相干光ofdm系統(tǒng)收端高速數(shù)據(jù)并行處理的結(jié)構(gòu)和方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種相干光OFDM系統(tǒng)收端高速數(shù)據(jù)并行處理的結(jié)構(gòu)和方法：該結(jié)構(gòu)包括CD粗均衡模塊、并行符號(hào)同步模塊、并行FFT窗口模塊、后續(xù)DSP處理模塊、數(shù)據(jù)恢復(fù)模塊；該方法首先利用色散補(bǔ)償?shù)奶匦?，使高速串行?shù)據(jù)流串并變換后降低到芯片時(shí)鐘可處理范圍，其次通過設(shè)置雙訓(xùn)練符號(hào)并引入雙相關(guān)峰值判決機(jī)制，達(dá)到符號(hào)同步并行處理，完成小數(shù)倍頻偏估計(jì)與補(bǔ)償功能，最后對(duì)多路并行數(shù)據(jù)進(jìn)行分塊處理。該結(jié)構(gòu)和方法降低了高速光纖通信系統(tǒng)對(duì)ADC/DAC采樣速率和DSP算法芯片處理速度的要求，解決了DSP算法處理芯片無法滿足系統(tǒng)實(shí)時(shí)處理需求的問題。
【專利說明】相干光OFDM系統(tǒng)收端高速數(shù)據(jù)并行處理的結(jié)構(gòu)和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高速光纖通信特別是高速光纖通信系統(tǒng)收端DSP處理領(lǐng)域，具體涉及相干光單一交頻分復(fù)用技術(shù)(Orthogonal Frequency Divis1n Multiplexing,以下簡(jiǎn)稱OFDM)系統(tǒng)收端數(shù)字信號(hào)處理(Digital Signal Processing,以下簡(jiǎn)稱DSP)處理的并行實(shí)現(xiàn)過程【背景技術(shù)】。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，在“高清、三維、用戶創(chuàng)造內(nèi)容”的驅(qū)動(dòng)下，海量信息的產(chǎn)生引發(fā)了網(wǎng)絡(luò)帶寬以驚人速度增長(zhǎng)。到2016年，全球IP流量將達(dá)到每年1300艾(1018)字節(jié)。根據(jù)中國(guó)電信公開的數(shù)據(jù)，其網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬年復(fù)合增長(zhǎng)率超過80%，5年增長(zhǎng)超過10倍。單通道傳輸容量的提升不僅可以滿足傳輸容量迅猛增長(zhǎng)的要求，更重要的是單通道傳輸容量的提升能夠大大降低傳送網(wǎng)總投資運(yùn)維費(fèi)用，減少核心路由器和波分設(shè)備的端口數(shù)量，簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)的管理，節(jié)省機(jī)房面積、減少能耗，符合發(fā)展綠色社會(huì)理念。同時(shí)，增加傳輸容量可降低單位帶寬的投資。提升系統(tǒng)單通道傳輸能力，超過lOOGbps，達(dá)到Tbps量級(jí)是光通信領(lǐng)域發(fā)展方向。
[0003]雖然單通道超10Gbps調(diào)制/解調(diào)方案使用多維度調(diào)制及多子載波系統(tǒng)可帶來系統(tǒng)符號(hào)率的降低，為超10Gbps信號(hào)進(jìn)行電域數(shù)字均衡/去損傷提供了可能性，但是就單一子載波系統(tǒng)而言仍需要高達(dá)幾十G采樣/秒的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(Analog-to-DigitalConverter,以下簡(jiǎn)稱ADC)和高處理速率的數(shù)字電路，器件實(shí)現(xiàn)的難度非常大而且成本昂貴。以400Gbps相干光OFDM傳輸系統(tǒng)為例，即使采用多光子載波調(diào)制降低對(duì)ADC/數(shù)模轉(zhuǎn)換器(Digital-to-Analog Converter,以下簡(jiǎn)稱DAC)采樣速率和DSP算法芯片處理速度的要求，仍需要DSP算法芯片時(shí)鐘高達(dá)1GHz量級(jí)，吞吐量更是高達(dá)10Gbps以上。因此，降低對(duì)數(shù)字電路處理速率的要求成為超10Gbps相干光接收的關(guān)鍵問題，研究超10Gbps速率相干光接收機(jī)數(shù)字去損傷并行處理核心算法為解決問題的關(guān)鍵手段。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004](一)要解決的技術(shù)問題
