信号均衡方法及装置、光接收机制造方法及图纸

本申请公开了一种信号均衡方法及装置、光接收机，属于通信技术领域。包括：粗判决模块，分支选择模块，均衡模块，滤波模块和MLSE模块，粗判决模块与均衡模块、分支选择模块连接，分支选择模块与MLSE模块连接；均衡模块用于对输入的初始信号进行均衡处理，得到均衡信号；滤波模块用于对均衡信号进行滤波处理，得到滤波信号；粗判决模块用于根据均衡信号的分布情况，从均衡信号对应的初始电平中选取目标电平，目标电平的电平数目小于初始电平的电平数目；分支选择模块用于确定与目标电平对应的目标路径分支；MLSE模块用于在目标路径分支中确定滤波信号的最优路径分支。解决了相关技术中信号均衡过程中的资源消耗较大的问题。本申请用于均衡信号。

Signal Equalization Method, Device and Optical Receiver

【技术实现步骤摘要】
信号均衡方法及装置、光接收机
本申请涉及通信
，特别涉及一种信号均衡方法及装置、光接收机。
技术介绍
随着当代通信技术的快速发展，对信号传输的传输速率和可靠性的要求越来越高。信号在传输过程中，由于受到信号传输系统中的各个器件带宽的限制，会出现码间干扰(InterSymbolImerference；ISI)的问题，极大地影响了信号的质量。为了消除或减弱信号的ISI，通常需要对信号进行均衡处理，最大似然序列估计(MaximumLikelihoodSequenceEstimation；MLSE)算法(也可称为Viterbi算法)作为一种性能较优的一种均衡算法，成为了当前研究的重点。目前的信号传输系统一般包括：激光器(Laser)、驱动器、调制器(modulator)、传输链路(1ink)、光电转换装置(PhotoelectricconversionDevice；PD)、模数转换器(英文：Analog-DigitalConverter；简称：ADC)和数字信号处理(DigitalSignalProcessing；DSP)单元。其中，激光器、驱动器和调制器位于发送端，光电转换装置、模数转换器和数字信号处理单元位于接收端，调制器和光电转换装置之间通过传输链路连接，该传输链路可以是无线链路、电缆或光纤。激光器发出的光信号依次经过驱动器的驱动和调制器的调制之后，通过传输链路发送至接收端，由光电转换装置将光信号转换为电信号，ADC对电信号进行模数转换，DSP单元对模数转换后的信号进行数字信号处理，以恢复出数据。相关技术中，为了在接收端对信号进行均衡处理，数字信号处理单元中通常包括前馈均衡器(FeedForwardEqualization；FFE)、后置滤波器(postfilter)、MLSE模块和映射模块。信号到达数字信号处理单元后，通过FFE对信号进行初步均衡处理，由FFE输出的信号无ISI且非线性，但是信号中的噪声由白噪声变成了有色噪声，采用后置滤波器可以将有色噪声转换为白噪声，同时引入了可控的ISI；引入的ISI可以通过MLSE模块采用MLSE算法求解得到最优解，再通过映射模块将求解得到的最优解映射得到信号传输系统的最优路径。其中，在采用MLSE算法求解最优解的过程中，算法复杂度取决于信号的状态数(即信号的电平数目)和后置滤波器的调制阶数，假设信号的状态数为M，后置滤波器的调制阶数为L(相应的，信道记忆长度为L-1，该信道记忆长度用于表征信道的时延扩展能力)，则输入MLSE模块的路径分支数为ML，其中，路径分支数表示信号的可能传输路径的数量。由于输入MLSE模块的路径分支数与后置滤波器的调制阶数正相关，因此后置滤波器的调制阶数越高，MLSE算法的复杂度越高。为了降低MLSE算法的复杂度，以减少资源的消耗，相关技术中通常设置信道记忆长度为1，例如可以使用2阶的后置滤波器。示例的，对于强度调制格式为4级脉冲幅度调制(PhaseAmplitudeModulation；PAM)信号(可简称为PAM4信号，PAM4信号的电平数目为4)，使用2阶的后置滤波器时，输入MLSE模块的路径分支数为16。但是，MLSE模块在计算16个路径分支时，所占用的资源达到了100万个逻辑门电路，因此相关技术中，信号均衡过程中的资源消耗仍然较大。
