[发明专利]基于训练序列的频域色散搜索方法

说明书

技术领域

本发明属于频域色散搜索技术领域，更为具体地讲，涉及一种基于训练序列的频域色散搜索方法。

背景技术

随着光纤相干通信技术的发展，包含有数字均衡技术的相干检测接收机能够对所有的线性信道损耗或者低非线性光纤信道进行补偿，这就使得在传输过程中可以在接收端对色度色散(CD，Chromatic Dispersion)进行数字均衡而不必通过色散补偿光纤(DCF，Dispersion Compensating Fiber)在光域进行补偿。在常用的数字均衡方法中有时域均衡和频域均衡两种方式。由于频域均衡具有非常低的计算复杂度以及良好的并行度，与时域的光纤色散有限脉冲响应(FIR，Finite Impulse Response)均衡器和自适应最小均方(LMS,Least Mean Square)均衡器相比，频域均衡器成为行业主要关注的色度色散均衡技术。

在基于频域的方法中，首先将接收端经过采样以后的时域信号利用快速傅里叶变换(FFT)变换到频域再乘以频域色散补偿函数，该补偿函数可以看作是光纤信道传输的色散函数的反函数，最后将补偿以后的频域信号通过逆快速傅里叶变换(IFFT)变换到时域恢复成连续的数据流。该方法的缺点是必须在事先知道信道色散大小的基础上才能利用频域色散补偿函数。然而，由于动态光网络环境下传输链路的色散值是可变的，需要先对信道中的色散大小进行估计。

目前一种常用的色散估计方法为频域色散搜索算法，该算法采用一种最佳匹配搜索的方式通过观测一组色散滤波器的参数，该参数是根据计算每组均衡以后的信号的代价函数做出判别来实现的。

图1是基于频域色散搜索的光纤相干通信接收机结构示意图。如图1所示，接收到的偏振复用信号经过偏振分束器分成两个偏振方向的信号进行独立的相干解调。相干解调后的4路电信号首先需要进行两倍速率的AD采样和量化，然后将采样以后的信号通过FFT变换到频域再乘以频域色散补偿函数，将频域色散补偿函数根据传输的信道色散的范围分成若干组以满足对不同的色散搜索步长的需要，根据补偿以后的频域信号做色散搜索，判决出信道传输的色散范围。最后，选择补偿效果最好的那组频域信号通过IFFT变换到时域做后续处理。

基于频域最大值代价函数的色散搜索算法是一种常用的对信道中的色散进行搜索估计的方法。该色散搜索算法的关键是，基于接收到的采样信号对信道色散的若干可能值计算频域最大值代价函数，然后选取最大的频域代价函数值对应的信道色散值作为色散搜索和估计的结果。图2是基于频域最大值代价函数的色散搜索算法示意图。如图2所示的基于频域最大值代价函数的色散搜索算法，该算法通过对X、Y两路偏振方向上的信号进行联合处理进行色散估计，单个偏振方向上的信号处理方法为：

首先，将接收到的连续采样信号r[k]按FFT变换点数N_FFT分成N组为r_p[k],p＝1,2,…,N，利用FFT将每一组信号变换到频域生成数字谱为R_p[n],n＝-N_FFT/2,…,N_FFT/2-1。