[发明专利]一种频偏估计方法和装置

说明书

本发明公开了一种频偏估计方法，包括：对输入信号进行傅立叶变换后，得到频域信号；将所述频域信号进行处理运算，得到处理后信号，并对所述处理后信号进行低通滤波；计算滤波后信号的最大值所对应频点的索引，根据最大值索引位置的值，获取最大值索引相邻位置的值；对获取的所有值进行插值运算，得到修正后的最大值索引值。本发明还同时公开了一种频偏估计装置。

技术领域

本发明涉及光通信中的频偏处理技术，尤其涉及一种频偏估计方法和装置。

背景技术

随着互联网流量的不断增加，在干线光通信系统中需要更大的容量。然而，当载波以每波长比特率增加时，在传输路径上的色度色散、偏振色散、以及各种非线性效应的波形失真，会导致信息质量的退化变得更加严重。

目前，一般采用数字相干技术来解决上述问题。与非相干技术相比，数字相干技术可以容忍更低的光信噪比，比如：3dB左右的光信噪比增益；可采用电均衡技术来应对信道变化，可降低成本等；可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。由于数字相干技术的这些优点能够满足下一代光通信网对更高单波长速率和更高频谱效率的需求，因此，数字相干技术被认为是高速光通信系统的关键技术。

在相干光接收机中，接收到的光信号与本振激光器产生的光信号进行混频，然后经光电变换得到基带电信号，该基带电信号可反映信号光电场包络；之后，对该基带电信号进行采样量化和数字信号处理，最终可恢复出原始发送信号。但在实际应用中，发射机中激光器的频率与接收机中激光器的频率不能保持完全一致，因而，基带电信号会存在非零中频，即频差或称为频偏。因此，必须对相干光接收机中的频偏进行估计，进而对其进行控制或补偿。

图1给出了一种典型的相关法频偏估计装置，该装置是基于相关的方法，对现有频偏进行估计。如图1所示，将进入频差监测器的复信号分成两路，分别连接到寄存器和乘法器，其中，寄存器和取复共轭器对复信号进行延时、共轭处理后，得到延迟后的共轭信号，并将延迟后的共轭信号输出至乘法器的另一个输入端；之后，乘法器将复信号与延迟后的共轭信号相乘，并将结果输出给四次方器，这个过程去除了信号相位噪声对频偏监测的影响。接着，四次方器将对乘法器输出的信号进行四次方运算，并将结果输出给求和器；其中，求和器的作用相当于平均器，可以减小加性噪声对频偏估计的影响。最后，由1/4辐角器对求和器的输出结果进行取1/4辐角操作，并输出频偏估计信号；该频偏估计信号为频偏在一个采样周期内引起的信号相位增量。

上述现有的频偏估计方法，虽然能在一定程度上对载波频偏进行估计，但尚且存在一些问题：寄存器延迟量D的大小影响频偏估计的测量结果，当D等于1时，为大的相关间隔，此时频偏估计范围大，但估计精度较低；当D增大时，为小的相关间隔，此时估计精度有所提高，但频偏估计范围变小。因此，为了同时兼顾大范围与高精度频偏估计，通常先以D＝1开始工作，当频偏估计收敛到一定精度时，增大D的值。若频偏估计精度达不到预设精度值时，则将D值由小切换到大，这样会带来频偏估计模糊，导致输出错误的频偏估计结果。可见，D值的切换控制比较复杂，进而实现同时兼顾大范围与高精度频偏估计较为困难。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例期望提供一种频偏估计方法和装置，能够有效解决频偏估计的大范围与高精度问题。

为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供一种频偏估计方法，所述方法包括：

对输入信号进行傅立叶变换后，得到频域信号；

将所述频域信号进行处理运算，得到处理后信号，并对所述处理后信号进行低通滤波；

计算滤波后信号的最大值所对应频点的索引，根据最大值索引位置的值，获取最大值索引相邻位置的值；

对获取的所有值进行插值运算，得到修正后的最大值索引值。