[发明专利]一种信号处理系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域的信号处理装置和方法，尤其是通信传输系统接收端的信号处理装置和方法。

背景技术

在通信系统中，当信道质量不理想时，信号传输过程中会发生串扰、畸变等，例如在光纤通信系统中，光纤的色散、偏振模色散(PMD)、光滤波效应等会导致信号的串扰。在这种情况下，在接收端可以采用数字信号处理的方法，如均衡来消除串扰。为了适应信道的不确定性，该信号处理需要是自适应的。另一方面，数字信号处理过程中需要与信号同步的数字样值，因此需要对信号进行时钟同步。

现有技术中常规的处理方式是先对信号进行同步处理，然后再进行自适应均衡，如图1所示。输入信号先用模数转换器(ADC)采样，经时钟同步环路获取与信号同步的数字采样值，再经过自适应均衡滤波器均衡处理后输出。

采用这种处理方法，当接收端收到的信号变形很严重时，如信号速率为100Gbps，色散大于300ps/nm，将无法有效的检测相位误差，从而无法有效地进行时钟同步和均衡。所以这种方法只能处理变形不太严重的信号，限制了其在信号变形严重的系统中的应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种信号处理的系统和方法，提高接收端进行时钟同步和均衡的信号处理能力。

为了解决上述问题，本发明提供了一种信号处理的系统，包括依次连接的采样及预处理装置、自适应均衡滤波器、鉴相器、环路滤波器和振荡装置，所述振荡装置的输出端连接到所述采样及预处理装置，其中：

所述采样及预处理装置，用于根据所述振荡装置输出的振荡信号对输入信号进行采样和预处理，将得到的采样值发送到所述自适应均衡滤波器；

所述自适应均衡滤波器，用于对所述采样值进行自适应均衡处理，处理后的信号一路作为信号输出，一路发送到所述鉴相器；

所述鉴相器，用于检测该信号的相位误差得到相位误差信号，并将所述相位误差信号发送到所述环路滤波器；

所述环路滤波器，用于滤除所述相位误差信号的噪声及高频分量，得到数字时钟误差信号并发送到所述振荡装置；

所述振荡装置，用于根据所述数字时钟误差信号产生相应的振荡信号，发送到所述采样及预处理装置。

进一步地，所述采样及预处理装置进一步包括模数转换器(ADC)和插值滤波器，其中：

所述模数转换器，用于对输入信号进行采样得到采样值，实现模拟信号到数字信号的转换，并发送到所述插值滤波器；

所述插值滤波器，用于根据所述振荡装置提供的振荡信号对所述采样值进行插值，将插值后的采样值发送到所述自适应均衡滤波器；

所述振荡装置是数控振荡器，用于根据所述数字时钟误差信号产生相应的振荡信号，以提供同步插值时刻给所述插值滤波器。

进一步地，所述采样及预处理装置还包括预处理设备，用于对所述ADC发送的采样值进行重采样、初均衡和/或采样值幅度与相位的预处理，并发送到所述插值滤波器。

进一步地，所述采样及预处理装置进一步包括模数转换器(ADC)和预处理设备，其中：

所述模数转换器，用于根据所述振荡装置提供的振荡信号对输入信号进行采样得到采样值，实现模拟信号到数字信号转换，并发送到所述预处理设备；

所述预处理设备，用于对所述模数转换器发送的采样值进行重采样、初均衡和/或对所述采样值幅度与相位进行预处理，并发送到所述自适应均衡滤波器；

所述振荡装置进一步包括数模转换器(DAC)和压控振荡器(VCO)，其中：

所述数模转换器，用于将所述环路滤波器发送的数字时钟误差信号转换为控制电压；

所述压控振荡器，用于根据所述控制电压产生振荡信号，以提供给所述采样及预处理装置的模数转换器。

本发明还提供了一种光正交相移键控系统(QPSK)相干光接收机的信号处理系统，包括依次连接的本振激光器、90度混频器、光电转换器、采样及预处理装置、自适应均衡滤波器、鉴相器、环路滤波器和振荡装置，所述振荡装置的输出端连接到所述采样及预处理装置，其中：

所述本振光激光器，用于产生本振光并发送到所述90度混频器；

所述90度混频器，用于接收所述本振光和光输入信号进行90度混频，得到两路正交光信号，I路和Q路，并分别发送到对应的光电转换器；

所述光电转换器，用于将对应的所述I路或Q路正交光信号转换为电信号，并发送到对应的采样及预处理装置；