一种载波相位估计方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种载波相位估计装置，所述装置包括：信号四次方相角确定单元、累积相角跳变值确定单元、载波相位的补偿角度值确定单元；其中，所述信号四次方相角确定单元，用于对接收到的信号进行四次方运算，确定四次方信号相角；所述累积相角跳变值确定单元，用于根据所述四次方相角，确定累积相角跳变值；所述载波相位的补偿角度值确定单元，用于根据所述四次方信号相角以及所述累积相角跳变值，确定载波相位的补偿角度值。本发明专利技术还提供了一种载波相位估计方法。

【技术实现步骤摘要】
一种载波相位估计方法和装置
本专利技术涉及光通信技术，尤其涉及一种光纤通信中载波相位估计方法和装置。
技术介绍
随着互联网流量的增加，互联网干线系统中的光通信系统需求的容量也越来越大。随着波长比特率的增加，在传输路径上的色度色散、偏振模色散以及各种非线性效应的波形失真，会导致信息质量的严重退化。数字相干技术被作为高速光通信系统的关键技术，与非相干技术相比，有如下优点：大约3dB的光信噪比(OSNR，OpticalSignalNoiseRatio)增益；可以方便地采用电均衡技术来应对信道变化，从而降低成本；另外，数字相干技术还可以采用更高效的调制技术以及偏振复用来提高传输容量；因此，数字相干技术被认为是高速光通信系统的关键技术。在相干光通信系统中，因为发射端的激光器和接收端的本振激光器都有一定的线宽，因此，要在接收端得到正确的信号就必须进行相位恢复。但目前相位恢复过程中所涉及的解缠绕(unwrap)方法大多数为串行运算，或较为复杂的并行运算，如目前现有的典型并行解缠绕分为两个步骤实现：第一步，并行段内相偏调整；第二步，并行段间相偏调整；具体实现的解缠绕电路实现结构复杂，且延迟大。从上述过程可以看出，现有相位估计的串行解缠绕方法效率较低，并行解缠绕的方法实现复杂、电路规模大、延迟大、功耗大。因此，目前亟需一种高效的并行解缠绕实现方法，从而高效的实现载波相位估计。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例期望提供一种载波相位估计方法和装置，解决了现有并行解缠绕方法实现复杂、电路规模大、延迟大、功耗大等问题。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：本专利技术实施例提供了一种载波相位估计装置，所述装置包括：信号四次方相角确定单元、累积相角跳变值确定单元、载波相位的补偿角度值确定单元；其中，所述信号四次方相角确定单元，用于对接收到的信号进行四次方运算，确定四次方信号相角；所述累积相角跳变值确定单元，用于根据所述四次方相角，确定累积相角跳变值；所述载波相位的补偿角度值确定单元，用于根据所述四次方信号相角以及所述累积相角跳变值，确定载波相位的补偿角度值。上述方案中，所述信号四次方相角确定单元具体用于：对接收到的频偏补偿后的信号取四次方，得到四次方信号；将所述四次方信号取均值，确定四次方信号相角。上述方案中，所述累积相角跳变值确定单元包括相角差分子单元、取整子单元、累加子单元，其中：所述相角差分子单元，用于对所述四次方信号相角进行差分，确定差分相角；所述取整子单元，用于将所述差分相角取整，确定相角跳变值；所述累加子单元，用于累加所述相角跳变值，并将所述累加后的相角跳变值模4，确定累积相角跳变值。上述方案中，所述载波相位的补偿角度值确定单元包括解缠绕载波相位值确定子单元、补偿单元；其中，所述解缠绕载波相位值确定子单元，用于将所述四次方信号相角与所述累积相角跳变值的和除以4，确定解缠绕载波相位值；所述补偿单元，用于对所述解缠绕载波相位值进行补偿，确定载波相位的补偿角度值。上述方案中，所述补偿单元具体用于：将所述解缠绕载波相位值加上1/8转，得到载波相位的补偿角度值。本专利技术实施例还提供了一种载波相位估计方法，所述方法包括：对接收到的信号进行四次方运算，确定四次方信号相角；根据所述四次方相角，确定累积相角跳变值；根据所述四次方信号相角以及所述累积相角跳变值，确定载波相位的补偿角度值。上述方案中，所述对接收到的信号进行四次方运算，确定四次方信号相角包括：对接收到的频偏补偿后的信号取四次方，得到四次方信号；将所述四次方信号取均值，确定四次方信号相角。上述方案中，所述根据所述四次方相角，确定累积相角跳变值包括：对所述四次方信号相角进行差分，确定差分相角；将所述差分相角取整，确定相角跳变值；累加所述相角跳变值，并将所述累加后的相角跳变值模4，确定累积相角跳变值。上述方案中，所述根据所述四次方信号相角以及所述累积相角跳变值，确定载波相位的补偿角度值包括：将所述四次方信号相角与所述累积相角跳变值的和除以4，确定解缠绕载波相位值；对所述解缠绕载波相位值进行补偿，确定载波相位的补偿角度值。上述方案中，所述对所述解缠绕载波相位值进行补偿，确定载波相位的补偿角度值包括但不限于：将所述解缠绕载波相位值加上1/8转，得到载波相位的补偿角度值。本专利技术实施例所提供的载波相位估计方法和装置，先对接收到的信号进行四次方运算，确定四次方信号相角；再根据所述四次方相角，确定累积相角跳变值；然后根据所述四次方信号相角以及所述累积相角跳变值，确定载波相位的补偿角度值。