[发明专利]一种载波相位估计方法及装置

说明书

一种载波相位估计方法和对应的载波相位估计装置，该载波相位估计方法包括：对输入信号进行第一级相位估计处理，得到第一级相位估计值，以及所述第一级相位估计值所对应的信号判决值的共轭；将输入信号与所述信号判决值的共轭相乘，得到相乘结果信号；对所述相乘结果信号进行功率控制，使功率控制后的信号的幅度值在预设的范围内；对所述功率控制后的信号做M次方运算，所述M为4的正整数倍，得到M次方运算结果信号；对所述M次方运算结果信号进行第二级相位估计处理，得到第二级相位估计值。本申请实施例提供的载波相位估计方法和装置，在两级估计之间通过功率控制和M次方处理，可以消除第一级相位粗估的跳周影响，从而提升了相位估计性能。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种载波相位估计方法及装置。

背景技术

随着移动互联网的需求日益增长，4K/8K视频、VR(Virtual Reality,虚拟现实)视频技术的不断发展成熟，运营商迫切需要提供更大容量的光传输网络以满足日益增长的用户需求。信号调制格式从QPSK(正交相移键控Quadrature Phase Shift Keyin)提升到8-QAM(8-Quadrature Amplitude Modulation,8-正交振幅调制)，16-QAM以及更高阶QAM，能提供更高的频谱效率，从而提升整个光纤网络容量，因此高阶QAM调制是提升网络传输速率的必然选择。然而高阶QAM必然导致星座图欧氏距离减小，对光载波的相位噪声容限降低。为了提升高阶QAM的相位噪声容限，需要更好的载波相位估计和补偿方法。

发明内容

本申请实施例提供一种载波相位估计方法和装置，用于提升相位估计的准确度。

第一方面，本申请实施例提供一种载波相位估计方法，该载波相位估计方法包括：对输入信号进行第一级相位估计处理，得到第一级相位估计值，以及所述第一级相位估计值所对应的信号判决值的共轭；将输入信号与所述信号判决值的共轭相乘，得到相乘结果信号；对所述相乘结果信号进行功率控制，使功率控制后的信号的幅度值在预设的范围内；对所述功率控制后的信号做M次方运算，所述M为4的正整数倍，得到M次方运算结果信号；对所述M次方运算结果信号进行第二级相位估计处理，得到第二级相位估计值。

可选地，所述输入信号表示为X_k＝A_k·exp{j·(θ_k+φ_k)}+n_k，其中A_k和θ_k分别表示k时刻调制信号的幅度和相位，φ_k为待估计载波相位，n_k为信道噪声。

可选地，所述信号判决值的共轭表示为：其中为A_k的估计值，为θ_k的估计值。

可选地，所述输入信号和所述信号判决值的共轭相乘得到的相乘结果信号表示为：

其中为k时刻信号幅度与信号幅度估计值的乘积，k·π/2项为判决错误导致的90度整数倍相位旋转，n′_k为所述输入信号和所述信号判决值的共轭相乘后的噪声项。

可选地，对所述相乘结果信号进行功率控制后，所述功率控制后的信号表示为

其中v_k表示功率控制后的噪声项。

可选地，对所述功率控制后的信号做M次方运算，得到的M次方运算结果信号表示为：

其中w_k是M次方运算结果信号的噪声项。

可选地，对所述M次方运算结果信号进行第二级相位估计处理包括：

对所述M次方运算结果信号进行滑窗滤除噪声，然后计算相位，得到第二级相位估计值