專利名稱：色散均衡裝置和方法以及數(shù)字相干光接收機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及光通信，更具體地，涉及色散均衡裝置和方法以及數(shù)字相干光接 收機(jī)。
背景技術(shù)：
數(shù)字相干光接收機(jī)技術(shù)具有靈敏度高、電均衡能力強(qiáng)和頻譜效率高等優(yōu)點(diǎn)，因此 被認(rèn)為是高速率光通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。在相干光接收機(jī)中，信號(hào)光與本地激光器產(chǎn)生的本振光進(jìn)行混頻，信號(hào)光的幅度 和相位信息被搬移到基帶電信號(hào)上。對(duì)該基帶電信號(hào)進(jìn)行采樣量化和數(shù)字信號(hào)處理最終可 恢復(fù)出原始發(fā)送信號(hào)。由于相干檢測(cè)保留了光場(chǎng)所有的信息，因此可以采用電均衡技術(shù)近 乎完全地補(bǔ)償光信號(hào)的線性損傷(如色度色散和偏振模色散等)。數(shù)字相干光接收機(jī)所能 補(bǔ)償?shù)膿p傷量(如色度色散量)僅取決于數(shù)字電路的規(guī)模(如有限長(zhǎng)沖擊響應(yīng)(FIR)濾波 器的抽頭數(shù))。S. J. Savory等人在其離線實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證了無在線色散補(bǔ)償?shù)南喔晒馔ㄐ畔到y(tǒng) 的可行性，他們用具有512個(gè)抽頭的FIR濾波器對(duì)在標(biāo)準(zhǔn)單模光纖鏈路中傳輸6400km后的 42.8Gb/s偏振復(fù)用NRZ-QPSK信號(hào)進(jìn)行了色散補(bǔ)償，補(bǔ)償后的信號(hào)的光信噪比(OSNR)代價(jià) 僅為 1. 2dB(S. J. Savory,G. Gavioli,R. I. Killey，P. Bayve 1,“Transmissionof 42. 8Gbit/s polarization multiplexed NRZ-QPSK over 6400km of standardfiber with no optical dispersion compensation，，，0FC2007，OTuAl.)。另一方面，目前通常的做法是將均衡功能分解成一個(gè)具有固定系數(shù)的均衡器和由 自適應(yīng)算法控制短FIR濾波器，如圖I(A)所示。圖1(a)示意性示出了現(xiàn)有的偏振分集相干 光接收機(jī)的結(jié)構(gòu)。雙偏振光信號(hào)101和本振激光器102產(chǎn)生的連續(xù)光103在偏振分集相干 檢測(cè)器104中進(jìn)行混頻和光電變換，得到承載了雙偏振光信號(hào)101在兩個(gè)偏振態(tài)上的信息 的復(fù)基帶電信號(hào)105和106。復(fù)基帶電信號(hào)105和106分別經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器107和108得 到復(fù)數(shù)字信號(hào)序列109和110。然后由色散均衡器200或300進(jìn)行處理以粗補(bǔ)償大的色度 色散。然后，經(jīng)過粗色散補(bǔ)償?shù)男盘?hào)111和112被送入具有較少抽頭數(shù)目的自適應(yīng)蝶形FIR 濾波器113進(jìn)行精確的色散補(bǔ)償、偏振模色散補(bǔ)償以及偏振解復(fù)用。自適應(yīng)蝶形FIR濾波 器113由相應(yīng)算法控制，其抽頭系數(shù)是動(dòng)態(tài)調(diào)整的，從而可以跟蹤信道的變化并實(shí)時(shí)補(bǔ)償。 自適應(yīng)蝶形FIR濾波器113的輸出信號(hào)114和115分別被送入頻差補(bǔ)償器118和119，同 時(shí)頻差監(jiān)測(cè)器116根據(jù)信號(hào)114和115估算出接收光信號(hào)101的載波頻率和本振激光器頻 率的差值，并將該差值輸入給頻差補(bǔ)償器118和119的頻差輸入端口。