수 있고, 소프트웨어 기능 모듈의 형태로 구현될 수도 있다.

통합된 유닛이 소프트웨어 기능 모듈 형태로 구현되고 독립된 제품으로 판매되거나 사용되지 않는 경우, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장될 수 있다. 이러한 이해에 기초하여, 본 실시예의 기술방안의 전부 또는 일부는 소프트웨어 제품의 형태로 구현될 수 있다. 컴퓨터 소프트웨어 제품은 저장 매체에 저장되고, 컴퓨터 설비(개인 컴퓨터, 서버 또는 네트워크 설비 등) 또는 processor(프로세서)가 본 실시예 방법의 전부 또는 일부 단계를 실행하게 하는 다수의 명령을 포함한다. 전술한 저장 매체는 범용 직렬 버스 디스크(Universal Serial Bus 디스크, U 디스크), 모바일 하드 디스크, 읽기 전용 메모리(Read Only Memory, ROM), 랜덤 액세스 메모리(Random Access Memory, RAM), 자기 디스크 또는 광 디스크 등과 같이 프로그램 코드를 저장할 수 있는 다양한 매체를 포함한다.

본 실시예의 신호 처리 방법에 대응하는 컴퓨터 프로그램 명령은 광 디스크, 하드 디스크, U 디스크 등과 같은 저장 매체에 저장될 수 있다. 저장 매체의 신호 처리 방법에 대응하는 컴퓨터 프로그램 명령이 전자 설비에 의해 판독되거나 실행될 때, 전술한 실시예의 임의의 신호 처리 방법의 단계가 구현된다.

전술한 실시예와 동일한 기술적 개념에 기초하여, 도 12를 참조하면, 본 출원의 실시예에 의해 제공되는 신호 처리 설비(120)가 도시되어 있다. 이 장치는 메모리(121) 및 프로세서(122)를 포함할 수 있으며; 그 중에서, 메모리는(121)은 컴퓨터 프로그램 및 데이터를 저장하도록 설정되고; 프로세서(122)는 메모리에 저장된 컴퓨터 프로그램을 실행하여 전술한 실시예의 임의의 신호 처리 방법을 구현하도록 설정된다.

실제 응용에서, 전술한 메모리(121)는 RAM과 같은 휘발성 메모리(volatile memory) 또는 ROM, 플래시 메모리(flash memory) 또는 하드 디스크(Hard Disk Drive, HDD)) 또는 솔리드 스테이트 드라이브(Solid-State Drive, SSD)와 같은 비 휘발성 메모리(non-volatile memory); 또는 전술한 유형의 메모리의 조합으로, 프로세서(122)에 명령 및 데이터를 제공할 수 있다.

전술한 프로세서(122)는 ASIC, DSP, DSPD, PLD, FPGA, CPU, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러 및 마이크로 프로세서 중 적어도 하나일 수 있다. 다른 설비의 경우, 전술한 프로세서 기능을 구현하도록 구성된 전자 기기는 다른 것일 수도 있으며, 이는 본 출원의 실시예에 제한되지 않는다.

본 출원의 실시예는 방법, 시스템 또는 컴퓨터 프로그램 제품으로 제공될 수 있다. 따라서, 본 출원은 하드웨어 실시예, 소프트웨어 실시예 또는 소프트웨어와 하드웨어를 결합한 실시예의 형태를 채택할 수 있다. 또한, 본 출원은 컴퓨터 용 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터에서 사용할 수 있는 저장 매체(디스크 저장 장치, 광학 저장 장치 등을 포함하지만 이에 제한되지 않음)에서 구현되는 하나 이상의 컴퓨터 프로그램 제품의 형태를 채택할 수 있다.

본 출원은 본 출원의 실시예에 따른 방법, 설비(시스템) 및 컴퓨터 프로그램 제품의 흐름도 및/또는 블록도를 참조하여 설명된다. 흐름도 및/또는 블록도의 각 흐름 및/또는 블록, 그리고 흐름도 및/또는 블록도의 흐름 및/또는 블록의 조합은 컴퓨터 프로그램 명령에 의해 구현될 수 있음을 이해해야 한다. 이러한 컴퓨터 프로그램 명령은 범용 컴퓨터, 특수 목적 컴퓨터, 임베디드 프로세서 또는 기타 프로그래밍 가능한 데이터 처리 설비의 프로세서에 제공되어 하나의 기기를 생성하여, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능 데이터 처리 설비의 프로세서에 의해 실행되는 명령어를 통해 흐름도에서 하나 이상의 흐름 및/또는 블록도에서 하나 이상의 블록에 지정된 기능을 구현하는 장치를 생성한다.

이러한 컴퓨터 프로그램 명령은 또한 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능 데이터 처리 설비가 특정 방식으로 작동하도록 지시할 수 있는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되어, 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 명령이 명령 장치를 포함하는 제조품을 생성하도록 할 수 있다. 이 명령 장치는 흐름도에서 하나 이상의 흐름 및/또는 블록도에서 하나 이상의 블록에 지정된 기능을 구현한다.

