R濾波器。圖902示出α =0時大量符號判決落入較小的圖示正方形中，而圖904示出當(dāng)抽頭系數(shù)被改為1/4時，更少的符號判決落入較小的正方形區(qū)域?？稍趫D1002 (α = 0)和圖1004 (α = 1/4)之間看到對符號判決的相似的“清晰劃界”。
[0053]圖11Α示出對于作為后數(shù)字濾波器系數(shù)的函數(shù)的上界的統(tǒng)計區(qū)域選擇準(zhǔn)則的示例。
[0054]在本文中所描述的接收方案中，統(tǒng)計區(qū)域的選擇可被重構(gòu)，并可以是抽頭系數(shù)(α)的函數(shù)。其應(yīng)小于MLSE的軟信息值輸出的下界的均值。如圖11Β所示，對于典型的判決準(zhǔn)則，靠近硬判決門限的區(qū)域具有更高的錯誤判決的概率。發(fā)明人進(jìn)行了仿真，仿真示出統(tǒng)計區(qū)域里的樣點數(shù)與誤碼率(BER)成正比。在一些實施例中，基于硬判決門限的統(tǒng)計區(qū)域被選擇在中間，該區(qū)域的上界小于MLSE的軟信息值輸出的中間值(mean value)的下界。在這種情況下，如圖11A示出，MLSE的輸出在這種軟信息值設(shè)計中具有兩條或四條不同的分布線。否則，靠近分布線的下界的、具有很高的正確判決概率的多個樣點將落入統(tǒng)計區(qū)域，且評估性能將下降。
[0055]統(tǒng)計區(qū)域選擇上界的準(zhǔn)則在圖11B中示為后數(shù)字濾波器系數(shù)的函數(shù)。基于典型的光通信鏈路中的覆蓋15-25dB 0SNR的操作范圍來確定統(tǒng)計區(qū)域選擇的下界。插圖1102、1104示出當(dāng)分別將濾波器系數(shù)選擇為α = 0(點1110、插圖1102)和α = 1(點1108、插圖1104)時，在理想通信鏈路(沒有任何損失)中的信號幅度分布(軟信息值)。
[0056]從圖11Α中表示的結(jié)果，可看出當(dāng)α = 0時，在下界處的信號幅度的均值大約為1，當(dāng)α = 1時均值大約為0.55。對于其他頻率響應(yīng)(具有后數(shù)字濾波器的不同α值)，下界的均值如曲線1112所示在0.55和1之間的某處。因此，在一些實施例中，統(tǒng)計區(qū)域選擇準(zhǔn)則可基于小于0.55所有區(qū)域或可對于不同的α選擇進(jìn)行最優(yōu)重構(gòu)。為了進(jìn)一步說明15-25dB OSNR，值可被選擇為0.35。
[0057]水平軸(如插圖1102和1104中所示的水平軸)上的觀察持續(xù)時間應(yīng)足夠長，以精確地反映統(tǒng)計影響。例如，在一些實施例中，選擇大于10萬的符號，其對應(yīng)在100Gb/S中的10us水平。由于每個通道(例如，查看圖3，對應(yīng)X1、XQ、YI和YQ的豎線或豎通道)的獨立處理，區(qū)域選擇獨立于每個偏振的獨立通道和同相和正交分量。因此，在星座圖中可使用正方形區(qū)域。
[0058]圖12示出基于用于X偏振實值的統(tǒng)計樣點的數(shù)量的計算的性能結(jié)果的示例。在一些實驗中，我們發(fā)現(xiàn)在這種信道條件下，值2/8為最優(yōu)FIR濾波器形式，其與Q值或BER結(jié)果很好地匹配。
[0059]基于性能結(jié)果，可在數(shù)字上估計或分析濾波器系數(shù)的最優(yōu)值。為了在這種操作條件中的相應(yīng)系數(shù)的最優(yōu)調(diào)整，估計信息被反饋到后數(shù)字濾波器804和隨后的ISI均衡器806中。ISI均衡器806輸出可被反饋到性能評估器802，以便迭代地提高調(diào)整精確度。
[0060]執(zhí)行時還可從ISI均衡器806獲取硬信息值，以便進(jìn)行如性能評估準(zhǔn)則的BER計算。在這種情況下，接收器將發(fā)送器信息(例如，先驗參考信號)用于BER計算。軟信息值的上述使用不需要關(guān)于傳輸信息的該信息。
[0061]圖14是用于從已調(diào)制信號恢復(fù)信息比特的示例方法1400的流程圖，其中使用相干調(diào)制技術(shù)調(diào)制信息比特。例如，信息比特可表示在網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)挠脩魯?shù)據(jù)?？稍诠庠O(shè)備1302、1306的接收器端實現(xiàn)方法1400。
[0062]方法1400包含在1402處接收模擬形式的已調(diào)制信號。模擬形式的信號可能是例如偏振域復(fù)用光信號，其在諸如玻璃或塑料光纖的光通信介質(zhì)中被傳輸。
[0063]方法1400包含在1404處將模擬形式的已調(diào)制信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字化信號。
[0064]方法1400包含在1406處通過處理數(shù)字化信號來估計已調(diào)制信號和用于相干調(diào)制技術(shù)的調(diào)制載波中的信道損失。
[0065]方法1400包含在1408處使用包括多個濾波器系數(shù)的有限沖激響應(yīng)數(shù)字后濾波器對已處理的數(shù)字化信號操作進(jìn)行濾波，以產(chǎn)生濾波器輸出。數(shù)字后濾波器可能例如為圖8中所示的數(shù)字后濾波器808。
[0066]方法1400包含在1410處對濾波器輸出進(jìn)行符號間干擾ISI均衡，以產(chǎn)生對信息比特的估計。例如，ISI均衡可以與在圖8中相對于模塊806描述的相同。
[0067]在一些實施例中，使用定時信息的估計來自適應(yīng)地調(diào)整濾波器系數(shù)。例如，在一些實施例中，可使用諸如最小均方誤差的誤差準(zhǔn)則，通過將濾波器系表示為時間的函數(shù)來調(diào)整濾波器系數(shù)，并使用自適應(yīng)步長來迭代地調(diào)整濾波器系數(shù)，以便減少定時誤差。在一些實施例中，評估了對信息比特的估計的性能。性能可基于例如在信息比特的估計值和已知值之間的匹配度。自適應(yīng)地調(diào)整濾波器系數(shù)包括提供改變?yōu)V波器系數(shù)的反饋信號，以優(yōu)化性能。在一些實施例中，性能評估包含計算落入相干調(diào)制技術(shù)的星座圖區(qū)域內(nèi)的濾波器輸出的樣點數(shù)量。例如，如圖9或圖10中所示，落入窗口中的已解碼的符號的數(shù)量(例如，百分比)可在星座圖中被構(gòu)造。窗口的尺寸可以是固定的，或可基于諸如期望誤碼率、通信信道的信噪比等系統(tǒng)考慮來變化。
[0068]在一些實施例中，在數(shù)字化信號的轉(zhuǎn)換期間，進(jìn)行了偏振域解復(fù)用，以便恢復(fù)模擬形式的已調(diào)制信號的偏振域復(fù)用分量。在一些實施例中，使用兩個或三個抽頭的濾波器系數(shù)。在一些實施例中，方法1400還包含基于糾錯碼在對信息比特的估計中糾正錯誤，以產(chǎn)生已恢復(fù)信息比特。在一些實現(xiàn)中，進(jìn)行ISI均衡包含使用最大似然符號估計技術(shù)來估計所接收的符號。在一些實施例中，可替代地使用BCJR算法。
[0069]圖15是用于從已調(diào)制信號恢復(fù)信息比特的示例裝置1500的框圖描述，其中使用相干調(diào)制技術(shù)調(diào)制信息比特。裝置1500包含模塊1502 (例如，射頻前端)，模塊1502接收模擬形式的調(diào)制信號。裝置1500包含模塊1504(例如，模數(shù)轉(zhuǎn)換器)，模塊1504將模擬形式的已調(diào)制信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字化信號。裝置1500包含模塊1506 (例如，估計器)，模塊1506通過處理數(shù)字化信號來估計用于相干調(diào)制技術(shù)的已調(diào)制信號和調(diào)制載波中的信道損失。裝置1500包含模塊1508(例如，數(shù)字濾波器)，模塊1508使用包括多個濾波器系數(shù)的有限沖激響應(yīng)數(shù)字后濾波器對已處理的數(shù)字化信號操作進(jìn)行濾波，以產(chǎn)生濾波器輸出。裝置1500包含模塊1510(例如，符號間干擾(ISI)均衡器)，模塊1510在濾波器輸出上進(jìn)行均衡，以便產(chǎn)生對信息比特的估計。
[0070]在一些實現(xiàn)中，裝置1500還包含自適應(yīng)模塊，自適應(yīng)模塊使用對信息比特的估計來計算濾波器系數(shù)?？墒褂眯阅茉u估模塊來進(jìn)行這個任務(wù)，性能評估模塊評估對信息比特的估計的性能，其中自適應(yīng)地調(diào)整濾波器系數(shù)包括提供反饋信號以改變?yōu)V波器系數(shù)，從而優(yōu)化性能。在一些實施例中，性能評估模塊可包含性能估計模塊，性能估計模塊計算落入相干調(diào)制技術(shù)的星座圖區(qū)域內(nèi)的濾波器輸出的樣點數(shù)量。
[0071]在一些實施例中，模數(shù)信號轉(zhuǎn)換可使用處理操作，在處理操作中偏振解復(fù)用器進(jìn)行解復(fù)用，以便恢復(fù)模擬形式的已調(diào)制信號的偏振域復(fù)用分量。如先前在圖4和圖3中所示，在一些實施例中，可使用2或3抽頭的濾波器。在一些實施例中，可通過使用MLSE或BCJR優(yōu)化技術(shù)來實施ISI均衡。
[0072]在BCJR技術(shù)中，可使用滑動窗口多級最大后驗概率(MAP)均衡器來對碼字進(jìn)行解碼，并可用作MAP檢測器，其中，BCJR技術(shù)代表Bahl Cocke Jelinek Raviv技術(shù)。
[0073]在一些實施例中，光通信系統(tǒng)包含:光信號發(fā)送器；能夠傳輸光信號的光信號傳輸網(wǎng)絡(luò)(例如，包含玻璃或塑料光纖)；以及光信號接收器。光信號接收器被配置成接收在光傳輸介質(zhì)上的模擬形式的已調(diào)制信號；將模擬形式的已調(diào)制信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字化信號；通過處理數(shù)字化信號估計用于相干調(diào)制技術(shù)的已調(diào)制信號和調(diào)制載波中的信道損失；使用包括多個濾波器系數(shù)的有限沖激響應(yīng)數(shù)字后濾波器對已處理的數(shù)字化信號操作進(jìn)行濾波以產(chǎn)生濾波器輸出；以及在濾波器輸出上進(jìn)行符號間干擾(ISI)均衡以產(chǎn)生對信息比特的估
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[0074]應(yīng)注意到，公開了可用于提高數(shù)字通信接收器的性能的技術(shù)。在一方面，所公開的技術(shù)使用了在所接收的數(shù)字化已調(diào)制信號上進(jìn)行操作的后濾波器。后濾波器的濾波器系數(shù)可以是自適應(yīng)的，并且可基于在后續(xù)的ISI均衡步驟中進(jìn)行的計算來對其進(jìn)行調(diào)整。
[0075]還應(yīng)理解，用于調(diào)整后濾波器的濾波器系數(shù)的所公開的技術(shù)可在不需要具有對傳輸信號的先驗知識的情況下(例如，使用參考信號)操作。可使用性能準(zhǔn)則，其簡單地使用所接收的符號的判決統(tǒng)計來連續(xù)提高接收器的性能。
[0076]本文所述的所公開的和其他實施例、模塊和功能操作可在以下項中實現(xiàn):數(shù)字電子電路中；或計算機(jī)軟件、固件或硬件中，其包含本文所公開的結(jié)構(gòu)和它們的結(jié)構(gòu)上的等同物；或在它們中的一個或多個的組合中。所公開的和其他實施例可被實現(xiàn)為一個或多個計算機(jī)程序產(chǎn)品，即編碼在計算機(jī)可讀介質(zhì)上的計算機(jī)程序指令的一個或多個模塊，其用于被數(shù)據(jù)處理裝置執(zhí)行或