專利名稱：一種信號處理的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及光通信領域，尤其涉及一種信號處理的方法和裝置。
背景技術：
隨著寬帶業(yè)務的迅速增長，高速、超大容量的光纖傳輸系統(tǒng)已經(jīng)成為主干光纖傳 輸系統(tǒng)的需求。單信道100(ib/S以上的光纖通信系統(tǒng)、Tb/s以上的多路復用光纖通信系統(tǒng) 已經(jīng)成為研究的熱點。目前，業(yè)界已出現(xiàn)多種復用技術融合的實現(xiàn)Tb/S以上傳輸速度的光 纖通信系統(tǒng)，例如波分復用WDM(WavelengthDivision Multiplexing)技術與相干光正交 步頁分復用 COOFDM(Coherent Opticalorthogonal Frequency Division Multiplexing)技 術搭建的1^^-0)0 011系統(tǒng)；光波帶復用技術(》11((^丨化31 Band Multiplexing)與COOFDM 技術搭建而成的0BM-C00FDM系統(tǒng)。對于WDM-C00FDM系統(tǒng)或0BM-C00FDM系統(tǒng)等這類多種 復用技術融合的系統(tǒng)，業(yè)界稱之為Super-channel COOFDM系統(tǒng)。相比在傳統(tǒng)的通信系統(tǒng) 中，各個信道傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流是相互獨立的，Super-channel是指用多個信道(channel)協(xié) 作來傳輸一個超高速的數(shù)據(jù)流。在Super-charmelCOOFDM系統(tǒng)中，將高速的數(shù)據(jù)流由劃分 的多個信道來傳輸，每個信道在傳輸時采用光正交頻分復用OOFDM(Optical Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing)技術。然而，由于Super-channel C00FDM系統(tǒng)是一種多信道傳輸系統(tǒng)，隨著傳輸距離和 傳輸速率的不斷增加，Super-channel C00FDM系統(tǒng)將會受到由于光纖非線性效應引起的 相位噪聲的影響，從而惡化系統(tǒng)的傳輸性能。對于Super-charmelCOOFDM系統(tǒng)中的每一信 道而言，其傳輸?shù)墓庑盘枙艿阶韵辔徽{制SPM(Self-Phase Modulation)效應所引起的 相位噪聲的影響，同時，由于多個信道的光信號處于同一根光纖中傳輸，不同信道傳輸?shù)男?號之間會相互影響，從而每一信道傳輸?shù)墓庑盘栠€會受到交叉相位調制XPM(Cross-Phase Modulation)效應所引起的相位噪聲的影響。針對上述Super-channel C00FDM系統(tǒng)，現(xiàn)有技術在信號的接收端分兩個階段對信 號的相位進行補償，以消除SPM效應所引起的相位噪聲和XPM效應所引起的相位噪聲所帶 來的影響。具體的補償過程如下階段(1)，在將復用在一起的多個信道的光信號進行解復 用之前，采用低通濾波法對即將進行解復用的光信號的相位進行補償，以消除XPM效應帶 來的相位噪聲的影響；階段O)，對解復用得到的每一單一信道的光信號進行相位補償，以 消除SPM效應帶來的相位噪聲的影響。其中，低通濾波法進行相位補償?shù)倪^程如下用分光 器從所述復用在一起的多個信道的信號中分出一小部分光信號以進行后續(xù)的低通濾波處 理，余下的光信號送入到解復用器中進行解復用；將上述小部分光信號送入到探測器進行 光電轉換，而后用低通濾波器對光電轉換得到的信號進行低通濾波，得到低頻區(qū)的信號的 強度信息，根據(jù)該低頻區(qū)的信號的強度信息驅動相位調制器，對所述即將進行解復用的光 信號的相位進行補償。但是，上述現(xiàn)有技術中采用低通濾波法補償信號的相位以消除XPM效應所帶來的 相位噪聲的影響的方式，其在接收端的處理比較復雜，需要相位調制器、濾波器等，而相位補償?shù)男Ч艿狡骷旧硇阅艿挠绊?，需要取得好的相位補償效果無疑需要性能優(yōu)越的相 位調制器和濾波器等，從而也增加了系統(tǒng)實現(xiàn)的成本和難度。同時，采用低通濾波法進行相 位補償時，需要從復用在一起的多個信道的光信號中專門分出一小部分光信號來，對光能 量是一種損失，這種損失會影響后續(xù)的光信號的接收，在長距離高速光通信系統(tǒng)中這種影 響變得尤其的明顯。而且現(xiàn)有技術在消除SPM效應和XPM效應所帶來的相位噪聲的影響的 過程中，進行相位補償時所使用的相位補償因子是預先固定設置的，當系統(tǒng)所處的環(huán)境改 變時，使用所述相位補償因子進行相位補償?shù)男Ч^差，不足以消除SPM效應和XPM效應所 帶來的相位噪聲的影響。
發(fā)明內容