이러한 컴퓨터 프로그램 명령은 또한 컴퓨터 또는 기타 프로그래밍 가능 데이터 처리 설비에 로드될 수 있으므로, 일련의 작업 단계가 컴퓨터 또는 기타 프로그래밍 가능 설비에서 실행되어 컴퓨터 구현 처리를 생성하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능 설비에서 실행되는 명령은 흐름도에서 하나 이상의 흐름 및/또는 블록도에서 하나 이상의 블록에 지정된 기능을 구현하는 단계를 제공할 수 있다. 전술한 내용은 본 출원의 실시예일 뿐이며, 본 출원의 보호 범위를 제한하기 위해 사용되지는 않는다.

1101: 획득 유닛, 1102: 제1 처리 유닛, 1103: 제2 처리 유닛, 121: 메모리, 122: 프로세서

Claims

클럭 복구 입력 데이터를 획득하고;
상기 클럭 복구 입력 데이터에 대해 주파수 영역 클럭 복구를 수행하여, 클럭 복구 출력 데이터를 획득하며;
상기 클럭 복구 출력 데이터에 따라, 주파수 영역 블라인드 등화 처리를 수행하여, 주파수 영역 등화 데이터를 획득하는 것을 포함하며,
그 중에서, 상기 클럭 복구 출력 데이터에 따라, 주파수 영역 블라인드 등화 처리를 수행하여, 주파수 영역 등화 데이터를 획득하는 것은:
상기 클럭 복구 출력 데이터에 따라 주파수 영역 블라인드 등화 입력 데이터를 획득하고;
시간 영역 계수를 획득하고, 상기 시간 영역 계수를 주파수 영역으로 변환하여, 주파수 영역 계수를 획득하며;
상기 주파수 영역 블라인드 등화 입력 데이터를 상기 주파수 영역 계수와 곱하여, 상기 주파수 영역 등화 데이터를 획득하는 것을 포함하며,
그 중에서, 상기 주파수 영역 등화 데이터를 획득한 후에,
상기 주파수 영역 등화 데이터를 시간 영역으로 변환하여, 시간 영역 등화 데이터를 획득하고;
상기 주파수 영역 블라인드 등화 입력 데이터 및 상기 시간 영역 등화 데이터에 따라, 상기 시간 영역 계수를 업데이트하여, 업데이트된 시간 영역 계수를 획득하는 것을 더 포함하며, 또한
그 중에서, 상기 주파수 영역 블라인드 등화 입력 데이터 및 상기 시간 영역 등화 데이터에 따라, 상기 시간 영역 계수를 업데이트하여, 업데이트된 시간 영역 계수를 획득하는 것은:
상기 시간 영역 등화 데이터에 대한 오차 계산을 수행하여, 시간 영역 오차 데이터를 획득하고;
상기 시간 영역 오차 데이터를 주파수 영역으로 변환하여, 주파수 영역 오차 데이터를 획득하고;
상기 주파수 영역 오차 데이터를 상기 주파수 영역 블라인드 등화 입력 데이터와 켤레 곱하여, 교차 스펙트럼 데이터를 획득하며;
상기 교차 스펙트럼 데이터에 따라 상기 시간 영역 계수를 업데이트하여, 업데이트된 시간 영역 계수를 획득하는 것을 포함하는, 신호 처리 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 클럭 복구 입력 데이터에 대해 주파수 영역 클럭 복구를 수행하여, 클럭 복구 출력 데이터를 획득하는 것은:
위상 판별 대상의 데이터를 획득하고;
상기 위상 판별 대상의 데이터에 대해 위상 판별을 수행하여, 상기 위상 판별 대상의 데이터로부터 위상 오차 값을 추출하고;
상기 위상 오차 값을 사용하여 상기 클럭 복구 입력 데이터에 대해 보간 처리를 수행하여, 클럭 복구 출력 데이터를 획득하는 것을 포함하는, 신호 처리 방법.
청구항 2에 있어서, 상기 위상 판별 대상의 데이터를 획득하는 것은:
상기 클럭 복구 입력 데이터를 주파수 영역으로 변환하여, 주파수 영역의 클럭 복구 입력 데이터를 획득하고, 상기 주파수 영역의 클럭 복구 입력 데이터를 주파수 영역 블라인드 등화 처리에 사용되는 주파수 영역 계수에 곱하여, 상기 위상 판별 대상의 데이터를 획득하며;
직전에 획득된 주파수 영역 등화 데이터를 상기 위상 판별 대상의 데이터로 사용하는 것을 포함하는, 신호 처리 방법.
청구항 2 또는 청구항 3에 있어서, 상기 위상 오차 값을 사용하여 상기 클럭 복구 입력 데이터에 대해 보간 처리를 수행하여, 클럭 복구 출력 데이터를 획득하는 것은:
시간 영역에서, 상기 위상 오차 값에 따라 상기 클럭 복구 입력 데이터에 대해 유한 길이 단위 임펄스 응답 FIR 필터링을 수행하여, 클럭 복구 출력 데이터를 획득하고;
또는, 상기 클럭 복구 입력 데이터를 주파수 영역으로 변환하여, 주파수 영역의 클럭 복구 입력 데이터를 획득하며; 주파수 영역에서, 상기 위상 오차 값을 통해 상기 주파수 영역의 클럭 복구 입력 데이터에 대해 위상 조정을 수행하여, 클럭 복구 출력 데이터를 획득하는 것을 포함하는, 신호 처리 방법.
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청구항 1에 있어서, 상기 클럭 복구 출력 데이터에 따라 주파수 영역 블라인드 등화 입력 데이터를 획득하는 것은:
상기 클럭 복구 출력 데이터가 시간 영역에서 획득된 데이터인 경우, 상기 클럭 복구 출력 데이터를 주파수 영역으로 변환하여, 상기 주파수 영역 블라인드 등화 입력 데이터를 획득하며;
상기 클럭 복구 출력 데이터가 주파수 영역에서 획득된 데이터인 경우, 상기 주파수 영역의 클럭 복구 출력 데이터에 따라, 상기 주파수 영역 블라인드 등화 입력 데이터를 획득하는 것을 포함하는, 신호 처리 방법.
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청구항 1에 있어서, 상기 교차 스펙트럼 데이터에 따라 시간 영역 계수를 업데이트하여, 업데이트된 시간 영역 계수를 획득하는 것은:
상기 교차 스펙트럼 데이터를 시간 영역으로 변환하여, 계수 조정량을 획득하며;
상기 계수 조정량을 사용하여 상기 시간 영역 계수를 업데이트하여, 업데이트된 시간 영역 계수를 획득하는 것을 포함하는, 신호 처리 방법.
클럭 복구 입력 데이터를 획득하도록 설정된, 획득 유닛;
상기 클럭 복구 입력 데이터에 대해 주파수 영역 클럭 복구를 수행하여, 클럭 복구 출력 데이터를 획득하도록 설정된, 제1 처리 유닛;
상기 클럭 복구 출력 데이터에 따라, 주파수 영역 블라인드 등화 처리를 수행하여, 주파수 영역 등화 데이터를 획득하도록 설정된, 제2 처리 유닛을 포함하며,
그 중에서, 상기 제2 처리 유닛은 상기 클럭 복구 출력 데이터에 따라 주파수 영역 블라인드 등화 입력 데이터를 획득하고; 시간 영역 계수를 획득하고, 상기 시간 영역 계수를 주파수 영역으로 변환하여, 주파수 영역 계수를 획득하며; 상기 주파수 영역 블라인드 등화 입력 데이터를 상기 주파수 영역 계수와 곱하여, 상기 주파수 영역 등화 데이터를 획득하도록 설정되며,
상기 제2 처리 유닛은 또한 상기 주파수 영역 등화 데이터를 획득한 후에, 상기 주파수 영역 등화 데이터를 시간 영역으로 변환하여, 시간 영역 등화 데이터를 획득하고; 상기 주파수 영역 블라인드 등화 입력 데이터 및 상기 시간 영역 등화 데이터에 따라, 상기 시간 영역 계수를 업데이트하여, 업데이트된 시간 영역 계수를 획득하도록 설정되며, 또한
그 중에서, 상기 제2 처리 유닛은 아래 방식을 통해 상기 주파수 영역 블라인드 등화 입력 데이터 및 상기 시간 영역 등화 데이터에 따라, 상기 시간 영역 계수를 업데이트하여, 업데이트된 시간 영역 계수를 획득하도록 설정되며, 상기 아래 방식은:
상기 시간 영역 등화 데이터에 대한 오차 계산을 수행하여, 시간 영역 오차 데이터를 획득하고;
상기 시간 영역 오차 데이터를 주파수 영역으로 변환하여, 주파수 영역 오차 데이터를 획득하고;
상기 주파수 영역 오차 데이터를 상기 주파수 영역 블라인드 등화 입력 데이터와 켤레 곱하여, 교차 스펙트럼 데이터를 획득하며;
상기 교차 스펙트럼 데이터에 따라 상기 시간 영역 계수를 업데이트하여, 업데이트된 시간 영역 계수를 획득하는 것을 포함하는, 신호 처리 장치.
프로세서 및 상기 프로세서에서 실행되는 컴퓨터 프로그램을 저장하도록 설정된 메모리를 포함하며; 상기 프로세서는 상기 컴퓨터 프로그램을 실행할 때, 청구항 1의 상기 신호 처리 방법을 실행하도록 설정된, 신호 처리 설비.
컴퓨터 프로그램을 저장하고, 상기 컴퓨터 프로그램이 프로세서에 의해 실행될 때 청구항 1의 상기 신호 처리 방법을 실행하는, 컴퓨터 저장 매체.