[发明专利]一种色度色散测量方法、装置及数字相干接收机

说明书

本发明公开了一种色度色散测量方法，包括：对获取的频域数据进行色度色散序列处理，得到所述频域数据的色度色散序列；对得到的各色度色散序列分别进行预设间隔的相关运算处理，并将得到的各相关值求和，得到第一值；根据所述第一值、所述频域数据的单位频点间隔的频率值及所述预设间隔，确定色度色散值。本发明同时还公开了一种色度色散测量装置及数字相干接收机。

技术领域

本发明涉及光通信技术，尤其涉及一种色度色散测量方法、装置及数字相干接收机。

背景技术

随着互联网流量的增加，在干线系统的光通信系统中需要更大的容量。同时，当每波长比特率增加时，由传输路径上的色度色散、偏振模色散以及各种非线性效应的波形失真而导致信息质量的退化会变得很严重。

和非相干技术相比，数字相干接收技术有如下优点：大约3dB的光信噪比（OSNR）增益；可以方便地采用电均衡技术来应对信道变化，降低成本等；可以采用更高效的调制技术以及偏振复用技术来提高传输容量；其中，采用电均衡技术能够近乎完全地补偿光信号的线性失真，比如：可以补偿色度色散（CD)、偏振模色散（PMD)等。因此数字相干技术被认为是高速光通信系统的关键技术。

图1为典型的数字相干接收机的信号处理框图。如图1所示，数字相干接收机进行信号处理的过程包括：光信号被偏振分光器(PBS)101分成相互正交的两个偏振光信号；PBS101输出的偏振光信号通过90°光混频器102与本振光信号进行混频；混频后的光信号通过平衡光电检测器（PD）103转换为基带电信号；光电转换后的电信号通过模数转换器（ADC，Analog-to-Digital Converter）104转换为数字信号，之后可以通用数字信号处理技术对经ADC转换后的数字信号进行处理。

其中，采用通用数字信号处理技术对经ADC转换后的数字信号进行处理，依次包括：歪斜补偿模块104进行歪斜补偿处理、去直流/IQ不平衡补偿模块105进行去直流/IQ不平衡补偿处理、色散色度补偿模块106进行色散色度补偿处理、时钟恢复模块107进行时钟恢复处理、自适应均衡模块108进行自适应均衡处理、载波同步模块109进行载波同步处理、判决检测模块110进行判决检测处理。

其中，由于色散色度的值一般较大，因此色度色散和偏振模色散的补偿一般分两部分完成，首先，补偿色度色散，这里的均衡器通常不能使用标准的自适应算法进行系数更新，如补偿40000ps/nm色度色散，滤波器抽头数要达到大几百甚至上千，通常利用快速傅立叶变换技术进行频域快速卷积；并由色度色散估计模块为色散色度补偿模块106提供要补偿的色度色散值；

接着，残余的色度色散和偏振模色散的补偿由自适应均衡模块108实现，具体地，通过有限长脉冲响应（FIR，Finite Impulse Response）蝶形均衡器来实现，FIR蝶形滤波器采用自适应算法对系数进行更新，以跟踪补偿随时间动态变化的偏振模色散。FIR蝶形均衡器又称为偏振解复用。FIR蝶形均衡器具有均衡、匹配滤波和采样位置调整的作用。当采样位置变化范围过大，或者，存在的采样频偏使得采样相位变化范围超过FIR蝶形自适应均衡器调整范围时，会引起FIR蝶形均衡器无法正常工作。因此，需要在FIR蝶形均衡器之前放一个时钟恢复模块107。

其中，时钟恢复模块107估计输入符号的采样时间误差，并对符号的采样时间进行插值调整，或者通过压控振荡器（VCO，Voltage-Controlled Oscillator）调整ADC采样频率，以保证提供稳定的符号采样相位。在对符号的采样时间进行插值调整，或者通过VCO调整ADC采样频率时，要求时钟恢复模块107的鉴相器能够容忍一定的信号失真，而传统的鉴相器通常仅能容忍很小的色度色散值。因此，就要求色散色度补偿模块106能够精确地进行色度色散补偿；而要求色散色度补偿模块106能够精确地进行色度色散补偿，就需要色度色散估计模块提供精确的要补偿的色度色散值，换句话说，需要高精度地测量要补偿的色度色散值。

目前，还未有高精度地测量要补偿的色度色散值的技术方案。

发明内容