鑒于現(xiàn)有技術存在的缺陷，本發(fā)明提供一種信號處理的方案，在對接收的復用光 信號進行處理的過程中，有效地消除SPM效應和XPM效應所帶來的相位噪聲的影響?！矫妫景l(fā)明實施例提供一種信號處理的方法，包括接收復用光信號，對所述復用光信號進行解復用得到N個信道的光信號，其中，N 為大于等于2的整數(shù)；對每個信道的光信號進行光電轉換，得到每個信道所對應的電信號；對所述每個信道所對應的電信號進行模數(shù)轉換，得到每個信道所對應的數(shù)字信 號；根據(jù)各個信道所對應的數(shù)字信號，計算得到所述每個信道的光信號的功率和所有 N個信道的光信號的總功率；將第i個信道的光信號的功率與第i個信道對應的第一補償因子相乘，然后加 上所述所有N個信道的光信號的總功率與所述第i個信道對應的第二補償因子相乘的 結果；根據(jù)相加處理得到的結果，對第i個信道對應的數(shù)字信號的相位進行補償；其中， 1彡i彡N，i為整數(shù)；若所獲取的第i個信道對應的誤碼率不滿足預定的誤碼率要求時，則調整所述第 i個信道對應的第一補償因子和/或所述第i個信道對應的第二補償因子，使得所述第i個 信道對應的誤碼率都滿足所述預定誤碼率要求。另一方面，本發(fā)明實施例還提供一種信號處理裝置，包括解復用器，用于接收復用光信號，并將所述復用光信號解復用成N個信道的光信 號；其中，N為大于等于2的整數(shù)；光電轉換模塊，用于對將每個信道的光信號進行光電轉換，得到每個信道所對應 的電信號；模數(shù)轉換模塊，用于將所述每個信道所對應的電信號進行模數(shù)轉換，得到每個信 道所對應的數(shù)字信號；功率計算模塊，用于根據(jù)各個信道所對應的數(shù)字信號，計算得到所述每個信道的 光信號的功率和所有N個信道的光信號的總功率；相位補償模塊，用于將第i個信道的光信號的光功率與第i個信道對應的第一補 償因子相乘，然后加上所述所有N個信道的光信號的總功率與所述第i個信道對應的第二 補償因子相乘的結果；根據(jù)相加處理得到的結果，對第i個信道對應的數(shù)字信號的相位進行補償；其中，Ki彡N，i為整數(shù)；反饋控制模塊，用于判斷所獲取的i個信道對應的誤碼率是否滿足預定的誤碼率 要求，若不滿足時，則產生反饋控制信號以控制所述相位補償模塊調整所述第i個信道對 應的第一補償因子和/或所述第i個信道對應的第二補償因子。本發(fā)明實施例提供的信號處理的方案，對光纖通信系統(tǒng)中傳輸?shù)膹陀霉庑盘栠M行 接收處理，消除SPM效應和XPM效應所帶來的相位噪聲的影響時，由于對解復用后得到的 每一信道的信號進行相位補償時所使用的第一補償因子和第二補償因子，是依據(jù)該信道的 誤碼率情況進行動態(tài)調整的，故可以很好地消除SPM效應和XPM效應所帶來的相位噪聲的 影響，特別地，當光纖通信系統(tǒng)所處的環(huán)境的變化致使XPM效應和SPM效應所產生的相位噪 聲發(fā)生波動時，本發(fā)明方案也可以對每一信道的信號的相位進行很好地補償，從而消除XPM 效應和SPM效應所產生的相位噪聲所帶來的影響。本發(fā)明方案在進行相位補償?shù)倪^程中， 是在電域(具體是數(shù)字信號領域)對每一信道的信號進行相位補償，不會造成信號能量的 損失，不會像現(xiàn)有技術中那樣需要相位調制器和濾波器等，而且還具有優(yōu)異的相位補償效果。
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將實施例中所需 要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例， 對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得 其他的附圖。圖1為本發(fā)明實施例提供的信號處理的流程示意圖；圖2為本發(fā)明實施例提供的信號處理的裝置的結構示意圖；圖3為本發(fā)明實施例提供的WDM-00FDM系統(tǒng)的結構示意圖；圖4為本發(fā)明實施例提供的PDM-00FDM系統(tǒng)的結構示意具體實施例方式下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于 本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其 它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。光纖通信系統(tǒng)中傳輸?shù)膹陀霉庑盘栐趥鬏斶^程中會發(fā)生SPM效應和XPM效應，本 發(fā)明提供一種信號處理的方案，消除SPM效應和XPM效應所帶來的相位噪聲的影響。本發(fā)明實施例提供一種信號處理的方法，其流程示意圖參見圖1所示，包括步驟Si，接收復用光信號，對所述復用光信號進行解復用得到N個信道的光信號。 其中，N為大于等于2的整數(shù)。