技术实现思路
本申请实施例提供了一种信号均衡方法及装置、光接收机，可以解决相关技术中信号均衡过程中的资源消耗较大的问题。所述技术方案如下：第一方面，提供了一种信号均衡装置，用于光接收机，所述信号均衡装置包括：粗判决模块，分支选择模块，以及依次连接的均衡模块、滤波模块和最大似然序列估计MLSE模块，所述粗判决模块的输入端与所述均衡模块连接，所述粗判决模块的输出端与所述分支选择模块连接，所述分支选择模块的输出端与所述MLSE模块连接；所述均衡模块用于对输入的初始信号进行均衡处理，得到均衡信号；所述滤波模块用于对所述均衡信号进行滤波处理，得到滤波信号；所述粗判决模块用于根据所述均衡信号的分布情况，从所述均衡信号对应的初始电平中选取至少两个电平作为目标电平，所述目标电平的电平数目小于所述初始电平的电平数目；所述分支选择模块用于确定与所述目标电平对应的目标路径分支；所述MLSE模块用于在所述目标路径分支中确定所述滤波信号的最优路径分支。需要说明的是，本申请实施例提供的信号均衡装置，先通过粗判决模块根据均衡信号的分布情况，减少均衡信号对应的电平的电平数目以得到目标电平，再通过分支选择模块确定与目标电平对应的目标路径分支，由于目标电平的电平数目小于初始电平的电平数目，因此目标路径分支的数量小于初始电平对应的路径分支的数量，与相关技术相比，减少了MLSE模块所需计算的路径分支数，从而减少了信号均衡过程中消耗的资源。可选的，所述粗判决模块能够用于：计算所述均衡信号与所述初始电平中的每个电平在时域上的距离；将在时域上与所述均衡信号的距离最小的至少两个电平确定为所述目标电平。可选的，均衡模块可以为前馈均衡器FFE。在本申请中，均衡模块还可以为FFE、DFE或MAP均衡器，本申请对均衡模块所采用的均衡器的类型不做限定，以均衡模块为FFE为例进行说明。滤波模块可以为后置滤波器(postfilter)，后置滤波器可以用于控制信道记忆长度，以实现资源的可控。进一步的，信号均衡装置还包括：滤波系数计算模块，所述滤波系数计算模块的输入端与所述均衡模块连接，所述滤波系数计算模块用于根据所述均衡信号的信号特征，计算所述滤波模块的滤波系数，并向所述滤波模块提供所述滤波系数。需要说明的是，FFE输出的均衡信号中的噪声为有色噪声，滤波系数计算模块可以计算有色噪声的相关性，并将计算得到的相关性确定为滤波模块的滤波系数。在本申请实施例中，分支选择模块可以用于通过不同方式确定与目标电平对应的目标路径分支，本申请实施例以以下两种为例进行说明：在第一种方式中，滤波系数计算模块还用于向所述分支选择模块提供所述滤波系数；所述分支选择模块还用于基于所述滤波系数和所述目标电平，计算所述目标路径分支。在第二种方式中，所述信号均衡装置还包括：路径分支计算模块，所述路径分支计算模块的输出端与所述分支选择模块连接，所述滤波系数计算模块还用于向所述路径分支计算模块提供所述滤波系数；所述路径分支计算模块用于基于所述滤波系数和所述初始电平，计算初始路径分支；所述分支选择模块还用于基于所述目标电平，在所述初始路径分支中选取所述目标路径分支。可选的，所述滤波模块的调制阶数为L，所述目标电平的电平数目为M，所述目标路径分支的个数为ML，其中，M和L均为大于1的整数。需要说明的是，当信号的初始电平的电平数目为N，目标电平的电平数目为M，滤波模块的调制阶数为L时，本申请实施例提供的信号均衡装置消耗的资源是相关技术中的信号均衡装置消耗的资源的NL/ML，调制阶数越高，节省的资源越多。当目标电平的电平数目为2时，MLSE模块可以被配置为二进制开关键控OOK解调格式。可选的，所述初始信号为4级脉冲幅度调制信号，所述初始电平为-3，-1，1和3，上述粗判决模块的判决依据可以为：当所述均衡信号小于-1时，所述目标电平为-3和-1；当所述均衡信号不小于-1且不大于1时，所述目标电平本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种信号均衡装置，其特征在于，用于光接收机，所述信号均衡装置包括：粗判决模块，分支选择模块，以及依次连接的均衡模块、滤波模块和最大似然序列估计MLSE模块，所述粗判决模块的输入端与所述均衡模块连接，所述粗判决模块的输出端与所述分支选择模块连接，所述分支选择模块的输出端与所述MLSE模块连接；所述均衡模块用于对输入的初始信号进行均衡处理，得到均衡信号；所述滤波模块用于对所述均衡信号进行滤波处理，得到滤波信号；所述粗判决模块用于根据所述均衡信号的分布情况，从所述均衡信号对应的初始电平中选取至少两个电平作为目标电平，所述目标电平的电平数目小于所述初始电平的电平数目；所述分支选择模块用于确定与所述目标电平对应的目标路径分支；所述MLSE模块用于在所述目标路径分支中确定所述滤波信号的最优路径分支。

