[发明专利]一种突发相干光纤通信中的联合均衡和频偏估计装置

摘要

本发明公开了一种突发相干光纤通信中的联合均衡和频偏估计装置，通过将电信道均衡与频偏估计和频偏补偿联合使用，使频偏相同条件下信道均衡需要的迭代步长减小，从而避免迭代不收敛的情况；同时在均衡抽头权值系数的自适应更新过程中，误差信号采用均衡值与去掉频偏补偿的判决值进行计算，从而消除了频偏补偿对误差信号准确度的影响，使均衡模块能够准确的发挥作用。本发明不但能够对一定范围内的突发频偏进行估计和补偿，而且能够保证电信道均衡的收敛性，让采用本发明联合均衡和频偏估计装置组建的突发相干光纤通信接收系统在频偏较大的情况下也能保持较好的性能。

主权项

1.一种突发相干光纤通信中的联合均衡和频偏估计装置，其特征在于包括：一均衡模块，用于接收经AD采样量化后的信号r_k进行均衡处理，即根据判决模块反馈的前一个信号r_k-1的判决值和频偏估计模块反馈的前一个信号r_k-1的累积频偏θ_k-1进行均衡抽头权值系数的迭代更新：Ck=Ck-1-Δϵk-1rk-1*]]>其中，C_k、C_k-1分别是第k个和第k-1个信号通过均衡模块时的均衡抽头权值系数；r_k-1是第k-1个信号的接收信号样值，Δ是迭代步长，为正数，由用户设置，ε_k-1是第k-1个信号得到的误差信号，其计算公式为：ϵk-1=m~k-1-m~k-1·ejθk-1]]>其中，是第k-1个信号通过均衡模块后的均衡值，是判决模块对经过频偏补偿后得到的信号的判决值，θ_k-1表示第k-1个信号通过频偏估计模块得到的累积频偏；均衡模块根据均衡抽头权值系数C_k对信号r_k进行均衡，输出均衡值传送给判决模块和频偏模块；一判决模块，接收均衡值并根据第k-1个信号通过频偏估计模块得到的累积频偏θ_k-1，计算均衡值的频偏补偿信号并进行判决，输出判决值传送给频偏估计模块并反馈给均衡模块；一频偏估计模块，接收均衡模块传送的均衡值和判决模块传送的判决值均衡值信号相位表示为φ_d,k+kΔωT+φ_n,k，其中表示调制相位，kΔωT表示频偏引入的相位误差，是高斯噪声引起的相位误差，判决值信号相位为计算前k个信号的累积相位误差估计值z_tmp_k：z_tmpk=(m~k·m^k*)]]>=φd,k+kΔωT+φn,k-φd,k]]>=kΔωT+φn,k]]>计算第k个信号的相位误差估计值α_k：α_k=z_tmp_k·(z_tmp_delay_k-1)^*=kΔωT+φ_n,k-[(k-1)ΔωT+φ_n,k-1]=ΔωT+φ_n,k-φ_n,k-1对相位误差估计值α_k进行求角度操作得到角度值β_k，如果角度值β_k在[-π,π]范围内则将相位误差估计值α_k送入滤波器抑制噪声相位，否则将相位误差估计值α_k丢弃；经滤波器抑制噪声相位后得到频偏估计值ΔωT，计算前k个信号的累积频偏θ_k=θ_k-1+ΔωT；频偏估计模块将累积频偏θ_k分别传送反馈给均衡模块和判决模块，用于下一个信号的均衡处理和判决。