[0005]本發(fā)明的目的在于解決傳統(tǒng)使用OFDM傳輸大規(guī)模數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)DSP芯片時(shí)鐘頻率要求高，數(shù)據(jù)吞吐量小的問題。
[0006](二)技術(shù)方案
[0007]本發(fā)明技術(shù)方案如下:
[0008]—種相干光OFDM系統(tǒng)收端并行DSP處理的結(jié)構(gòu),包括:
[0009]設(shè)置色度色散(Chromatic Dispers1n,以下簡(jiǎn)稱⑶)粗均衡模塊；
[0010]設(shè)置對(duì)CD粗均衡模塊數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的并行符號(hào)同步模塊；
[0011]設(shè)置對(duì)并行符號(hào)同步模塊數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的并行快速傅氏變換(Fast FourierTransformat1n,以下簡(jiǎn)稱FFT)窗口模塊；
[0012]設(shè)置對(duì)并行FFT窗口模塊數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的后續(xù)DSP處理模塊；
[0013]設(shè)置對(duì)后續(xù)DSP處理模塊數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的數(shù)據(jù)恢復(fù)模塊。
[0014]優(yōu)選的，CD粗均衡模塊用于串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為并行數(shù)據(jù)。
[0015]優(yōu)選的，并行符號(hào)同步模塊用于并行符號(hào)同步，小數(shù)倍頻偏估計(jì)和補(bǔ)償。
[0016]優(yōu)選的，并行FFT窗口模塊用于從并行數(shù)據(jù)中剝離出一定個(gè)數(shù)的子模塊，并且每個(gè)子模塊經(jīng)去循環(huán)前綴(Cyclic Prefix,以下簡(jiǎn)稱CP)后都為與子載波數(shù)個(gè)相同的路數(shù)的并行數(shù)據(jù)。
[0017]優(yōu)選的，后續(xù)DSP處理模塊用于并行FFT處理、并行整數(shù)倍頻偏估計(jì)與補(bǔ)償、并行信道估計(jì)與均衡、并行相位噪聲估計(jì)與補(bǔ)償。
[0018]優(yōu)選的，數(shù)據(jù)恢復(fù)模塊用于對(duì)后續(xù)DSP處理模塊輸出的并行數(shù)據(jù)進(jìn)行判決、串并變換和星座逆映射，恢復(fù)出高速串行數(shù)據(jù)流。
[0019]一種相干光OFDM系統(tǒng)收端并行DSP處理的方法包括以下步驟:
[0020]使串行數(shù)據(jù)變并行數(shù)據(jù)并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；
[0021 ] 使用FFT窗口變換法剝離出子數(shù)據(jù)組；
[0022]使用DSP處理單元對(duì)子數(shù)據(jù)組進(jìn)行整數(shù)倍頻偏估計(jì)與補(bǔ)償、并行信道估計(jì)與均衡、并行相位噪聲估計(jì)與補(bǔ)償?shù)奶幚恚?br> [0023]使用數(shù)據(jù)恢復(fù)方法對(duì)DSP處理過的數(shù)據(jù)恢復(fù)成串行數(shù)據(jù)。
[0024]優(yōu)選的，串行數(shù)據(jù)變并行數(shù)據(jù)的方法使用CD粗均衡法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行串行數(shù)據(jù)變并行數(shù)據(jù)的處理。
[0025]優(yōu)選的，數(shù)據(jù)經(jīng)串行數(shù)據(jù)變并行數(shù)據(jù)的處理后，使用并行符號(hào)同步算法對(duì)并行符號(hào)同步，小數(shù)倍頻偏估計(jì)和補(bǔ)償處理。
[0026]優(yōu)選的，同步符號(hào)算法采用雙訓(xùn)練符號(hào)，并引入雙相關(guān)峰值判決機(jī)制進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