本發(fā)明實施例中的復用光信號可以是超信道光正交頻分復用 (Super-channelOOFDM)信號，如，WDM-00FDM 信號、0BM-00FDM 信號等，也可以是一般 WDM 系統(tǒng)中的復用光信號，還可以是其它不同信道的信號經(jīng)復用形成的復用光信號。在背景技 術所提到的WDM-C00FDM系統(tǒng)或0BM-C00FDM系統(tǒng)中，其發(fā)送端產生的是WDM-00FDM信號或0BM-00FDM信號，這些信號經(jīng)光纖線路傳輸后到達接收端，因在接收端采用相干檢測的技術 將WDM-00FDM信號或0BM-00FDM信號轉換成電信號，故這些系統(tǒng)被稱之為WDM-C00FDM或 0BM-C00FDM系統(tǒng)。WDM-00FDM信號的產生過程如下先在WDM系統(tǒng)中的每一波長(信道) 進行OOFDM調制形成OOFDM信號，然后再將各個波長對應的OOFDM信號復用在一起形成 WDM-00FDM信號。0BM-00FDM信號的產生過程和WDM-00FDM信號的產生過程基本上相同， 區(qū)別在于，WDM-00FDM信號中的信道間隔要滿足標準中規(guī)定的信道間隔(如50GHz、IOOGHz 等)，而0BM-00FDM信號中的信道間隔必需是OFDM子載波間隔的整數(shù)倍，以保證0BM-00FDM 信號中各個信道之間是正交的。需要說明的是，當本發(fā)明實施例中的復用光信號具體為 Super-Channel OOFDM信號時，步驟Sl中提到的信道不是指Super-Channel OOFDM信號中 的OFDM子載波。步驟S2，對每個信道的光信號進行光電轉換，得到每個信道所對應的電信號。在步驟S2中，可以通過相干檢測或者直接檢測對步驟Sl解復用得到的N個信道 的光信號進行光電轉換，得到N個信道各自對應的電信號。步驟S3，對每個信道對應的電信號進行模數(shù)轉換，得到每個信道所對應的數(shù)字信號。步驟S4，根據(jù)各個信道對應的數(shù)字信號，計算得到所述每個信道的光信號的功率 和所有N個信道的光信號的總功率。N個信道各自對應的數(shù)字信號分別可以表示為S1 (t) ,S2(t)··· Sn (t)，N個信道的光 信號各自的光功率可以分別表示為Is1 α) 2，&α) 2···ι、α) 2，其中，I2表示的是單一 信道的功率求取運算。所有N個信道的光信號的總功率可以表示為^(0>2，其中，w(t)= [S1W, s2(t)-sN(t)], <>2表示的對所有信道的光信號的總功率求取運算，是一種矢量運 算。需要說明的是，無論是計算單信道的光信號的功率，還是計算所有信道的光信號的總功 率，都是現(xiàn)有技術，此處不再做深入的闡述。步驟S5，將i個信道的光信號的光功率與第i個信道對應的第一補償因子相乘， 然后加上所述所有N個信道的光信號的總功率與所述第i個信道對應的第二補償因子相乘 的結果，根據(jù)相加處理得到的結果，對第i個信道對應的數(shù)字信號的相位進行補償。其中， 1彡i彡N，i為整數(shù)在本步驟S5中，對每個信道對應的數(shù)字信號進行相位補償。針對第i個信道對應 的數(shù)字信號Si (t)，其對應的第一補償因子為α”其對應的第二補償因子為，其中，第i 個信道對應的數(shù)字信號經(jīng)相位補償后得到的信號可以表示如下Si，(t) = Si (t) · exp (-j Qi- Si (t) 12-j β 士 · <w (t) >2)在上述公式中，-Qi-ISi (t) 12項反映的是消除SPM效應所產生的相位噪聲所帶來 的影響，-Pi · w(t)>2項反映的是消除XPM效應所產生的相位噪聲所帶來的影響。步驟S6，若所獲取的第i個信道對應的誤碼率不滿足預定誤碼率要求，則調整所 述第i個信道對應的第一補償因子和/或所述第i個信道對應的第二補償因子，是第i個 信道對應的誤碼率都滿足預定誤碼率要求。在步驟S6中，根據(jù)每個信道對應的誤碼率對每個信道對應的第一補償因子和/或 第二補償因子進行調整，以調整相位補償?shù)男Ч?。當?shù)趇個信道對應的誤碼率不滿足其預 定的誤碼率要求時，可以通過單獨調整其對應的第一補償因子α 1或第二補償因子，也可以通過對其對應的第一補償因子α i或第二補償因子β i同時進行調整，以使得第i個 信道對應的誤碼率滿足其預定的誤碼率要求。在對第一補償因子α i*/或第二補償因子 調整時，可以采用最速下降算法(ste印est descent algorithm)，其原理為先向一個 方向小幅度調整第一補償因子α i和/或者第二補償因子β 如果第i個信道對應的誤碼 率越來越接近預定的誤碼率要求，則朝該方向繼續(xù)進行小幅度調整；如果第i個信道對應 的誤碼率越來越偏離預定的誤碼率要求，則改變到向另一個方向小幅度調整整第一補償因 子α i和/或者第二補償因子β i，重復上述步驟，直到第i個信道對應的誤碼率滿足預定 的誤碼率要求。需要說明的是，每個信道對應的預定誤碼率要求視具體的應用場景而定，本 發(fā)明不做限定。