經(jīng)過頻差補(bǔ)償，頻差 補(bǔ)償器118的輸出信號(hào)120和頻差補(bǔ)償器119的輸出信號(hào)121分別經(jīng)過相位恢復(fù)器122和 123進(jìn)行相位恢復(fù)，得到相位恢復(fù)后的信號(hào)124和125。最后信號(hào)124和125由判決和解碼 器126和127判決和解碼，得到數(shù)據(jù)128和129。圖1 (a)中的色散均衡器200 (或300)的用途是粗略補(bǔ)償色散，使得殘余色散落入 自適應(yīng)濾波器113的補(bǔ)償范圍。色散均衡器可以在時(shí)域?qū)π盘?hào)進(jìn)行處理也可以在頻域?qū)π?號(hào)進(jìn)行處理。
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時(shí)域色散均衡器200的結(jié)構(gòu)如圖1 (b)所示。時(shí)域色散均衡器200的輸入信號(hào)109 和110分別進(jìn)入濾波器203和204，得到均衡后的信號(hào)111和112。由于通常需要補(bǔ)償?shù)纳?散量較大，因而濾波器203和204的抽頭數(shù)目可以達(dá)到數(shù)十個(gè)甚至數(shù)百個(gè)，故被稱為長(zhǎng)FIR 濾波器。時(shí)域均衡器系數(shù)存儲(chǔ)單元201中存儲(chǔ)了多組不同色散補(bǔ)償量所對(duì)應(yīng)的濾波器抽頭 系數(shù)值202，時(shí)域均衡器系數(shù)存儲(chǔ)單元201將抽頭系數(shù)值202輸入給濾波器203和204。由 于光纖鏈路的色散值在很長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)不會(huì)有較大的變化，濾波器203和204在從時(shí)域均衡 器系數(shù)存儲(chǔ)單元201讀取系數(shù)后的很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)也不需要對(duì)系數(shù)進(jìn)行更新。時(shí)域色散均衡器200實(shí)際上是對(duì)離散時(shí)間信號(hào)做離散卷積運(yùn)算，故其算法復(fù)雜度 比較高。利用快速傅立葉算法將時(shí)域信號(hào)變換到頻域進(jìn)行處理則可以大幅降低計(jì)算量，圖 1(c)給出了基于該思想的頻域色散均衡器300的結(jié)構(gòu)圖。在頻域均衡器300中，快速傅立 葉變換器303和304首先分別把輸入的時(shí)域數(shù)字信號(hào)序列109和110變換到頻域，得到頻域 信號(hào)305和306，然后將頻域信號(hào)305和306分別傳遞給頻域均衡器(例如頻域?yàn)V波器)307 和308。在頻域均衡器307和308中，頻域信號(hào)305和306分別乘以使用頻域均衡器系數(shù)存 儲(chǔ)單元301中存儲(chǔ)的均衡器系數(shù)的色散傳遞函數(shù)的逆函數(shù)，分別得到色散補(bǔ)償后的頻域信 號(hào)309和310。最后通過快速反傅立葉變換器311和312將信號(hào)309和310變換到時(shí)域， 并輸出色散補(bǔ)償后的時(shí)域信號(hào)111和112。利用快速傅立葉變換計(jì)算線性卷積屬于現(xiàn)有技 術(shù)。在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)的光相干接收機(jī)的性能不夠理想。以下列出了本發(fā)明的參考文獻(xiàn)，通過引用將它們并入本文中，如同在本文中完全 闡明了一樣。1、標(biāo)題為“在數(shù)字相干光接收機(jī)中使用的差頻檢測(cè)裝置和方法”的第 200810090227. 4號(hào)中國(guó)專利申請(qǐng)。2、標(biāo)題為“濾波器系數(shù)調(diào)整裝置和方法”的中國(guó)專利申請(qǐng)第200810108921. 4號(hào)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述情況作出。用于克服現(xiàn)有技術(shù)的一個(gè)或更多個(gè)缺點(diǎn)，至少提供一 種有益的選擇。為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明提供了以下的方面。方面1、一種色散均衡裝置，該色散均衡裝置包括色散均衡單元，用于對(duì)輸入信號(hào)的色散進(jìn)行補(bǔ)償；附加時(shí)延消除單元，用于根據(jù)所述輸入信號(hào)的頻差消除色散均衡單元產(chǎn)生的色散 均衡時(shí)延。方面2、根據(jù)方面1所述的色散均衡裝置，其特征在于，所述色散均衡單元包括第一時(shí)域均衡器和第二時(shí)域均衡器；所述附加時(shí)延消除單元包括時(shí)域均衡器系數(shù)存儲(chǔ)單元和時(shí)域均衡器系數(shù)修正單 元，所述時(shí)域均衡器系數(shù)存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)假定所述頻差為0時(shí)所述第一時(shí)域均衡器和第二時(shí) 域均衡器使用的時(shí)域均衡器系數(shù)，所述時(shí)域均衡器系數(shù)修正單元根據(jù)所述頻差對(duì)所述時(shí)域 均衡器系數(shù)進(jìn)行修正，并將修正后的時(shí)域均衡器系數(shù)傳送給所述第一時(shí)域均衡器和第二時(shí) 域均衡器。方面3、根據(jù)方面1所述的色散均衡裝置，其特征在于，
所述色散均衡單元包括第一頻域均衡器和第二頻域均衡器；所述附加時(shí)延消除單 元包括頻域均衡器系數(shù)存儲(chǔ)單元和均衡器系數(shù)修正單元，所述頻域均衡器系數(shù)存儲(chǔ)單元存 儲(chǔ)假定所述頻差為0時(shí)所述第一頻域均衡器和第二頻域均衡器使用的頻域均衡器系數(shù)，所 述頻域均衡器系數(shù)修正單元根據(jù)所述頻差對(duì)所述頻域均衡器系數(shù)進(jìn)行修正，并將修正后的 均衡器系數(shù)傳送給所述第一頻域均衡器和第二頻域均衡器。方面4、根據(jù)方面1所述的色散均衡裝置，其特征在于，所述色散均衡單元包括第一時(shí)域均衡器和第二時(shí)域均衡器；所述附加時(shí)延消除單元包括時(shí)域均衡器系數(shù)計(jì)算單元，所述時(shí)域均衡器系數(shù)計(jì)算 單元根據(jù)所述頻差確定所述第一時(shí)域均衡器和第二時(shí)域均衡器應(yīng)使用的時(shí)域均衡器系數(shù)。方面5、根據(jù)方面1所述的色散均衡裝置，其特征在于，所述色散均衡單元包括第一頻域均衡器和第二頻域均衡器；所述附加時(shí)延消除單元包括頻域均衡器系數(shù)計(jì)算單元，所述頻域均衡器系數(shù)計(jì)算 單元根據(jù)所述頻差確定所述第一頻域均衡器和第二頻域均衡器應(yīng)使用的頻域均衡器系數(shù)。方面6、根據(jù)方面1所述的色散均衡裝置，其特征在于，所述色散均衡單元包括第一時(shí)域均衡器和第二時(shí)域均衡器；所述附加時(shí)延消除單元包括附加時(shí)延計(jì)算器以及第一寄存器和第二寄存器，所述 第一時(shí)域均衡器與所述第一寄存器相連，所述第二時(shí)域均衡器與所述第二寄存器相連，所 述附加時(shí)延計(jì)算器用于根據(jù)所述頻差計(jì)算所述色散均衡單元引入的附加時(shí)延，并指示第一 寄存器和所述第二寄存器減少所述附加時(shí)延。方面7、根據(jù)方面5所述的色散均衡裝置，其特征在于，所述頻域均衡器系數(shù)計(jì)算 單元包括光纖傳遞函數(shù)確定單元，用于確定光纖傳遞函數(shù)；光纖傳遞函數(shù)逆函數(shù)確定單元，用于計(jì)算所述光纖傳遞函數(shù)確定單元所確定的光 纖傳遞函數(shù)的逆函數(shù)；加窗單元，用于對(duì)所述光纖傳遞函數(shù)逆函數(shù)確定單元所確定出的所述逆函數(shù)進(jìn)行 加窗；以及頻域均衡器系數(shù)確定單元，用于根據(jù)經(jīng)加窗的所述逆函數(shù)確定頻域均衡器系數(shù)。方面8、根據(jù)方面1所述的色散均衡裝置，其特征在于，所述色散均衡單元包括串聯(lián)連接的第一 FFT單元、第一頻域均衡器和第一 IFFT單 元以及串聯(lián)連接的第二 FFT單元、第二頻域均衡器和第二 IFFT單元；所述附加時(shí)延消除單元包括附加時(shí)延計(jì)算器以及第一寄存器和第二寄存器，所述 第一寄存器與所述第一 FFT單元或第一 IFFT單元相連，所述第二寄存器與所述第二 FFT單 元或第二 IFFT單元相連，所述附加時(shí)延計(jì)算器用于根據(jù)所述頻差計(jì)算所述色散均衡單元 引入的附加時(shí)延，并指示第一寄存器和所述第二寄存器減少所述附加時(shí)延。方面9、根據(jù)方面6或8所述的色散均衡裝置，其特征在于，所述附加時(shí)延計(jì)算器根 Ιπν, Ι^ω
據(jù)公式^計(jì)算附加時(shí)延，其中，Qtl為發(fā)射機(jī)光載頻，Δ ω為信號(hào)與本振的頻差，Vl 為真空光速，D是傳輸鏈路總的色度色散值。方面10、根據(jù)方面4所述的色散均衡裝置，其特征在于，所述時(shí)域均衡器系數(shù)計(jì)算
6單元包括光纖傳遞函數(shù)確定單元，用于確定光纖傳遞函數(shù)；光纖傳遞函數(shù)逆函數(shù)確定單元，用于計(jì)算所述光纖傳遞函數(shù)確定單元所確定的光 纖傳遞函數(shù)的逆函數(shù)；加窗單元，用于對(duì)所述光纖傳遞函數(shù)逆函數(shù)確定單元所確定出的所述逆函數(shù)進(jìn)行 加窗；以及時(shí)域均衡器系數(shù)確定單元，用于根據(jù)經(jīng)加窗的所述逆函數(shù)確定所述時(shí)域均衡器系數(shù)。方面11、一種色散均衡方法，該色散均衡方法包括色散均衡步驟，用于對(duì)輸入信號(hào)的色散進(jìn)行補(bǔ)償；附加時(shí)延消除步驟，用于根據(jù)所述輸入信號(hào)的頻差消除色散均衡步驟產(chǎn)生的色散 均衡時(shí)延。方面12、一種數(shù)字相干光接收機(jī)，包括頻差監(jiān)測(cè)器，其特征在于，所述數(shù)字相干光 接收機(jī)包括根據(jù)方面1到9任一項(xiàng)所述的色散均衡裝置，所述附加時(shí)延消除單元根據(jù)來自 所述頻差監(jiān)測(cè)器的頻差消除色散均衡單元產(chǎn)生的色散均衡時(shí)延。參照后文的說明和附圖，本發(fā)明的這些和進(jìn)一步的方面和特征將變得更加清楚。 在所述的說明和附圖中，詳細(xì)公開了本發(fā)明的特定實(shí)施方式，指明了本發(fā)明的原理可以被 采用的方式。應(yīng)該理解，本發(fā)明在范圍上并不因而受到限制。在所附權(quán)利要求的精神和條 款的范圍內(nèi)，本發(fā)明包括許多改變、修改和等同。針對(duì)一種實(shí)施方式描述和/或示出的特征可以以相同或類似的方式在一個(gè)或更 多個(gè)其它實(shí)施方式中使用，與其它實(shí)施方式中的特征相組合，或替代其它實(shí)施方式中的特 征。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)，術(shù)語“包括/包含”在本文使用時(shí)指特征、要件、步驟或組件的存在，但 并不排除一個(gè)或更多個(gè)其它特征、要件、步驟或組件的存在或附加。


參照附圖，從下面對(duì)優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)說明中，本發(fā)明的各種目的、特征、方面 和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯。在附圖中，相同的附圖標(biāo)記指示相同的部件。圖1 (a)示意性示出了現(xiàn)有的偏振分集相干光接收機(jī)的結(jié)構(gòu)；圖1 (b)示意性示出了圖1 (a)中的偏振分集相干光接收機(jī)可采用的時(shí)域色散均衡 器的結(jié)構(gòu)；圖1 (c)示意性示出了圖1 (a)中的偏振分集相干光接收機(jī)可采用的頻域色散均衡 器的結(jié)構(gòu)；圖2是示意性示出了依據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式的色散均衡裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3示出了依據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的時(shí)域色散均衡裝置的結(jié)構(gòu)；圖4示意性示出了依據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式的頻域色散均衡裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖5示意性示出了依據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例的時(shí)域色散均衡器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6示意性示出了依據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例的頻域色散均衡器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7示意性示出了依據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的頻域均衡器系數(shù)計(jì)算單元的處理流程圖；圖8示意性示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的時(shí)域色散均衡裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9示意性示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的頻域色散均衡裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 以及圖10示意性示出了采用本發(fā)明的色散均衡器的數(shù)字相干光接收機(jī)。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的發(fā)明人對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的數(shù)字相干光接收機(jī)性能不夠良好的原因進(jìn)行了研 究。研究發(fā)現(xiàn)，在圖1(a)所示的數(shù)字相干光接收機(jī)中，色散均衡器200或300的濾波器系 數(shù)是按照信號(hào)光和本振光之間沒有頻差的情況進(jìn)行計(jì)算得到的。一旦進(jìn)入色散均衡器200 或300的信號(hào)109和110中包含頻差，則色散補(bǔ)償和信號(hào)頻差的相互作用會(huì)導(dǎo)致輸出信號(hào) 111和112產(chǎn)生時(shí)延(色散均衡時(shí)延，或稱附加時(shí)延)。時(shí)延值由粗色散補(bǔ)償量和頻差值共 同確定，當(dāng)時(shí)延值較大時(shí)可能會(huì)超出后面的自適應(yīng)均衡器113的補(bǔ)償范圍從而影響系統(tǒng)的 性能。下面推導(dǎo)色散補(bǔ)償和頻差之間相互作用對(duì)信號(hào)的影響，為了表示的方便，將信號(hào) 表示為連續(xù)時(shí)間信號(hào)，并只考慮光纖的色度色散損傷。記發(fā)射光信號(hào)為s (t) exp (j ω J)，本
振光為expU — fA co)t]，光纖色度色散的頻域傳遞函數(shù)為exp[/^^0- 。)2]，其中
iyO
s(t)為基帶復(fù)信號(hào)，Qci為發(fā)射機(jī)光載頻，Δ ω為信號(hào)與本振的頻差，\為真空光速，D是 傳輸鏈路總的色度色散值，其單位通常是ps/nm。進(jìn)入色散均衡器的電信號(hào)109或110在頻 域可以表示為s (ω- Αω) exp[y (ω - Δω)2 ] (1)其中&勸是s (t)的傅立葉變換。如果色散均衡器能夠補(bǔ)償?shù)纳⒘繛镈-ADJlJ
r .TTVL(D_AD) 2l
其傳遞函數(shù)為expK；^^^ ]。色散均衡器的輸出信號(hào)111或112在頻域可以表示
ωο
為
A 、 r .TTVlD , A 、2 ^Vl(D-AD) 2l~^(ω-Αω)2 -j~——-ω2] (2)
K
~nV, 9 = — Δω)εχρ[/—- 2 Αω ■ ω + Αω )]從上式不難看出，e指數(shù)中的第一項(xiàng)對(duì)應(yīng)殘余色散，第二項(xiàng)對(duì)應(yīng)時(shí)延，第三項(xiàng)對(duì)應(yīng) 相移。如果色散均衡器恰好完全補(bǔ)償色散，即殘余色散AD = O,則輸出信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式 為s(t--L1)exp|jAiy(i--^)]exp(；—) (3)
oωοωο即信號(hào)僅經(jīng)歷了時(shí)延和相位旋轉(zhuǎn)，時(shí)延值和相位旋轉(zhuǎn)角度分別為~S^和
CDn
8—S。以 112Gb/s 的 DP-QPSK 系統(tǒng)為例，信號(hào)載頻 fQ= 193THz，色散值 D= 17, OOOps/ ωο
nm(1000km標(biāo)準(zhǔn)單模光纖的色散值)，頻差Δ f = 1GHz，則時(shí)延值可到達(dá)137ps (約為4個(gè)符 號(hào)周期)。通常頻差是時(shí)變的，如果頻差在士 IGHz的范圍內(nèi)變化，那么時(shí)延值則在士4個(gè)符 號(hào)周期內(nèi)變化。這往往超出了自適應(yīng)濾波器113的動(dòng)態(tài)跟蹤和補(bǔ)償信道變化的能力，從而 導(dǎo)致系統(tǒng)性能下降。在這種情況下，容易想到的是增加自適應(yīng)濾波器113的抽頭個(gè)數(shù)。但是這樣抽頭 個(gè)數(shù)會(huì)變多，如果考慮殘余色散的補(bǔ)償，則需要更多的抽頭個(gè)數(shù)。很多的抽頭數(shù)目會(huì)降低自 適應(yīng)濾波器的動(dòng)態(tài)跟蹤和補(bǔ)償信道變化的能力，因此目前不是優(yōu)選方案。圖2給出了依據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式的色散均衡裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所 示，依據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式的色散均衡裝置包括色散均衡單元2001和附加時(shí)延消除單 元2002。色散均衡單元2001用于對(duì)色散進(jìn)行補(bǔ)償，附加時(shí)延消除單元2002根據(jù)來自數(shù)字 相干光接收機(jī)的頻差值117，消除色散均衡單元2001的色散均衡時(shí)延。在本發(fā)明的實(shí)施方 式中，根據(jù)上下文“消除”可以表示使色散均衡單元不產(chǎn)生的時(shí)延，或?qū)ι⒕鈫卧a(chǎn)生 的時(shí)延進(jìn)行補(bǔ)償或使其穩(wěn)定這兩種含義中的一種或兩種。下面對(duì)依據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的色散均衡裝置的結(jié)構(gòu)的實(shí)施方式進(jìn)行更清楚的說 明。圖3示出了依據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的時(shí)域色散均衡裝置的結(jié)構(gòu)。與圖1(b) 所示的現(xiàn)有技術(shù)相比，圖3示出的時(shí)域色散均衡裝置在時(shí)域均衡器系數(shù)存儲(chǔ)單元201和時(shí) 域均衡器(如長(zhǎng)FIR濾波器)203、204之間加入了時(shí)域均衡器系數(shù)修正單元401。在本實(shí)施 方式中，時(shí)域均衡器系數(shù)存儲(chǔ)單元201和時(shí)域均衡器系數(shù)修正單元401對(duì)應(yīng)于附加時(shí)延消 除單元2002，而時(shí)域均衡器203、204對(duì)應(yīng)于色散均衡單元2001。時(shí)域均衡器203、204對(duì)輸 入信號(hào)109和110進(jìn)行濾波，從而對(duì)色散進(jìn)行補(bǔ)償。時(shí)域均衡器系數(shù)存儲(chǔ)單元201存儲(chǔ)在 假定信號(hào)光與本振光之間無頻差時(shí)為時(shí)域均衡器203和204設(shè)定的時(shí)域均衡器系數(shù)。(即 存儲(chǔ)色散補(bǔ)償量及與色散補(bǔ)償量相對(duì)應(yīng)的、假定信號(hào)光與本振光之間無頻差時(shí)的時(shí)域均衡 器系數(shù)(例如長(zhǎng)FIR濾波器系數(shù))。時(shí)域均衡器系數(shù)修正單元401包括第一輸入端和第二輸入端，第一輸入端接收來 自時(shí)域均衡器系數(shù)存儲(chǔ)單元201的時(shí)域均衡器系數(shù)，第二輸入端接收來自頻差監(jiān)測(cè)器116 所監(jiān)測(cè)到的頻差值117。時(shí)域均衡器系數(shù)修正單元401根據(jù)頻差值117對(duì)濾波器系數(shù)202 進(jìn)行修正并將修正后的系數(shù)402輸送至?xí)r域均衡器203和204，從而避免了色散補(bǔ)償和頻差 的相互作用。具體工作原理描述如下。由于時(shí)域均衡器203和204的工作過程完全一致，下面僅以時(shí)域均衡器203為例 來進(jìn)行說明。設(shè)時(shí)域均衡器203的抽頭系數(shù)為IC1, C2,..., CJ，Ci為復(fù)數(shù)，N為該時(shí)域均衡器抽 頭個(gè)數(shù)。時(shí)域均衡器203的輸入信號(hào)109為復(fù)序列Ix (1)，χ (2)，χ (3). . . }，其輸出信號(hào)111 為
Ny(k) ^YjClXik + !- i) (4)
/=1若從時(shí)域均衡器系數(shù)存儲(chǔ)單元201讀取出的系數(shù)為α2,..., αΝ}，則顯然在
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權(quán)利要求
一種色散均衡裝置，該色散均衡裝置包括色散均衡單元，用于對(duì)輸入信號(hào)的色散進(jìn)行補(bǔ)償；附加時(shí)延消除單元，用于根據(jù)所述輸入信號(hào)的頻差消除色散均衡單元產(chǎn)生的色散均衡時(shí)延。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的色散均衡裝置，其特征在于，所述色散均衡單元包括第一時(shí)域均衡器和第二時(shí)域均衡器；所述附加時(shí)延消除單元包括時(shí)域均衡器系數(shù)存儲(chǔ)單元和時(shí)域均衡器系數(shù)修正單元，所 述時(shí)域均衡器系數(shù)存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)假定所述頻差為0時(shí)所述第一時(shí)域均衡器和第二時(shí)域均 衡器使用的時(shí)域均衡器系數(shù)，所述時(shí)域均衡器系數(shù)修正單元根據(jù)所述頻差對(duì)所述時(shí)域均衡 器系數(shù)進(jìn)行修正，并將修正后的時(shí)域均衡器系數(shù)傳送給所述第一時(shí)域均衡器和所述第二時(shí) 域均衡器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的色散均衡裝置，其特征在于，所述色散均衡單元包括第一頻域均衡器和第二頻域均衡器；所述附加時(shí)延消除單元包括頻域均衡器系數(shù)存儲(chǔ)單元和頻域均衡器系數(shù)修正單元，所 述頻域均衡器系數(shù)存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)假定所述頻差為0時(shí)所述第一頻域均衡器和所述第二頻 域均衡器使用的頻域均衡器系數(shù)，所述頻域均衡器系數(shù)修正單元根據(jù)所述頻差對(duì)所述頻域 均衡器系數(shù)進(jìn)行修正，并將修正后的頻域均衡器系數(shù)傳送給所述第一頻域均衡器和所述第 二頻域均衡器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的色散均衡裝置，其特征在于，所述色散均衡單元包括第一時(shí)域均衡器和第二時(shí)域均衡器；所述附加時(shí)延消除單元包括時(shí)域均衡器系數(shù)計(jì)算單元，所述時(shí)域均衡器系數(shù)計(jì)算單元 根據(jù)所述頻差確定所述第一時(shí)域均衡器和所述第二時(shí)域均衡器應(yīng)使用的時(shí)域均衡器系數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的色散均衡裝置，其特征在于，所述色散均衡單元包括第一頻域均衡器和第二頻域均衡器；所述附加時(shí)延消除單元包括頻域均衡器系數(shù)計(jì)算單元，所述頻域均衡器系數(shù)計(jì)算單元 根據(jù)所述頻差確定所述第一頻域均衡器和所述第二頻域均衡器應(yīng)使用的頻域均衡器系數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的色散均衡裝置，其特征在于，所述色散均衡單元包括第一時(shí)域均衡器和第二時(shí)域均衡器；所述附加時(shí)延消除單元包括附加時(shí)延計(jì)算器以及第一寄存器和第二寄存器，所述第一 時(shí)域均衡器與所述第一寄存器相連，所述第二時(shí)域均衡器與所述第二寄存器相連，所述附 加時(shí)延計(jì)算器用于根據(jù)所述頻差計(jì)算所述色散均衡單元引入的附加時(shí)延，并指示第一寄存 器和所述第二寄存器減少所述附加時(shí)延。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的色散均衡裝置，其特征在于，所述頻域均衡器系數(shù)計(jì)算單元 包括光纖傳遞函數(shù)確定單元，用于確定光纖傳遞函數(shù)；光纖傳遞函數(shù)逆函數(shù)確定單元，用于計(jì)算所述光纖傳遞函數(shù)確定單元所確定的光纖傳 遞函數(shù)的逆函數(shù)；加窗單元，用于對(duì)所述光纖傳遞函數(shù)逆函數(shù)確定單元所確定出的所述逆函數(shù)進(jìn)行加 窗；以及頻域均衡器系數(shù)確定單元，用于根據(jù)經(jīng)加窗的所述逆函數(shù)確定所述頻域均衡器系數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的色散均衡裝置，其特征在于，所述附加時(shí)延計(jì)算器根據(jù)公式 Ιπν, Αω^-2^計(jì)算附加時(shí)延，其中，Qci為發(fā)射機(jī)光載頻，Δω為信號(hào)與本振之間的頻差，八為ωο真空光速，D是傳輸鏈路總的色度色散值。
9.一種色散均衡方法，該色散均衡方法包括 色散均衡步驟，用于對(duì)輸入信號(hào)的色散進(jìn)行補(bǔ)償；附加時(shí)延消除步驟，用于根據(jù)所述輸入信號(hào)的頻差消除色散均衡步驟產(chǎn)生的色散均衡 時(shí)延。
10.一種數(shù)字相干光接收機(jī)，所述數(shù)字相干光接收機(jī)包括頻差監(jiān)測(cè)器，其特征在于，所 述數(shù)字相干光接收機(jī)包括根據(jù)權(quán)利要求1到8任一項(xiàng)所述的色散均衡裝置，所述附加時(shí)延 消除單元根據(jù)來自所述頻差監(jiān)測(cè)器的頻差消除色散均衡單元產(chǎn)生的色散均衡時(shí)延。
全文摘要
本發(fā)明涉及色散均衡裝置和方法以及數(shù)字相干光接收機(jī)。該色散均衡裝置包括色散均衡單元，用于對(duì)輸入信號(hào)的色散進(jìn)行補(bǔ)償；附加時(shí)延消除單元，用于根據(jù)所述輸入信號(hào)的頻差消除色散均衡單元的色散均衡時(shí)延。
文檔編號(hào)H04B10/69GK101965698SQ200980103344
公開日2011年2月2日 申請(qǐng)日期2009年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月27日
發(fā)明者小田祥一朗, 張慧劍, 陶振寧 申請(qǐng)人:富士通株式會(huì)社