[0027]優(yōu)選的，使用FFT窗口變換法剝離出子數(shù)據(jù)組的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)為復(fù)數(shù)個(gè)。
[0028]優(yōu)選的，DSP處理單元個(gè)數(shù)與子數(shù)據(jù)組個(gè)數(shù)相同。
[0029]優(yōu)選的，數(shù)據(jù)恢復(fù)方法為對(duì)所有子數(shù)據(jù)組中輸出的并行數(shù)據(jù)進(jìn)行判決、串并變換和星座逆映射后恢復(fù)出高速串行數(shù)據(jù)流的方法。
[0030](三)有益效果
[0031]本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和方法可以彌補(bǔ)收端DSP算法芯片處理能力有限的缺陷，提高高速相干光OFDM系統(tǒng)收端DSP的處理能力。使用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和方法可以將高速串行數(shù)據(jù)流的速率降低約3個(gè)數(shù)量級(jí)，使數(shù)據(jù)速率降低到DSP算法芯片的處理能力范圍之內(nèi)；而帶來的資源/面積代價(jià)只提高約I個(gè)數(shù)量級(jí)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]圖1是本發(fā)明提出的一種相干光OFDM系統(tǒng)收端并行DSP處理的結(jié)構(gòu)圖；
[0033]圖2是采用基于雙訓(xùn)練符號(hào)并行符號(hào)同步算法結(jié)構(gòu)和雙峰值符號(hào)起點(diǎn)判決機(jī)制的圖；
[0034]圖3是并行M路各支路峰值判決區(qū)間分類的圖；
[0035]圖4是實(shí)施例收端并行DSP處理的結(jié)構(gòu)圖；
[0036]圖5是實(shí)施例中雙峰值符號(hào)起點(diǎn)判決機(jī)制中采用的算法流程圖；
[0037]圖中:1:CD均衡模塊；2:并行符號(hào)同步模塊；3:并行FFT窗口模塊；4、5、6:后續(xù)DSP處理模塊；7:數(shù)據(jù)恢復(fù)模塊；21:樣值相關(guān)乘運(yùn)算模塊；22:求相關(guān)函數(shù)P (d)模塊；23:緩存模塊；24:搜尋閾值點(diǎn)模塊；25:首峰值搜索模塊；26:首峰值位置判斷模塊；27:二次搜索模塊。

【具體實(shí)施方式】
[0038]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0039]本發(fā)明中根據(jù)色散補(bǔ)償所需和子載波個(gè)數(shù)共同確定系統(tǒng)并行路數(shù)，符號(hào)同步及小數(shù)倍頻偏采用基于雙訓(xùn)練符號(hào)并行處理結(jié)構(gòu)和方法，后續(xù)DSP處理根據(jù)并行路數(shù)采用模塊化處理，每一子模塊都進(jìn)行并行N路處理。
[0040]本發(fā)明中采用的結(jié)構(gòu)和方法對(duì)應(yīng)以下功能和步驟，包括:
[0041]如圖1所示CD粗均衡模塊1，該模塊先將串行高速數(shù)據(jù)變?yōu)镸路并行數(shù)據(jù)，通過FFT變換到頻域，在頻域中補(bǔ)償色散后再將數(shù)據(jù)經(jīng)IFFT變換回時(shí)域。最優(yōu)并行路數(shù)M根據(jù)色散補(bǔ)償所需和子載波個(gè)數(shù)(子載波個(gè)數(shù)為N)共同確定。
[0042]選擇最優(yōu)并行路數(shù)M應(yīng)該遵循的原則:
[0043](I)M值需要大于均衡色散的最小抽頭數(shù)，為了便于快速處理通常Μ=2η (η為整數(shù));
[0044](2)為方便后續(xù)DSP處理，希望能在M路中剝離出整數(shù)倍個(gè)N點(diǎn)FFT窗口(子載波個(gè)數(shù)為N)，所以M至少應(yīng)大于一個(gè)OFDM符號(hào)長(zhǎng)度(NFFT+NeP，Ncp為CP長(zhǎng)度)；