本發(fā)明實施例提供各個信道對應的第一補償因子的初始值和第二補償因子初始 值可以通過基于導頻序列的信道估計方法獲得?；趯ьl序列的信道估計方法如下在光 纖通信系統(tǒng)的發(fā)送端發(fā)送接收端與發(fā)送端相互約定好的導頻序列，然后在光纖通信系統(tǒng)的 接收端基于接收到的導頻序列進行信道的估計，當使得在接收端獲得的導頻序列和發(fā)送端 的導頻序列相同時的第一補償因子的值和第二補償因子的值，就可以作為第一補償因子的 初始值和第二補償因子的初始值。除了上述確定各個信道對應的第一補償因子的初始值和 第二補償因子的補償因子的方法外，也可以在光纖通信系統(tǒng)建立初始階段，通過系統(tǒng)仿真 測試確定各個信道對應的第一補償因子的初始值和第二補償因子的初始值。各個信道對應 的第一補償因子的初始值和第二補償因子的初始值還可以通過經(jīng)驗值給出。需要說明的 是，本發(fā)明實施例中各個信道對應的第一補償因子的初始值和第二補償因子的初始值無需 給出，還可以在光纖通信系統(tǒng)通信建立時隨機生成各自的初始值，由于本發(fā)明對各個信道 對應的第一補償因子和第二補償因子的調整是一個閉環(huán)控制的過程，因此，由它們各自的 隨機初始值也能最終確定各個信道對應的最佳第一補償因子和第二補償因子。本發(fā)明實施例提供的信號處理方法，還可以進一步包括對步驟S5中得到的各個 信道對應的經(jīng)相位補償后的信號進行解調，得到各個信道傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。若在步驟Sl中接收 到的復用光信號是Super-channel OOFDM信號，在本步驟中提到的解調就是OFDM解調。需 要說明的是，在對經(jīng)步驟S5處理后得到的各個信道對應的信號所進行解調時所采用的解 調方式，是依據(jù)在發(fā)送端各個信道所使用的調制方式所確定的。本發(fā)明實施例的步驟S4中提到的各個信道的誤碼率具體可以在進行解調的過程 中統(tǒng)計獲得。為了能夠實時地調整調制各個信道對應的第一補償因子和/或第二補償因 子，同時又不對整個光纖通信系統(tǒng)的性能造成劇烈波動，本發(fā)明實施例各個信道對應的誤 碼率最優(yōu)地是在微秒級別的時間段內統(tǒng)計得到的。本發(fā)明實施例提供的信號處理的方法，由于對解復用后得到的每一信道的信號進 行相位補償時所使用的第一補償因子和第二補償因子，是依據(jù)該信道的誤碼率情況進行動 態(tài)調整的，故可以很好地消除SPM效應和XPM效應所帶來的相位噪聲的影響，特別地，當光 纖通信系統(tǒng)所處的環(huán)境的變化致使XPM效應和SPM效應所產生的相位噪聲發(fā)生波動時，本 發(fā)明方案依然可以對每一信道的信號的相位進行很好地補償，從而消除XPM效應和SPM效 應所產生的相位噪聲所帶來的影響。本發(fā)明方案在進行相位補償?shù)倪^程中，是在電域(具 體是數(shù)字信號領域)對每一信道的信號進行相位補償，不會造成信號能量的損失，不會像 現(xiàn)有技術中那樣需要相位調制器和濾波器等，而且還具有優(yōu)異的相位補償效果。
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針對本發(fā)明實施例提供的信號處理的方法，相應地，本發(fā)明實施例還提供一種信 號處理裝置，其結構示意圖參見圖2，包括解復用器21，光電轉換模塊22，模數(shù)轉換模塊 23，功率計算模塊M，相位補償模塊25和反饋控制模塊26。解復用器21，用于接收復用光信號，對接收到的所述復用光信號解復用成N個信 道的光信號。解復用器接收到的復用光信號具體可以為Super-charmdOOFDM信號，也可以 為一般的WDM系統(tǒng)中的復用光信號，還可以為其它類的多個不同信道的光信號經(jīng)復用而成 的復用光信號。光電轉換模塊22，對解復用器21解復用的N個信道的光信號進行光電轉換，得到 N個信道各自對應的電信號。光電轉換模塊22具體在實現(xiàn)時可以由N個光電轉換子模塊組 成，分別對N個信道的光信號進行光電轉換。其中每個光電轉換子模塊可以是采用相干檢 測技術的光接收機實現(xiàn)，或者采用直接檢測技術的光接收機實現(xiàn)。模數(shù)轉換模塊23，對光電轉換模塊22輸出的各個信道對應的電信號進 行模數(shù)轉換，得到N個信道各自對應的數(shù)字信號。模數(shù)轉換模塊23可以由多個 ADC(Analog-to-Digital Converter，模數(shù)轉換器)組成，對每一信道對應的數(shù)字信號采用 ADC來實現(xiàn)模數(shù)轉換。功率計算模塊M，根據(jù)模數(shù)轉換模塊^得到各個信道對應的數(shù)字信號，計算得到 各個信道的光信號的光功率和所有N個信道的光信號的總功率。功率計算模塊M的計算 過程具體參見前文方法實施例中的相關描述，此處不再贅述。