频差估计装置、信道间隔估计装置、方法和系统制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种频差估计装置、信道间隔估计装置、方法和系统，该频差估计装置包括：同步提取单元，其对包含周期性训练序列的接收序列进行训练序列同步提取，得到训练序列；延时相关处理单元，其对所述训练序列并行地进行不同延时量的自相关操作，得到多个并行的相关序列；叠加处理单元，其对所述多个并行的相关序列进行叠加操作，得到单一序列；频差估计单元，其根据所述单一序列在所述训练序列的同步位置的相位确定频差。通过本发明专利技术实施例，提高了频差估计的抗噪声性能。

Frequency difference estimation device, channel interval estimation device, method and system

The embodiment of the invention provides a frequency offset estimation device, channel interval estimation apparatus, method and system, including the frequency difference estimation device: synchronous extraction unit, the training sequence of the received sequence contains periodic training sequence synchronization, training sequence; delay correlation processing unit, the autocorrelation operation for the the training sequence parallel to different delay time, get multiple parallel correlation sequence; superposition processing unit, the operation of the superposition of multiple parallel sequences, single sequence; difference frequency estimation unit, according to the position of the single phase synchronization sequence in the training sequence to determine the frequency difference. Through the embodiment of the invention, the anti noise performance of the frequency difference estimation is improved.