如此，能够解决现有并行解缠绕方法实现时存在的复杂、电路规模大、延迟大、功耗大等问题。附图说明图1为典型的四次方相位估计方法流程示意图；图2为实施例载波相位估计装置结构示意图；图3为本专利技术实施例解缠绕载波相位值确定子单元算法结构示意图；图4为本专利技术实施例解缠绕载波相位值确定子单元二进制算法结构示意图；图5为本专利技术实施例载波相位估计方法流程示意图；图6为本专利技术实施例确定累积相角跳变值方法流程示意图。具体实施方式对接收系统经过均衡和偏振解复用以及频偏补偿之后的信号进行四次方后，第k个符号的四次方信号的相位可以表示为4θs(k)+4θn+4θASE，4θs(k)模上2π之后的值为π，所以，进行四次方运算可以去掉符号调制相位。为了减小噪声影响，可将四次方信号进行滑动平均滤波，再求平均滤波后信号的复数相位，之后进行角度解缠绕，以及除以4，最终得到估计的相位值。图1为典型的四次方相位估计方法流程示意图。目前的相干光通信系统大多采用QPSK作为调制格式，为了进一步提高传输容量，可以采用更高阶的调制格式，如16正交幅度调制(QAM，QuadratureAmplitudeModulation)，基本步骤为：先进行对符号进行四次方，然后根据幅值对该符号进行分组，例如分为三组；去掉分在第II组的四次方信号，保留第I、III组点，进行滑动平均；之后求复数相角，解决缠绕等。但是，现有解缠绕方式大多数为串行运算，或较为复杂的并行运算，如现有的典型并行解缠绕分为两个步骤实现：第一步，并行段内相偏调整；第二步，并行段间相偏调整；具体实现的解缠绕电路实现结构复杂，且延迟大。针对上述问题，本专利技术实施例中提供了一种载波相位估计装置，所述装置包括：信号四次方相角确定单元、累积相角跳变值确定单元、载波相位的补偿角度值确定单元；其中，所述信号四次方相角确定单元，用于对接收到的信号进行四次方运算，确定四次方信号相角；所述累积相角跳变值确定单元，用于根据所述四次方相角，确定累积相角跳变值；所述载波相位的补偿角度值确定单元，用于根据所述四次方信号相角以及所述累积相角跳变值，确定载波相位的补偿角度值。在实际应用中，由于128Gb/s偏振复用－四相相移键控(PM-QPSK)相干光通信接收机在均衡和偏振解复用后，有x偏振和y偏振两路信号，对x偏振信号和y偏振信号进行频偏补偿之后，还存在激光器线宽造成的相位误差分量，需要估计出相位误差，即需要计算载波相位的补偿角度值，并进行补偿。x偏振和y偏振两路信号需要分别进行相位估计，本专利技术实施例所述载波相位估计装置，输入信号为完成均衡和偏振解复用以及频偏补偿后的信号。对于偏振复用相干光通信系统，有x偏振和y偏振两个偏振本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种载波相位估计装置，其特征在于，所述装置包括：信号四次方相角确定单元、累积相角跳变值确定单元、载波相位的补偿角度值确定单元；其中，所述信号四次方相角确定单元，用于对接收到的信号进行四次方运算，确定四次方信号相角；所述累积相角跳变值确定单元，用于根据所述四次方相角，确定累积相角跳变值；所述载波相位的补偿角度值确定单元，用于根据所述四次方信号相角以及所述累积相角跳变值，确定载波相位的补偿角度值。

【技术特征摘要】
1.一种载波相位估计装置，其特征在于，所述装置包括：信号四次方相角确定单元、累积相角跳变值确定单元、载波相位的补偿角度值确定单元；其中，所述信号四次方相角确定单元，用于对接收到的信号进行四次方运算，确定四次方信号相角；所述累积相角跳变值确定单元，用于根据所述四次方相角，确定累积相角跳变值；所述载波相位的补偿角度值确定单元，用于根据所述四次方信号相角以及所述累积相角跳变值，确定载波相位的补偿角度值。2.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述信号四次方相角确定单元具体用于：对接收到的频偏补偿后的信号取四次方，得到四次方信号；将所述四次方信号取均值，确定四次方信号相角。3.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述累积相角跳变值确定单元包括相角差分子单元、取整子单元、累加子单元，其中：所述相角差分子单元，用于对所述四次方信号相角进行差分，确定差分相角；所述取整子单元，用于将所述差分相角取整，确定相角跳变值；所述累加子单元，用于累加所述相角跳变值，并将所述累加后的相角跳变值模4，确定累积相角跳变值。4.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述载波相位的补偿角度值确定单元包括解缠绕载波相位值确定子单元、补偿单元；其中，所述解缠绕载波相位值确定子单元，用于将所述四次方信号相角与所述累积相角跳变值的和除以4，确定解缠绕载波相位值；所述补偿单元，用于对所述解缠绕载波相位值进行补偿，确定载波相位的补...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚扬中，李强，黄源良，蔡轶，
申请(专利权)人：深圳市中兴微电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44