相位補償模塊25，用于對每個信道對應的數(shù)字信號進行相位補償，具體針對第i 個信道對應的數(shù)字信號所進行的相位補償過程如下第i個信道的光信號的功率乘以第i 個信道對應的第一補償因子，然后加上所有N個信道的光信號的總功率與第i個信道對應 的第二補償因子相乘的結果，根據(jù)上述相加處理的結果，對第i個信道對應的數(shù)字信號進 行相位補償。相位補償模塊25的相位補償原理參見方法實施例中的相關描述，此處不再贅 述。反饋控制模塊沈，用于控制相位補償模塊25調整各個信道各自對應的第一補償 因子和/或第二補償因子，具體為判斷所獲取的第i個信道對應的誤碼率是否滿足預定的 誤碼率要求，如果不滿足，則產生反饋控制信號以控制相位補償模塊25調整第i個信道對 應的第一補償因子和/或第二補償因子。反饋控制模塊26調整各個信道對應的第一補償 因子和/或第二補償因子時，可以采用本發(fā)明的方法實施例中提到的最速下降法。在一實施例中，相位補償模塊25可以具體包括調整子模塊250和相位補償子模 土夬 250，251，· · · 25N。調整子模塊250根據(jù)反饋控制模塊沈產生的反饋控制信號，對相應信道對應的第 一補償因子和/或第二補償因子進行調整，例如，當反饋控制模塊沈是根據(jù)第i個信道的 誤碼率情況產生的反饋控制信號，調整子模塊250則對第i個信道對應的第一補償因子和 /或第二補償因子進行調整。相位補償子模塊250，251，. . . 25N分別對第1，2，. . . N個信道對應的數(shù)字信號進行 相位補償。在本發(fā)明的另一實施例中，本發(fā)明提供的信號處理的裝置還可以進一步包括 解調模塊271，272，. . . 27N，分別對相位補償模塊25輸出的N個信道各自對應的信號進行解調，得到各個信道傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。例如，當解復用器21接收到的復用光信號具體為 Super-channel OOFDM信號時，解調模塊271，272，. . . 27N具體為OFDM解調模塊。解調模塊271，272，. . . 27N還可以在對各自對應的信道的信號進行解調的過程 中，統(tǒng)計各個信道對應的誤碼率，并將統(tǒng)計到的誤碼率提供給反饋控制模塊26。最優(yōu)地，各 個信道對應的誤碼率是在微秒級別的時間段內統(tǒng)計得到的。在又一實施例中，本發(fā)明提供的信號處理的裝置還可以進一步包括誤碼率統(tǒng)計 模塊，用于在解調模塊271，272，. . . 27N進行解調時，統(tǒng)計各個信道對應的誤碼率，并將各 個信道對應的誤碼率提供給所述反饋模塊。本發(fā)明實施例提供的信號處理的裝置，由于對解復用后得到的每一信道的信號進 行相位補償時所使用的第一補償因子和第二補償因子，是依據(jù)該信道的誤碼率情況進行動 態(tài)調整的，故可以很好地消除SPM效應和XPM效應所帶來的相位噪聲的影響，特別地，當光 纖通信系統(tǒng)所處的環(huán)境的變化致使XPM效應和SPM效應所產生的相位噪聲發(fā)生波動時，本 發(fā)明的信號處理裝置也可以對每一信道的信號的相位進行很好地補償，從而消除XPM效應 和SPM效應所產生的相位噪聲所帶來的影響。本發(fā)明的信號處理裝置在進行相位補償?shù)倪^ 程中，是在電域(具體是數(shù)字信號領域)對每一信道的信號進行相位補償，不會造成信號能 量的損失，不會像現(xiàn)有技術中那樣需要相位調制器和濾波器等，而且還具有優(yōu)異的相位補 償效果。圖3為應用了本發(fā)明實施例提供的信號處理裝置的WDM-00FDM系統(tǒng)的示意圖。 圖3所示的WDM-00FDM系統(tǒng)包括發(fā)送端和接收端，其中，發(fā)送端包括OOFDM發(fā)射機301， 302. . . 30N，和復用器31 ；接收端包括本發(fā)明實施例提供的信號處理裝置，包括解復用器 32，光電轉換模塊33，模數(shù)轉換模塊34，功率計算模塊35，相位補償模塊36，反饋控制模塊 37，解調模塊 381,382, . . . 38N。在圖3所示的WDM-00FDM系統(tǒng)的發(fā)送端，OOFDM發(fā)射機301，302，. . . 30N分別在對 各自所對應的WDM信道上進行OOFDM調制生成OOFDM信號，復用器31將OOFDM發(fā)射機301， 302，. . . 30N生成的OOFDM信號復用在一起，得到WDM-00FDM信號。發(fā)送端發(fā)送的WDM-00FDM信號經(jīng)過傳輸?shù)竭_WDM-00FDM系統(tǒng)接收端的解復用器 32。解復用器32對接收到到的WDM-00FDM信號進行解復用，得到N個信道的OOFDM信號。 光電轉換模塊33對解復用器32解復用得到的N個信道的光信號進行光電轉換，得到N個 信道各自對應的電信號。模數(shù)轉換模塊34對N個信道各自對應的電信號進行模數(shù)轉換，得 到N個信道各自對應的數(shù)字信號。