[发明专利]一种相位误差补偿方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及光通信领域，特别涉及一种相位误差补偿方法及装置。

背景技术

QAM(Quadrature Amplitude Modulation，正交幅度调制)技术是一种广泛应用于无线通信的高效率调制技术。近年来随着数据传输容量的不断增加，正交幅度调制技术已经被应用到光通信中用以提高传输容量。

在光通信系统中，QAM系统的发射机如图1所示，基带信号包括同相支路信号和正交支路信号，两支路信号分别用正交的两路光载波(两路频率相同、相位相差90度的高频正弦信号)进行调制后合波成一路光信号。QAM系统的相干接收机如图2所示，相干接收机在接收到该光信号后，将该光信号分别与正交的两路本振光(两路频率与信号中心频率相同、相位相差90度的高频正弦信号)进行相干，然后经过光电探测器PD、模数转换器ADC的处理得到数字基带信号（图2中两个ADC输出的即为表征数字基带信号的两个数字信号：同相支路信号和正交支路信号），然后将数字基带信号输入至数字信号处理器DSP，由数字信号处理器DSP进行解调得到发射机所发送的信息。

然而在实际应用中，由于设备的生产缺陷和环境温度波动等因素，发射机侧的两路光载波之间的相位差和接收机侧两路本振光之间的相位差都难免会偏离90度，存在相位误差。在光通信中，相位误差将会导致信号质量下降、信号传输距离减少等，最终光通信系统性能的降低。

目前在相干接收机中通常采用的一种相位误差补偿方案的逻辑如图3所示，该补偿方案可以在图2中的DSP中实现，I为当前的基带信号的同相支路信号，Q为当前的基带信号的正交支路信号，e为基带信号的同相支路信号和正交支路信号的相位误差参数，I'为补偿处理后的同相支路信号，Q'为补偿处理后的正交支路信号。可见该方案中，在对相位误差参数进行更新的环路中存在两个乘法单元，两个乘法单元引起的延时将会直接影响相位误差的跟踪能力，从而引起相位误差补偿的延时，导致相位误差补偿效果较差。

发明内容

本发明实施例提供一种相位误差补偿方法及装置，用以减小相位误差补偿的延时，改善相位误差补偿效果。

第一方面，提供一种相位误差补偿方法，包括：

基于公式A=IQ-I²a，确定相位误差信号；其中，A为相位误差信号，I为当前的基带信号的同相支路信号，Q为当前的基带信号的正交支路信号，a为基带信号的同相支路信号和正交支路信号当前的相位误差参数；并对所述相位误差信号进行低通滤波，得到更新后的相位误差参数；

基于更新后的相位误差参数，对当前的基带信号进行相位补偿处理。

结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，对所述相位误差信号进行低通滤波，得到更新后的相位误差参数，具体包括：

基于公式确定更新后的相位误差参数；其中，a'为更新后的相位误差参数，μ为步长迭代因子。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，在基于公式确定更新后的相位误差参数之前，还包括：

根据预设量化精度，对所述相位误差信号进行量化处理。

结合第一方面，第一方面的第一种可能的实现方式，或者第一方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，基于更新后的相位误差参数，对当前的基带信号进行相位补偿处理，具体包括：

基于公式对当前的基带信号的正交支路信号进行处理；其中，Q'为处理后的正交支路信号，a'为更新后的相位误差参数。

结合第一方面，第一方面的第一种可能的实现方式，或者第一方面的第二种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，基于更新后的相位误差参数，对当前的基带信号进行相位补偿处理，具体包括：

基于公式Q'=Q-Ia'，对当前的基带信号的正交支路信号进行处理；其中，Q'为处理后的正交支路信号，a'为更新后的相位误差参数。

结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，还包括：

基于公式对当前的基带信号的同相支路信号进行处理；其中，I'为处理后的同相支路信号。

第二方面，提供一种相位误差补偿装置，包括：

参数更新单元，用于基于公式A=IQ-I²a，确定相位误差信号；其中，A为相位误差信号，I为当前的基带信号的同相支路信号，Q为当前的基带信号的正交支路信号，a为基带信号的同相支路信号和正交支路信号当前的相位误差参数；并对所述相位误差信号进行低通滤波，得到更新后的相位误差参数；