[0045]如圖1所示并行符號(hào)同步模塊2，模塊2內(nèi)部具體結(jié)構(gòu)和判決機(jī)制如圖2所示，該模塊進(jìn)行并行符號(hào)同步，小數(shù)倍頻偏估計(jì)和補(bǔ)償。串行數(shù)據(jù)流經(jīng)過色散補(bǔ)償后變成M路，并行符號(hào)同步算法采用雙訓(xùn)練符號(hào)，并引入雙相關(guān)峰值判決機(jī)制，其中圖2所示，樣值相關(guān)乘運(yùn)算模塊21，用于完成Schmild符號(hào)同步算法中樣值相關(guān)乘積運(yùn)算；求相關(guān)函數(shù)P (d)模塊22，用于使用迭代的方法求相關(guān)函數(shù)P(d)，迭代公式如下:P(d+l)=P(d)+rVLrd+2L-rVvL ;緩存模塊23，用于將并行輸出的M-N+1路相關(guān)函數(shù)P (d)數(shù)據(jù)緩存，供后續(xù)搜索符號(hào)起點(diǎn)使用；搜尋閾值點(diǎn)模塊24，用于對(duì)歸一化后的相關(guān)函數(shù)進(jìn)行閾值搜索，找出相關(guān)峰值點(diǎn)出現(xiàn)的大概位置，減小搜索首峰值點(diǎn)的計(jì)算量；首峰值搜索模塊25，用于閾值點(diǎn)開始搜索，得到首峰值點(diǎn)的位置；首峰值位置判斷模塊26，用于判斷首峰值的在并行支路中的位置，并根據(jù)其位置判定是否需要進(jìn)行二次搜索；二次搜索模塊27，作用為，如果需要進(jìn)行二次搜索，則在首峰值的基礎(chǔ)上進(jìn)行二次搜索，從而判別出符號(hào)的起點(diǎn)。
[0046]發(fā)端發(fā)送兩個(gè)訓(xùn)練符號(hào)，每個(gè)訓(xùn)練符號(hào)訓(xùn)通過間隔插零構(gòu)成，使訓(xùn)練符號(hào)前半部分和后半部分樣值相同，不同訓(xùn)練符號(hào)之間相互獨(dú)立。串行數(shù)據(jù)流經(jīng)過色散補(bǔ)償后變?yōu)镸路，每一路和相隔N/2 (N為子載波個(gè)數(shù))路數(shù)據(jù)做相乘，并把N/2個(gè)相乘的結(jié)果進(jìn)行累加，得到相關(guān)峰值。將并行M路數(shù)據(jù)分為多個(gè)判決區(qū)間，搜尋首峰值點(diǎn)并判斷首峰值點(diǎn)在M條支路中所處的位置。根據(jù)首峰值點(diǎn)出現(xiàn)的位置及所在不同區(qū)間雙峰值表現(xiàn)出的不同特性，判斷是否需要進(jìn)行二次搜索。如需要?jiǎng)t經(jīng)二次搜索第二峰值點(diǎn)后得到符號(hào)起點(diǎn)，否則通過第一個(gè)峰值可直接得到符號(hào)起點(diǎn)。通過對(duì)峰值所在位置處的相乘累加值取角度得到小數(shù)倍頻偏估計(jì)值，并通過估計(jì)值對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行小數(shù)倍頻偏補(bǔ)償。
[0047]如圖1所示并行FFT窗口模塊3，該模塊從M路并行數(shù)據(jù)中剝離出P個(gè)子模塊，每一子模塊經(jīng)去CP后都為N路并行數(shù)據(jù)。每一子模塊中N路并行數(shù)據(jù)都屬于同一 OFDM符號(hào)且包含了 OFDM符號(hào)中所有子載波信息。
[0048]如圖1所示后續(xù)DSP處理模塊，該模塊由4、5和6等共P個(gè)子模塊構(gòu)成。每一子模塊分別進(jìn)行N點(diǎn)FFT變換、整數(shù)倍頻偏估計(jì)與補(bǔ)償、信道估計(jì)與均衡和相位噪聲估計(jì)與補(bǔ)m
\-ΖΧ ο
[0049]后續(xù)DSP處理采用在結(jié)構(gòu)和功能上相同的平行的并行模塊化的處理方式子模塊可進(jìn)行整數(shù)倍頻偏估計(jì)、信道估計(jì)和相位噪聲估計(jì)，可以獨(dú)立的將得到的頻偏和信道信息傳遞給所有子模塊使用，其他子模塊可以利用得到的頻偏和信道信息進(jìn)行均衡。
[0050]如圖1所示數(shù)據(jù)恢復(fù)模塊7，該模塊將從所有子模塊中輸出的并行數(shù)據(jù)進(jìn)行判決、串并變換和星座逆映射后恢復(fù)出高速串行數(shù)據(jù)流。
[0051]實(shí)施例1
[0052]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本專利進(jìn)行詳細(xì)的說明。將本專利提出的相干光OFDM系統(tǒng)收端DSP并行處理結(jié)構(gòu)和方法應(yīng)用于480GbpsPM-16QAM-0FDM系統(tǒng)。圖4為480GbpsPM-16QAM-0FDM系統(tǒng)采用本發(fā)明對(duì)收端數(shù)據(jù)進(jìn)行并行處理的結(jié)構(gòu)，圖2為實(shí)施例中采用雙訓(xùn)練符號(hào)進(jìn)行并行符號(hào)同步的結(jié)構(gòu)以及雙峰值符號(hào)同步起點(diǎn)判決機(jī)制。圖5為應(yīng)用于實(shí)施例的雙峰值符號(hào)起點(diǎn)判決機(jī)制采用的算法流程。
