[发明专利]用于估计接收到的光信号的色散的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于估计接收到的光信号的色散（CD）的方法。本发明的各方面涉及相干检测接收器中用于数字均衡的CD估计。

背景技术

在相干光传输系统中，色散在光纤传输过程中累积并引起严重的符号间干扰（ISI），这样带来严重的系统损耗。在数字相干接收器初始化的过程中，稳定且准确的CD估计对于设置频域（FD）CD补偿滤波器极为重要。如果CD估计存在较大的估计误差，那么随后的均衡和同步步骤都不会起效。这将导致收发器完全失效。

当前，在带宽限制和采样率等实施约束条件下，由非数据辅助技术，即盲估计技术来进行CD估计。所述估计通过在整个可能的CD范围内进行扫描，因此花费大量时间，且由于所有其他的过程要等到扫描完成才能进行，故减慢了数字相干接收器的初始化速度。

就现有的CD估计来说，已察觉到以下两个问题：

A）为了更高的分辨率而改变步长，即更小的CD扫描步长，不会提高估计精确度。估计性能受到限制且不能获得更精确和更稳定的估计。

B）为了更低的分辨率而改变步长，即更大的CD扫描步长，对于更快的扫描程序是需要的，却遭遇错过最适宜的CD估计区域的风险。

从A）和B）中观察到的特性得出结论，即，估计的精确度不能被提高且复杂性和估计时间不能得到改善。

发明内容

本发明的目的是提供一种概念，用于光系统中快速且准确的色散估计技术。进一步地，适合于高速处理的低复杂性实施方案。

此目的由独立权利要求项的特征实现。其他实施方式可从从属权利要求、说明书和附图中清楚地了解。

本发明基于以下发现：提供梯度或指示器，其中总扫描范围内最相配CD补偿函数所处的部分将会通过总扫描范围的缩小而加速估计技术。提供优化准则作为此梯度以迭代地自适应相关带宽、CD滤波范围和扫描分辨率。

如下所呈现，通过此优化准则，在准确度、稳定性和速度方面，所述估计有了显著提高。

为了详细描述本发明，将使用以下术语、缩写和记号：

CD：                 色散，

FD：                 频域，

ISI：                符号间干扰，

M：                  相关滤波扫描的次数，

                     色散补偿滤波器的数目

step：               步长或迭代算法的步数，

△D：                扫描分辨率，

D_min…D_max：         扫描范围，

D_max：               扫描范围的最大CD值，

D_min：               扫描范围的最小CD值，

step_max：            最大步数、步长或迭代次数，

c：                  光速，

M_FFT：               FFT的大小，

λ：                 载波波长，

R_x（f）：            接收到的光信号，

T：                  频率偏移，

B：                  连续频率集成带宽

N：                  离散频率集成带宽

C_D（T，B）：         关于频率偏移T的相关函数，取决于集成带宽B的选择

f_s：                 采样率，

R_x，D（f）：         接收到的光信号的滤波后样本，

PDM：                偏分复用，

（D）QPSK：         （差分）四相相移键控，（差分）正交相移键控，

FFT：                快速傅立叶变换，

IFFT：               快速傅立叶反变换，

DSP：                数字信号处理，