【技术特征摘要】
1.一种信号均衡装置，其特征在于，用于光接收机，所述信号均衡装置包括：粗判决模块，分支选择模块，以及依次连接的均衡模块、滤波模块和最大似然序列估计MLSE模块，所述粗判决模块的输入端与所述均衡模块连接，所述粗判决模块的输出端与所述分支选择模块连接，所述分支选择模块的输出端与所述MLSE模块连接；所述均衡模块用于对输入的初始信号进行均衡处理，得到均衡信号；所述滤波模块用于对所述均衡信号进行滤波处理，得到滤波信号；所述粗判决模块用于根据所述均衡信号的分布情况，从所述均衡信号对应的初始电平中选取至少两个电平作为目标电平，所述目标电平的电平数目小于所述初始电平的电平数目；所述分支选择模块用于确定与所述目标电平对应的目标路径分支；所述MLSE模块用于在所述目标路径分支中确定所述滤波信号的最优路径分支。2.根据权利要求1所述的信号均衡装置，其特征在于，所述粗判决模块还用于：计算所述均衡信号与所述初始电平中的每个电平在时域上的距离；将在时域上与所述均衡信号的距离最小的至少两个电平确定为所述目标电平。3.根据权利要求1或2所述的信号均衡装置，其特征在于，所述均衡模块为前馈均衡器FFE。4.根据权利要求3所述的信号均衡装置，其特征在于，所述信号均衡装置还包括：滤波系数计算模块，所述滤波系数计算模块的输入端与所述均衡模块连接，所述滤波系数计算模块用于根据所述均衡信号的信号特征，计算所述滤波模块的滤波系数，并向所述滤波模块提供所述滤波系数。5.根据权利要求4所述的信号均衡装置，其特征在于，所述滤波系数计算模块还用于向所述分支选择模块提供所述滤波系数；所述分支选择模块还用于基于所述滤波系数和所述目标电平，计算所述目标路径分支。6.根据权利要求4所述的信号均衡装置，其特征在于，所述信号均衡装置还包括：路径分支计算模块，所述路径分支计算模块的输出端与所述分支选择模块连接，所述滤波系数计算模块还用于向所述路径分支计算模块提供所述滤波系数；所述路径分支计算模块用于基于所述滤波系数和所述初始电平，计算初始路径分支；所述分支选择模块还用于基于所述目标电平，在所述初始路径分支中选取所述目标路径分支。7.根据权利要求5或6所述的信号均衡装置，其特征在于，所述滤波模块的调制阶数为L，所述目标电平的电平数目为M，所述目标路径分支的个数为ML，其中，M和L均为大于1的整数。8.根据权利要求7所述的信号均衡装置，其特征在于，所述目标电平的电平数目为2，所述MLSE模块被配置为二进制开关键控OOK解调格式。9.根据权利要求8所述的信号均衡装置，其特征在于，所述初始信号为4级脉冲幅度调制信号，所述初始电平为-3，-1，1和3；当所述均衡信号小于-1时，所述目标电平为-3和-1；当所述均衡信号不小于-1且不大于1时，所述目标电平为-1和1；当所述均衡信号大于1时，所述目标电平为1和3。10.根据权利要求1所述的信号均衡装置，其特征在于，所述信号均衡装置还包括与所述MLSE模块的输出端连接的映射模块，所述映射模块的输入端还与所述粗判决模块的输出端连接；所述映射模块用于根据预设映射规则，基于预设时刻周期内各个时刻的所述目标电平，将所述预设时刻周期内的最优路径分支映射得到所述预设时刻周期内的最优电平，并输出所述最优电平，所述最优电平中的电平数目与所述预设时刻周期内的时刻数目相同，所述最优电平中的电平值均为所述初始电平中的电平...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚冬冬，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44