[0053]本實(shí)施例中根據(jù)色散補(bǔ)償所需和FFT點(diǎn)數(shù)共同確定最優(yōu)并行路數(shù)M，取M為1024，OFDM符號(hào)子載波數(shù)N為128，L=N/2=64，循環(huán)前綴(CP)樣值數(shù)為28。根據(jù)M和N的關(guān)系，將后續(xù)DSP處理模塊共分為P=6個(gè)子模塊。圖4中只畫出4、5、6三個(gè)子模塊。
[0054]收端數(shù)據(jù)并行處理的過程:
[0055]CD均衡模塊1，該模塊先將串行數(shù)據(jù)進(jìn)行串并變換得1024路并行數(shù)據(jù)，后經(jīng)FFT變換到頻域，在頻域補(bǔ)償大色散后再變換回時(shí)域，即完成CD均衡的功能。
[0056]并行符號(hào)同步模塊2，該模塊采用基于雙訓(xùn)練符號(hào)的并行符號(hào)同步算法，引入雙峰值判決機(jī)制同步得到符號(hào)起點(diǎn)。并行符號(hào)同步結(jié)構(gòu)完成的功能:找出以第一個(gè)訓(xùn)練符號(hào)為起點(diǎn)的數(shù)據(jù)流。符號(hào)同步后根據(jù)估計(jì)的頻偏信息，以并行結(jié)構(gòu)對(duì)并行數(shù)據(jù)進(jìn)行小數(shù)倍頻偏補(bǔ)償。
[0057]并行符號(hào)同步得到符號(hào)起點(diǎn)的步驟:
[0058]如圖2所示計(jì)算相關(guān)乘，該功能由模塊21完成:從第一路開始，第d路(d=l、
2、...、959、960)數(shù)據(jù)取共軛后和它相隔64路的數(shù)據(jù)進(jìn)行相乘，將相乘后的結(jié)果記為第d路的相關(guān)乘輸出。
[0059]相關(guān)乘結(jié)果累加與寄存，如圖2所示該功能由模塊22、23完成。從第d路開始，將其后的連續(xù)相鄰的64路得到的相關(guān)乘的結(jié)果累加，便得到以第d路作為搜索起點(diǎn)的相關(guān)值P (d)。然后將P (d)歸一化得到M (d)，該功能由模塊22完成。運(yùn)算得到M (d)后將結(jié)果存入緩存模塊23。此結(jié)構(gòu)得到的M (d)中的d只能取1、2、...、896、897，所以并行的后127條支路，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)峰值落入該位置時(shí)具有峰值不完整低于門限值的情況。
[0060]圖5為雙峰值符號(hào)起點(diǎn)判決機(jī)制的算法流程。雙峰值判決符號(hào)起點(diǎn)，搜尋M Cd)首峰值點(diǎn)并判斷首峰值點(diǎn)在M條支路中所處的位置，首峰值所處位置如圖3所示，該功能如圖2所示由模塊24、25和26完成。根據(jù)首峰值點(diǎn)出現(xiàn)的位置判斷是否需要進(jìn)行二次搜索，該功能由模塊27完成。如首峰值出現(xiàn)在如圖3所示的位置I和位置3，則經(jīng)二次搜索第二峰值點(diǎn)后得到符號(hào)起點(diǎn)，否則可直接得到符號(hào)起點(diǎn)。
[0061]該并行結(jié)構(gòu)中由模塊22運(yùn)算得到M Cd)中的d只能取1、2、...、896、897，所以并行的后127條支路，無法得到以各支路數(shù)據(jù)作為搜尋起點(diǎn)的相關(guān)值。
[0062]在利用訓(xùn)練符號(hào)訓(xùn)練得到符號(hào)起點(diǎn)的過程中，如果只采用一個(gè)符號(hào)同步訓(xùn)練符號(hào)，當(dāng)訓(xùn)練符號(hào)的一部分?jǐn)?shù)據(jù)出現(xiàn)在并行支路的后127條支路中時(shí)，該訓(xùn)練符號(hào)的完整性遭到破壞，就不能保證將符號(hào)起點(diǎn)找到，其首峰值起點(diǎn)可以出現(xiàn)在如圖3所示的位置I和位置3。所以符號(hào)同步時(shí)采用兩個(gè)訓(xùn)練符號(hào)的方法，確保至少有一個(gè)完整的訓(xùn)練符號(hào)能出現(xiàn)在前897條支路之中。
[0063]訓(xùn)練符號(hào)可能出現(xiàn)的三種情況:
[0064](a)第一個(gè)訓(xùn)練符號(hào)和第二個(gè)訓(xùn)練符號(hào)都完整地出現(xiàn)在前897條支路之中，這樣計(jì)算相關(guān)值時(shí)可以很理想的得到兩個(gè)峰值平臺(tái)，進(jìn)而將符號(hào)起點(diǎn)確定；確定符號(hào)起點(diǎn)后將其中一個(gè)訓(xùn)練符號(hào)舍棄，另一個(gè)保留，以用于后續(xù)的整數(shù)倍頻偏估計(jì)和補(bǔ)償。
[0065](b)第一個(gè)訓(xùn)練符號(hào)完整的出現(xiàn)在前897條支路中，第二個(gè)訓(xùn)練符號(hào)完整性被破壞時(shí)，可以由第一個(gè)訓(xùn)練符號(hào)得到的峰值判別得到符號(hào)起點(diǎn)。完成符號(hào)同步后舍棄一個(gè)訓(xùn)練符號(hào)，將另一個(gè)留作后續(xù)整數(shù)倍頻偏估計(jì)使用。
[0066]( c )第一個(gè)訓(xùn)練符號(hào)完整性被破壞時(shí)，第二個(gè)訓(xùn)練符號(hào)完整的出現(xiàn)在下一時(shí)刻的前897條支路中，可以由第二個(gè)訓(xùn)練符號(hào)得到的峰值判別得到符號(hào)起點(diǎn)。完成符號(hào)同步后舍棄一個(gè)訓(xùn)練符號(hào)，將另一個(gè)留作后續(xù)整數(shù)倍頻偏估計(jì)使用。
[0067]并行FFT窗口模塊3，該模塊從并行的1024路數(shù)據(jù)中剝離出6個(gè)子并行數(shù)據(jù)流。每一子并行數(shù)據(jù)流都為128路，且該128路都包含一個(gè)OFDM符號(hào)中的所有子載波信息。取出6塊子并行數(shù)據(jù)流后，在后續(xù)DSP模塊中，每一子并行數(shù)據(jù)流的處理結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)和功能上相互平行。
[0068]后續(xù)DSP處理模塊,該模塊由4、5、6等共6個(gè)子模塊構(gòu)成,每一子模塊在結(jié)構(gòu)和功能上平行。后續(xù)DSP處理模塊進(jìn)行并行數(shù)據(jù)整數(shù)倍頻偏估計(jì)，信道估計(jì)，然后將整數(shù)倍頻偏和信道信息傳遞給所有子模塊使用。4、5、6等所有子模塊都分別進(jìn)行相位噪聲估計(jì)，并行補(bǔ)償相位噪聲。
[0069]數(shù)據(jù)恢復(fù)模塊7，該模塊將各子模塊得到的并行數(shù)據(jù)進(jìn)行判決，并串變換和星座逆映射后恢復(fù)出串行數(shù)據(jù)。
[0070]以上實(shí)施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的保護(hù)范疇。
【權(quán)利要求】
1.一種相干光OFDM系統(tǒng)收端并行DSP處理的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)包括: CD粗均衡模塊； 并行符號(hào)同步模塊，對(duì)來自CD粗均衡模塊數(shù)據(jù)進(jìn)行處理； 并行FFT窗口模塊，對(duì)來自并行符號(hào)同步模塊數(shù)據(jù)進(jìn)行處理； 后續(xù)DSP處理模塊，對(duì)來自并行FFT窗口模塊數(shù)據(jù)進(jìn)行處理； 數(shù)據(jù)恢復(fù)模塊，對(duì)來自后續(xù)DSP處理模塊數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相干光OFDM系統(tǒng)收端并行DSP處理的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的CD粗均衡模塊用于串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為并行數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相干光OFDM系統(tǒng)收端并行DSP處理的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的并行符號(hào)同步模塊用于并行符號(hào)同步，小數(shù)倍頻偏估計(jì)和補(bǔ)償。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相干光OFDM系統(tǒng)收端并行DSP處理的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的并行FFT窗口模塊用于從并行數(shù)據(jù)中剝離出一定個(gè)數(shù)的子模塊，并且每個(gè)子模塊經(jīng)去CP后都為與子載波數(shù)個(gè)相同的路數(shù)的并行數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相干光OFDM系統(tǒng)收端并行DSP處理的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的后續(xù)DSP處理模塊用于并行FFT處理、并行整數(shù)倍頻偏估計(jì)與補(bǔ)償、并行信道估計(jì)與均衡、并行相位噪聲估計(jì)與補(bǔ)償。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相干光OFDM系統(tǒng)收端并行DSP處理的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)恢復(fù)模塊用于對(duì)后續(xù)DSP處理模塊輸出的并行數(shù)據(jù)進(jìn)行判決、串并變換和星座逆映射，恢復(fù)出高速串行數(shù)據(jù)流。
7.一種相干光OFDM系統(tǒng)收端并行DSP處理的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步驟: O串行數(shù)據(jù)變并行數(shù)據(jù)并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理； 2)使用FFT窗口變換法對(duì)已處理數(shù)據(jù)剝離出子數(shù)據(jù)組； 3)使用DSP處理單元對(duì)子數(shù)據(jù)組進(jìn)行整數(shù)倍頻偏估計(jì)與補(bǔ)償、并行信道估計(jì)與均衡、并行相位噪聲估計(jì)與補(bǔ)償?shù)奶幚恚? 4)使用數(shù)據(jù)恢復(fù)方法對(duì)DSP處理過的數(shù)據(jù)恢復(fù)成串行數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種相干光OFDM系統(tǒng)收端并行DSP處理的方法，其特征在于，所述步驟I)的串行數(shù)據(jù)變并行數(shù)據(jù)的方法使用CD粗均衡法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行串行數(shù)據(jù)變并行數(shù)據(jù)的處理。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種相干光OFDM系統(tǒng)收端并行DSP處理的方法，其特征在于，所述步驟I)數(shù)據(jù)經(jīng)串行數(shù)據(jù)變并行數(shù)據(jù)的處理后，使用并行符號(hào)同步算法對(duì)并行符號(hào)同步，小數(shù)倍頻偏估計(jì)和補(bǔ)償處理。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種相干光OFDM系統(tǒng)收端并行DSP處理的方法，其特征在于，所述的同步符號(hào)算法采用雙訓(xùn)練符號(hào)，并引入雙相關(guān)峰值判決機(jī)制進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種相干光OFDM系統(tǒng)收端并行DSP處理的方法，其特征在于，所述步驟2)使用FFT窗口變換法剝離出子數(shù)據(jù)組的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)為復(fù)數(shù)個(gè)。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種相干光OFDM系統(tǒng)收端并行DSP處理的方法，其特征在于，所述步驟3)的DSP處理單元個(gè)數(shù)與子數(shù)據(jù)組個(gè)數(shù)相同。
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種相干光OFDM系統(tǒng)收端并行DSP處理的方法，其特征在于，所述步驟4)的數(shù)據(jù)恢復(fù)方法為對(duì)所有子數(shù)據(jù)組中輸出的并行數(shù)據(jù)進(jìn)行判決、串并變換和星座逆映射后恢復(fù)出高速串行數(shù)據(jù)流的方法。
【文檔編號(hào)】H04L27/26GK104184691SQ201310198470
【公開日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2013年5月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月24日
【發(fā)明者】陳雪, 閆崢, 劉耀超, 王邦醒, 王立芊, 張治國(guó) 申請(qǐng)人:北京郵電大學(xué)