功率計算模塊35模數(shù)轉換模塊輸出的N個信道各自對應 的數(shù)字信號，計算得到每個信道對應的OOFDM信號的光功率，和所有N個信道對應的OOFDM 信號的總功率。相位補償模塊36對模數(shù)轉換模塊34輸出的N個信道各自對應的數(shù)字信號 進行相位補償，具體補償如下將第i個信道對應的OOFDM信號的光功率乘以第i個信道對 應的第一補償因子α ”然后加上所有N個信道對應的OOFDM信號的總功率與第i個信道對 應的第二補償因子，基于上述相加處理得到的結果，對第i個信道對應的數(shù)字信號進行 相位補償。解調模塊381，382，. . . 38N分別對相位補償模塊36輸出的N個信道各自對應的 信號進行OFDM解調，得到N個信道傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。需要說明的是，解調模塊381，382，. . . 38N 在進行解調的過程中，還可以統(tǒng)計得到各自所對應信道的誤碼率。反饋控制模塊37用于根 據(jù)解調模塊381，382，. . . 38N提供的各個信道的誤碼率，產生反饋控制信號以控制相位補償模塊36對各個信道對應的第一補償因子和/或第二補償因子進行調整。反饋控制模塊 37的工作過程具體為判斷第i個信道對應的誤碼率是否滿足其預定的誤碼率要求，如果 不滿足，則產生反饋控制信號控制相位補償模塊36調整第i個信道對應的第一補償因子和 /或第二補償因子，直到第i個信道對應的誤碼率滿足其預定的誤碼率要求。在圖3所示 的WDM-00FDM系統(tǒng)中，相位補償模塊36具體可以包括相位補償子模塊361，362，. . . 36N， 和調整子模塊360。相位補償子模塊361，362，. . . 36N分別對N個信道對應的數(shù)字信號進 行相位補償，調整子模塊360根據(jù)反饋控制模塊37產生的第i個信道所對應的反饋控制信 號，對第i個信道對應的第一補償因子和/或第二補償因子進行補償。本發(fā)明實施例提供 的WDM-00FDM系統(tǒng)中接收端的各個模塊或器件的具體工作過程，可以參見前文實施例中的 相關描述。0BM-00FDM系統(tǒng)的架構與WDM-00FDM系統(tǒng)架構基本上相同，區(qū)別在于0BM-00FDM系 統(tǒng)中信道間隔不是標準中規(guī)定的WDM系統(tǒng)的信道間隔，其信道間隔必需是OOFDM調制中子 載波間隔的整數(shù)倍。本發(fā)明提供的信號處理的方案，除了可以應用在前文中提到的 Super-channelOOFDM系統(tǒng)和一般的WDM系統(tǒng)夕卜，還可以應用在PDM(Polarization DivisionMultiplexing，偏振復用)系統(tǒng)中，例如PDM-00FDM系統(tǒng)。圖4示為應用本發(fā)明實施例提供的信號處理裝置的PDM-00FDM系統(tǒng)的結構示意 圖。圖4所示的PDM-00FDM系統(tǒng)的發(fā)送端包括發(fā)射機401、發(fā)射機402和偏振合束器 41。發(fā)射機401產生X偏振態(tài)的00FDM光信號，發(fā)射機402產生Y偏振態(tài)的00FDM光 信號，其中，X偏振態(tài)和Y偏振態(tài)是相互正交的。偏振合束器41將X偏振態(tài)的00FDM信號和Y偏振態(tài)的00FDM信號進行偏振合束， 得到PDM-00FDM信號。圖4所示的PDM-00FDM系統(tǒng)的接收端本發(fā)明實施例提供的信號處理裝置，具體包 括偏振分束器42，光電轉換模塊43，模數(shù)轉換模塊44，功率計算模塊45，相位補償模塊 46，反饋控制模塊47，解調模塊481和解調模塊482。 偏振分束器42將接收到的PDM-00FDM信號進行偏振分解，得到X偏振態(tài)的00FDM 信號和Y偏振態(tài)的00FDM信號。在本發(fā)明實施例中，將X偏振態(tài)和Y偏振態(tài)也分別稱之為 信道。偏振分束器42也是一種解復用器，其所進行的偏振分解實際上是偏振解復用，是解 復用的一種。光電轉換模塊43具體可以包括光電轉換子模塊431、432，分別對X偏振態(tài)的 00FDM信號、Y偏振態(tài)的00FDM信號進行光電轉換，得到X偏振態(tài)對應的電信號和Y偏振態(tài) 對應的電信號。模數(shù)轉換模塊44具體可以包括模數(shù)轉換子模塊441和442。模數(shù)轉換子模塊441 對X偏振態(tài)對應的電信號進行模數(shù)轉換，得到X偏振態(tài)對應的數(shù)字信號。模數(shù)轉換子模塊 442對Y偏振態(tài)對應的電信號進行模數(shù)轉換，得到Y偏振態(tài)對應的數(shù)字信號。功率計算模塊45基于X偏振態(tài)對應的數(shù)字信號和Y偏振態(tài)對應的數(shù)字信號，計算 得到X偏振態(tài)的00FDM信號的功率、Y偏振態(tài)的00FDM信號的功率，以及整個PDM-00FDM信號的功率。相位補償模塊46對模數(shù)轉換模塊44輸出的X偏振態(tài)對應的數(shù)字信號和Y偏振態(tài) 對應的數(shù)字信號，分別進行相位補償。具體補償過程如下將X偏振態(tài)對應的第一補償因子 乘以X偏振態(tài)的OOFDM信號的功率，然后加上X偏振態(tài)對應的第二補償因子與PDM-00FDM信 號的功率相乘的結果，根據(jù)上述相加處理的結果，對X偏振態(tài)對應的數(shù)字信號進行相位補 償；將Y偏振態(tài)對應的第一補償因子乘以Y偏振態(tài)的OOFDM信號的功率，然后加上Y偏振態(tài) 對應的第二補償因子與PDM-00FDM信號的功率相乘的結果，根據(jù)上述相加處理的結果，對Y 偏振態(tài)對應的數(shù)字信號進行相位補償。相位補償模塊46，具體可以包括相位補償子模塊 461、462，和調整子模塊460。相位補償子模塊461對X偏振態(tài)對應的數(shù)字信號進行相位補 償，相位補償子模塊462對Y偏振態(tài)對應的數(shù)字信號進行相位補償，調整子模塊460根據(jù)反 饋控制模塊47產生的反饋控制信號對X偏振態(tài)或者Y偏振態(tài)對應的第一補償因子和/或 第二補償因子進行調整。解調模塊481對相位補償模塊46輸出的X偏振態(tài)對應的信號進行OFDM解調，得 到系統(tǒng)在發(fā)送端X偏振態(tài)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)；解調模塊482對相位補償模塊46輸出的Y偏振態(tài) 對應的信號進行OFDM解調，得到系統(tǒng)在發(fā)送端Y偏振態(tài)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。解調模塊481和解調模塊482還可以在解調過程中，分別統(tǒng)計得到X偏振態(tài)對應 的誤碼率和Y偏振態(tài)對應的誤碼率，并將統(tǒng)計得到的X偏振態(tài)對應的誤碼率和Y偏振態(tài)對 應的誤碼率提供給反饋控制模塊47。反饋控制模塊47判斷每一偏振態(tài)對應的誤碼率是否滿足預定的誤碼率要求，如 果不滿足，則產生相應的反饋控制信號控制相位補償模塊46調整相應偏振態(tài)對應的第一 補償因子和/或第二補償因子。需要說明的是，圖4所示PDM-00FDM系統(tǒng)是本發(fā)明提供的信號處理方案的一個具 體應用，故PDM-00FDM系統(tǒng)接收端各模塊的具體處理過程可以參見前文中相關描述。在圖4 所示的PDM-00FDM系統(tǒng)中，信號在光纖傳輸?shù)倪^程中所經(jīng)歷的XPM效應具體為交叉偏振調 制效應，基于每個偏振態(tài)對應的第二補償因子進行相位補償，以消除交叉偏振調制效應所 產生的相位噪聲的影響。應用了本發(fā)明提供的信號處理方案的各種復用光纖通信系統(tǒng)，因其能動態(tài)調整各 個信道對應的第一補償因子和第二補償因子，從而能較好地消除XPM效應和SPM效應所帶 來的噪聲相位的影響，極大地提高光纖通信系統(tǒng)的傳輸性能。同時，相位補償?shù)倪^程主要是 在電域(具體是數(shù)字信號領域)進行的，故相位補償?shù)男Ч芷骷奈锢硇阅艿挠绊戄^小。本領域普通技術人員可以理解上述實施例的各種方法中的全部或部分步驟是可 以通過程序來指令相關的硬件來完成，該程序可以存儲于一計算機可讀存儲介質中，存儲 介質可以包括只讀存儲器、隨機存儲器、磁盤或光盤等。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換， 都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權利要求書的保護范 圍為準。
權利要求
1.一種信號處理的方法，其特征在于，所述方法包括接收復用光信號，對所述復用光信號進行解復用得到N個信道的光信號，其中，N為大 于等于2的整數(shù)；對每個信道的光信號進行光電轉換，得到每個信道所對應的電信號；對所述每個信道所對應的電信號進行模數(shù)轉換，得到每個信道所對應的數(shù)字信號；根據(jù)各個信道所對應的數(shù)字信號，計算得到所述每個信道的光信號的功率和所有N個 信道的光信號的總功率；將第i個信道的光信號的功率與第i個信道對應的第一補償因子相乘，然后加上所述 所有N個信道的光信號的總功率與所述第i個信道對應的第二補償因子相乘的結果；根據(jù) 相加處理得到的結果，對第i個信道對應的數(shù)字信號的相位進行補償；其中，1 ^ i ^ N, i 為整數(shù)；若所獲取的第i個信道對應的誤碼率不滿足預定的誤碼率要求時，則調整所述第i個 信道對應的第一補償因子和/或所述第i個信道對應的第二補償因子，使得所述第i個信 道對應的誤碼率都滿足所述預定誤碼率要求。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還進一步包括對每個信道對應的數(shù)字信號經(jīng)相位補償后得到的信號進行解調，得到每個信道傳輸?shù)?數(shù)據(jù)。
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，每個信道對應的誤碼率是在進行解調時統(tǒng) 計獲得的。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，每個信道的誤碼率是在微秒級別的時間段 內統(tǒng)計得到的。
5.如權利要求1至4任一項所述的方法，其特征在于，所述復用光信號為超信道光正交 頻分復用信號。
6.如權利要求1至4任一項所述的方法，其特征在于，所述對每個信道的光信號進行光 電轉換，得到每個信道所對應的電信號，具體包括通過相干檢測對每個信道的光信號進行光電轉換，得到所述每個信道所對應的電信 號；或者，通過直接檢測對每個信道的光信號進行光電轉換，得到所述每個信道所對應的電信號。
7.如權利要求1至4任一項所述的方法，其特征在于，每個信道對應的第一補償因子的 初始值和第二個信道的初始值是通過基于導頻序列的信道估計所獲得的。
8.一種信號處理裝置，其特征在于，所述裝置包括解復用器，用于接收復用光信號，并將所述復用光信號解復用成N個信道的光信號；其 中，N為大于等于2的整數(shù)；光電轉換模塊，用于對將每個信道的光信號進行光電轉換，得到每個信道所對應的電 信號；模數(shù)轉換模塊，用于將所述每個信道所對應的電信號進行模數(shù)轉換，得到每個信道所 對應的數(shù)字信號；功率計算模塊，用于根據(jù)各個信道所對應的數(shù)字信號，計算得到所述每個信道的光信號的功率和所有N個信道的光信號的總功率；相位補償模塊，用于將第i個信道的光信號的功率與第i個信道對應的第一補償因子 相乘，然后加上所述所有N個信道的光信號的總功率與所述第i個信道對應的第二補償因 子相乘的結果；根據(jù)相加處理得到的結果，對第i個信道對應的數(shù)字信號的相位進行補償； 其中，1彡i彡N，i為整數(shù)；反饋控制模塊，用于判斷所獲取的i個信道對應的誤碼率是否滿足預定的誤碼率要 求，若不滿足時，則產生反饋控制信號以控制所述相位補償模塊調整所述第i個信道對應 的第一補償因子和/或所述第i個信道對應的第二補償因子。
9.如權利要求8所述的裝置，其特征在于，所述相位補償模塊具體包括調整子模塊和 N個相位補償子模塊；調整子模塊，用于根據(jù)所述反饋控制模塊產生的對應于第i個信道的反饋控制信號， 調整第i個信道對應的第一補償因子和/或第二補償因子，直到第i個信道對應的誤碼率 滿足預定的誤碼率要求；第i個相位補償子模塊，用于將第i個信道的光信號的光功率與第i個信道對應的第 一補償因子相乘，然后加上所述所有N個信道的光信號的總功率與所述第i個信道對應的 第二補償因子相乘的結果，根據(jù)相加處理得到的結果，對第i個信道對應的數(shù)字信號的相 位進行補償。
10.如權利要求8或9所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括N個解調模塊；第i個解調模塊，用于對所述相位補償模塊輸出的第i個信道所對應的信號進行解調， 得到第i個信道傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。
11.如權利要求10所述的裝置，其特征在于，每個解調模塊還用于在解調時統(tǒng)計各個 信道對應的誤碼率，并將統(tǒng)計得到的誤碼率提供給所述反饋控制模塊。
12.如權利要求10所述的裝置，其特征在于，所述裝置還進一步包括誤碼率統(tǒng)計模塊，用于在各個解調模塊在進行解調時，統(tǒng)計得到各個信道對應的誤碼 率，并將各個信道對應的誤碼率提供給所述反饋控制模塊。
全文摘要
本發(fā)明涉及光通信領域，尤其涉及一種信號處理的方法和裝置。該方法應用在光纖通信系統(tǒng)中，對接收到的復用光信號進行處理，以消除SPM效應和XPM效應所帶來的相位噪聲的影響，該方法主要是根據(jù)解復用后的每個信道對應的誤碼率，動態(tài)調整各個信道的用于消除SPM效應所產生的相位噪聲的第一補償因子和用于消除XPM效應所產生的相位噪聲的第二補償因子。本發(fā)明因在消除SPM效應和XPM效應所帶來的相位噪聲的影響過程中，對用于相位補償?shù)拿總€信道的第一補償因子和第二補償因子的調整控制是一個閉環(huán)控制過程，故具有優(yōu)異的相位補償效果，能有效地消除SPM效應和XPM效應所帶來的相位噪聲的影響，大幅度提高光纖通信系統(tǒng)的傳輸性能。
文檔編號H04J14/00GK102130738SQ20101059858
公開日2011年7月20日 申請日期2010年12月21日 優(yōu)先權日2010年12月21日
發(fā)明者劉磊, 易興文, 李永剛 申請人:華為技術有限公司, 電子科技大學