【技术实现步骤摘要】
频差估计装置、信道间隔估计装置、方法和系统
本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种频差估计装置、信道间隔估计装置、方法和系统。
技术介绍
在光纤通信系统中，载波数据调制在光载波上。理想条件下，激光器波长稳定，故载波波长固定不变。在实际系统中，由于激光器波长受驱动电流变化、温度波动、谐振腔老化等因素影响，输出载波波长在一定范围内漂移，体现为载波的频差(频差)。这种频差的不确定变化会给光通信系统带来较大影响，主要体现在：1)使载波数据的解调面临困难；2)对多载波系统有可能引入邻道串扰。有效的频差估计方法是解决系统固有频差问题的有效手段。目前，训练序列在高速光纤通信系统中起重要作用。首先，由于光纤信道不理想，常需要引入训练序列来协助接收机进行信道均衡；更为重要的是，训练序列还可以用于协助进行频差估计和补偿，消除固有频差影响。鉴于训练序列在对抗频差方面的重要作用，有效的训练序列设计及频差估计方法成为提高传输系统性能的关键。在非理想条件下，系统噪声是影响训练序列频差估计性能的关键因素，有效的训练序列设计和处理方法可以增强训练序列的抗噪声特性，抗噪声特性的提高不仅有利于频差估计，还可以带来训练序列若干功能的强化，从而使整个系统具有良好的通信性能。应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本专利技术的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
技术实现思路
专利技术人发现，解决训练序列的抗噪声问题是设计和训练序列频差估计的基础，也是进一步优化光纤通信系统的有效手段。在实现训练序列频差估计抗噪声强化的过程中，不希望引入额外硬件开销，所以在光接收机进行有效数字信号信号处理，在不引入过大复杂度的情况下增强训练序列抗噪声特性，改善训练序列在用于频差估计方面的性能，是本申请的出发点。本专利技术实施例提供了一种频差估计装置、信道间隔估计装置、方法和系统，该频差估计装置利用光接收机的信息，先对具有周期性的训练序列进行同步提取，并利用多周期相关序列的差分性质来增强训练序列的抗噪声性能，由此，显著改善了频差估计的抗噪声性能。根据本专利技术实施例的第一方面，提供了一种频差估计装置，其中，该装置包括：同步提取单元，其对包含周期性训练序列的接收序列进行训练序列同步提取，得到训练序列；延时相关处理单元，其对所述训练序列并行地进行不同延时量的自相关操作，得到多个并行的相关序列；叠加处理单元，其对所述多个并行的相关序列进行叠加操作，得到单一序列；频差估计单元，其根据所述单一序列在所述训练序列的同步位置的相位确定频差。根据本专利技术实施例的第二方面，提供了一种信道间隔估计装置，其中，该装置包括：频差估计单元，其对接收机的带宽范围内的中心信道的频差和邻道的频差进行估计，得到中心信道的频差和邻道的频差；信道间隔估计单元，其利用中心信道的频差和邻道的频差估计信道间隔；其中，对于接收机的带宽范围内的中心信道的频差，所述频差估计单元对包含周期性训练序列的中心信道的接收序列进行训练序列同步提取，得到训练序列，对所述训练序列并行地进行不同延时量的自相关操作，得到多个并行的相关序列，对所述多个并行的相关序列进行叠加操作，得到单一序列，根据所述单一序列在所述训练序列的同步位置的相位确定所述中心信道的频差；其中，对于接收机的带宽范围内的邻道的频差，所述频差估计单元对包含周期性训练序列的邻道的接收序列进行训练序列同步提取，得到训练序列，对所述训练序列并行地进行不同延时量的自相关操作，得到多个并行的相关序列，对所述多个并行的相关序列进行叠加操作，得到单一序列，根据所述单一序列在所述训练序列的同步位置的相位确定所述邻道的频差。根据本专利技术实施例的第三方面，提供了一种接收机，其中，所述接收机包括前述第一方面或第二方面所述的装置。根据本专利技术实施例的第四方面，提供了一种通信系统，其中，所述通信系统包括发射机和前述第三方面所述的接收机。根据本专利技术实施例的第五方面，提供了一种频差估计方法，其中，该方法包括：对包含周期性训练序列的接收序列进行训练序列同步提取，得到训练序列；对所述训练序列并行地进行不同延时量的自相关操作，得到多个并行的相关序列；对所述多个并行的相关序列进行叠加操作，得到单一序列；根据所述单一序列在所述训练序列的同步位置的相位确定频差。根据本专利技术实施例的第六方面，提供了一种信道间隔估计方法，其中，所述方法包括：对接收机的带宽范围内的中心信道的频差和邻道的频差进行估计，得到中心信道的频差和邻道的频差；利用中心信道的频差和邻道的频差估计信道间隔；其中，对于接收机的带宽范围内的中心信道的频差，对包含周期性训练序列的中心信道的接收序列进行训练序列同步提取，得到训练序列，对所述训练序列并行地进行不同延时量的自相关操作，得到多个并行的相关序列，对所述多个并行的相关序列进行叠加操作，得到单一序列，根据所述单一序列在所述训练序列的同步位置的相位确定所述中心信道的频差；其中，对于接收机的带宽范围内的邻道的频差，对包含周期性训练序列的邻道的接收序列进行训练序列同步提取，得到训练序列，对所述训练序列并行地进行不同延时量的自相关操作，得到多个并行的相关序列，对所述多个并行的相关序列进行叠加操作，得到单一序列，根据所述单一序列在所述训练序列的同步位置的相位确定所述邻道的频差。本专利技术的有益效果在于：通过本专利技术实施例，利用多周期相关序列求差分来增强频差估计的抗噪声性能，这种有效的处理有利于光接收机传输性能的提升，为光接收机模块的产品化提供指导。参照后文的说明和附图，详细公开了本专利技术的特定实施方式，指明了本专利技术的原理可以被采用的方式。应该理解，本专利技术的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本专利技术的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。附图说明所包括的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本专利技术的实施方式，并与文字描述一起来阐释本专利技术的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：图1是实施例1的发送序列产生装置的示意图；图2是周期性的训练序列的结构的示意图；图3是实施例2的频差估计装置的示意图；图4是接收序列的结构的示意图；图5是预处理单元的一个实施方式的示意图；图6是预处理单元的另一个实施方式的示意图；图7是实施例3的信道间隔估计装置的示意图；图8是中心信道和邻道的滤波示意图；图9是实施例4的发射机的示意图；图10是实施例4的发射机的系统构成示意图；图11是实施例5的接收机的示意图；图12是实施例5的接收机的系统构成示意图；图13是实施例6的通信系统的示意图；图14是实施例7的发送序列产生方法的示意图；图15是实施例8的频差本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种频差估计装置，其中，该装置包括：同步提取单元，其对包含周期性训练序列的接收序列进行训练序列同步提取，得到训练序列；延时相关处理单元，其对所述训练序列并行地进行不同延时量的自相关操作，得到多个并行的相关序列；叠加处理单元，其对所述多个并行的相关序列进行叠加操作，得到单一序列；频差估计单元，其根据所述单一序列在所述训练序列的同步位置的相位确定频差。

【技术特征摘要】
1.一种频差估计装置，其中，该装置包括：同步提取单元，其对包含周期性训练序列的接收序列进行训练序列同步提取，得到训练序列；延时相关处理单元，其对所述训练序列并行地进行不同延时量的自相关操作，得到多个并行的相关序列；叠加处理单元，其对所述多个并行的相关序列进行叠加操作，得到单一序列；频差估计单元，其根据所述单一序列在所述训练序列的同步位置的相位确定频差。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述不同延时量分别为所述训练序列的周期的整数倍。3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述叠加处理单元将所述多个并行的相关序列中相邻两个相关序列进行复数共轭相乘，再将所有值相加，得到所述单一序列。4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述单一序列的表达式为：其中，和为所述多个并行的相关序列中相邻的两个相关序列，k为所述周期性的训练序列的周期数，T为符号周期，m为所述周期性训练序列中子序列的周期，Δf为频差，TS为提取的训练序列，()*代表复数共轭操作。5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述频差估计单元将所述单一序列在所述训练序列的同步位置处的相位除以子序列时间周期，得到所述频差：其中，angle(Csync)为所述单一序列Cn在所述训练序列的同步位置sync处的相位，2π为常数，mT为子序列时间周期。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵颖，窦亮，陶振宁，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP