專利名稱：一種自適應(yīng)的載波相位估計(jì)方法及其實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及載波相位估計(jì)領(lǐng)域，具體來(lái)講是一種自適應(yīng)的載波相位估計(jì)方法及其實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在高速相干光通信系統(tǒng)中，由于激光器相位噪聲、鏈路中非線性因素等帶來(lái)的相位噪聲，已成為通信系統(tǒng)的主要干擾之一?；贒SP的相位估計(jì)算法可在接收端恢復(fù)接收信號(hào)的相位，通過(guò)數(shù)字處理算法減小相位噪聲對(duì)傳輸性能的影響，是目前高速相干光通信系統(tǒng)的重要研究?jī)?nèi)容之一。由于相位噪聲的波動(dòng)變化迅速，基于接收的信號(hào)只能估計(jì)出歷史相位偏轉(zhuǎn)，已有的各種相位估計(jì)算法通常需要對(duì)多個(gè)相位估計(jì)結(jié)果進(jìn)行平均，以避免估計(jì)相位的過(guò)度波動(dòng)。以基于M_th Power算法的QPSK (Quadrature Phase Shift Keying,正交相移鍵控)編碼相位估計(jì)為例，其相位估計(jì)結(jié)構(gòu)如

圖1所示包括4次方乘法器101、緩存隊(duì)列102(TS)、加法器103、求幅角計(jì)算單元104和乘法器105，基于QPSK編碼中各星座點(diǎn)
幅值相同，相位為f + f(n=0，l，2，3)的特點(diǎn)，所有數(shù)據(jù)在4次方后角度都應(yīng)落在X軸負(fù)半4 2
軸上，若接收到的數(shù)據(jù)點(diǎn)Xk在4次方后幅角指向π + φ，則可知Xk實(shí)際相位為f + f ,
相位偏差為A。采樣符號(hào)進(jìn)行4次方后，取L個(gè)周期的接收數(shù)據(jù)進(jìn)行平均，則第i個(gè)周期的估計(jì)相位為
權(quán)利要求
1.一種自適應(yīng)的載波相位估計(jì)方法，其特征在于，包括如下步驟51.對(duì)第k個(gè)時(shí)刻的接收符號(hào)Xk進(jìn)行M次方運(yùn)算得到結(jié)果Xf，其中M為相移鍵控的調(diào)制階數(shù)，將結(jié)果xf送入緩存并求第三幅角ak;52.從緩存中取Ltjpt個(gè)結(jié)果X進(jìn)行求和，得到總和對(duì)應(yīng)的第一幅角穴其中Ltjpt為緩存隊(duì)列的最優(yōu)取值個(gè)數(shù)；同時(shí)從緩存中取Ls_個(gè)結(jié)果xf求和，得到總和對(duì)應(yīng)的第二幅角^， Lscan為緩存隊(duì)列的掃描取值個(gè)數(shù)；53.統(tǒng)計(jì)滿足|%-%|</ 的接收符號(hào)的個(gè)數(shù)，其中β為判決信號(hào)相位是否收斂的閥值；54.重復(fù)步驟SI至S3，直至接收到1000個(gè)以上的接收符號(hào)后，進(jìn)入S5；55.計(jì)算S3中滿足條件的接收符號(hào)的統(tǒng)計(jì)個(gè)數(shù)與S4中全部接收符號(hào)總數(shù)的比值 1Usam，緩存該比值及其對(duì)應(yīng)的掃描取值個(gè)數(shù)Lsean，將掃描取值個(gè)數(shù)Lsean減I后，進(jìn)入S6；56.重復(fù)步驟SI至S5，直至掃描取值個(gè)數(shù)Ls_降到2；57.在S5比值JUsam的緩存隊(duì)列中，找出緩存隊(duì)列的最大值及其對(duì)應(yīng)的掃描取值個(gè)數(shù) Lscan值，并以Ls_值作為新的最優(yōu)取值個(gè)數(shù)Ltjpt值，根據(jù)新的最優(yōu)取值個(gè)數(shù)L_值調(diào)整緩存隊(duì)列的最優(yōu)取值個(gè)數(shù)；58.掃描取值個(gè)數(shù)Lscan復(fù)原到最大值，重復(fù)步驟SI至S7。
2.如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)的載波相位估計(jì)方法，其特征在于所述S2中，第一幅角％乘以1/M后，得到接收信號(hào)的相位估計(jì)值<l>est。
3.如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)的載波相位估計(jì)方法，其特征在于所述S3中，β角度的取值范圍為1>/4，π /3] ο
4.如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)的載波相位估計(jì)方法，其特征在于所述緩存隊(duì)列的掃描取值個(gè)數(shù)Lscal^P最優(yōu)取值個(gè)數(shù)L_的取值范圍為2至緩存隊(duì)列的物理長(zhǎng)度Lmax,掃描取值個(gè)數(shù)Lscan和最優(yōu)取值個(gè)數(shù)L_的初始取值都等于所述物理長(zhǎng)度Lmax ;所述物理長(zhǎng)度Lmax經(jīng)驗(yàn)取值為15。
5.如權(quán)利要求4所述的自適應(yīng)的載波相位估計(jì)方法，其特征在于所述SI至S6中，最優(yōu)取值個(gè)數(shù)L_值是上一輪SI至S8循環(huán)過(guò)程中自適應(yīng)運(yùn)算的結(jié)果；掃描取值個(gè)數(shù)Ls_持續(xù)遞減，并重復(fù)步驟SI至S6掃描從緩存隊(duì)列的物理長(zhǎng)度Lmax到2的各種取值。
6.一種基于權(quán)利要求1中自適應(yīng)的載波相位估計(jì)方法的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)，其特征在于包括 3個(gè)乘法器、3個(gè)加法器、3個(gè)幅角計(jì)算單元、2個(gè)緩存隊(duì)列、計(jì)數(shù)器和統(tǒng)計(jì)單元，第一乘法器對(duì)接收符號(hào)進(jìn)行M次方運(yùn)算，結(jié)果xf分別輸入第一緩存隊(duì)列和第三幅角計(jì)算單元；第二加法器從第一緩存隊(duì)列取Ls_個(gè)結(jié)果xf進(jìn)行求和，并送入第二幅角計(jì)算單元，Lscan為緩存隊(duì)列的掃描取值個(gè)數(shù)；第三加法器接收第二幅角計(jì)算單元求得的第二幅角幺及第三幅角計(jì)算單元求得的第三幅角ak，計(jì)算1 -色I(xiàn) ;計(jì)數(shù)器統(tǒng)計(jì)1 -色I(xiàn) 的符號(hào)個(gè)數(shù)，并將統(tǒng)計(jì)值送入第三乘法器；第三乘法器計(jì)算滿足條件的符號(hào)個(gè)數(shù)與接收符號(hào)總數(shù)的比值IUsam及其對(duì)應(yīng)的掃描取值個(gè)數(shù)Ls_，二者均存入第二緩存隊(duì)列后，再將取值掃描個(gè)數(shù)匕_減1 ;統(tǒng)計(jì)單元找出第二緩存隊(duì)列中所有比值IUsam中最大的一個(gè)及其對(duì)應(yīng)的掃描取值個(gè)數(shù)Lscan,該掃描取值個(gè)數(shù)Ls_值作為新的最優(yōu)取值個(gè)數(shù)Ltjpt值，用于調(diào)整緩存隊(duì)列的最優(yōu)取值個(gè)數(shù)；第一加法器連接第一緩存隊(duì)列和第一幅角計(jì)算器，第一幅角計(jì)算器連接第二乘法器。
7.如權(quán)利要求6所述的自適應(yīng)的載波相位估計(jì)方法的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述第一加法器按上一輪計(jì)算得出的最優(yōu)取值個(gè)數(shù)Ltjpt，從第一緩存隊(duì)列中取值進(jìn)行求和計(jì)算，第一幅角計(jì)算器計(jì)算求和結(jié)果對(duì)應(yīng)的第一幅角％ ;第二乘法器將第一幅角％乘以1/M后，輸出相位估計(jì)值Φ#。
全文摘要
一種自適應(yīng)的載波相位估計(jì)方法及其實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)，涉及載波相位估計(jì)領(lǐng)域，S1.對(duì)第k個(gè)時(shí)刻的接收符號(hào)進(jìn)行M次方運(yùn)算得到結(jié)果，求第三幅角αk；S2.取Lopt個(gè)進(jìn)行求和，得到第一幅角，其中Lopt為緩存隊(duì)列的最優(yōu)取值個(gè)數(shù)；取Lscan個(gè)求和，Lscan為緩存隊(duì)列的掃描取值個(gè)數(shù)；S3.統(tǒng)計(jì)滿足的接收符號(hào)的個(gè)數(shù)；S4.重復(fù)步驟S1至S3，直至接收到1000個(gè)以上的接收符號(hào)；S5.統(tǒng)計(jì)個(gè)數(shù)與接收符號(hào)總數(shù)的比值ηLsacn，將Lscan減1；S6.重復(fù)步驟S1至S5，直至Lscan降到2；S7.找出最大比值ηLsacn及其的Lscan值，根據(jù)新的Lopt值調(diào)整最優(yōu)取值個(gè)數(shù)；S8.掃描Lscan復(fù)原到最大值，重復(fù)步驟S1至S7。本發(fā)明在自適應(yīng)的調(diào)整參數(shù)進(jìn)行載波相位估計(jì)，硬件實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)算量小，有利于提高系統(tǒng)傳輸性能。
文檔編號(hào)H04L25/02GK103036830SQ20121053942
公開(kāi)日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月14日
發(fā)明者劉武, 楊奇, 黎偲, 楊鑄 申請(qǐng)人:武漢郵電科學(xué)研究院