數(shù)字通信中的軟最大似然序列估計的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了數(shù)字通信中的軟最大似然序列估計。一種數(shù)字通信接收器在最大似然序列估計器模塊的輸出端生成軟判決值。該值被饋送到隨后的使用軟判決輸入信號來改善糾錯性能的前向糾錯模塊。所公開的技術(shù)可以用于在光通信網(wǎng)絡(luò)中接收光信號。
【專利說明】數(shù)字通信中的軟最大似然序列估計
[0001] 相關(guān)申請的交叉參考
[0002] 本專利文件要求于2013年3月20日提交的美國臨時專利申請第61/803, 778號 的優(yōu)先權(quán)的利益。前面提到的專利申請的全部內(nèi)容通過引用并入，作為本申請的公開內(nèi)容 的一部分。
[0003] 背景
[0004] 本專利文件涉及接收糾錯編碼的數(shù)字通信信號。
[0005] 在諸如無線通信、光纖通信等應(yīng)用領(lǐng)域，對數(shù)據(jù)通信具有日益增加的需求。對核心 網(wǎng)絡(luò)的需求特別高，因為不僅諸如智能電話和計算機的用戶設(shè)備由于多媒體應(yīng)用使用越來 越多的帶寬，而且通過核心網(wǎng)絡(luò)攜帶數(shù)據(jù)的設(shè)備的總數(shù)目在不斷增加。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 在一些公開的實施方式中，軟判決最大似然序列估計（MLSE)技術(shù)被用于在前向錯 誤解碼之前估計接收的解調(diào)信號數(shù)據(jù)。網(wǎng)格結(jié)構(gòu)被用于產(chǎn)生所接收的采樣值的軟值和硬值 判決。使用網(wǎng)格計算的結(jié)果實施關(guān)于接收到的數(shù)據(jù)位的硬判決。
[0007] 在一個示例性方面，所公開的技術(shù)包括用于從接收的信號中恢復(fù)信息位的方法和 裝置，在接收的信號中，信息位被使用前向糾錯碼編碼，包括：根據(jù)接收的信號生成多個數(shù) 字樣本，對所述多個數(shù)字樣本執(zhí)行最大似然序列估計（MLSE)，以產(chǎn)生多個硬判決值和對應(yīng) 于所述多個硬判決值的多個軟判決值，并且通過前向糾錯多個未糾錯的數(shù)據(jù)位來恢復(fù)信息 位。
[0008] 在另一個示例性方面，根據(jù)表示通過傳輸信道接收到的信號的多個碼元值生成樣 本值估計的方法，所述多個碼元中的每個碼元具有來自一組參考碼元值的傳輸值，所述方 法包括：生成包括一種或多種狀態(tài)的網(wǎng)格模型，每種狀態(tài)表示為對應(yīng)于所述一組參考碼元 值的一組節(jié)點，使得在兩種連續(xù)的狀態(tài)之間，來自前一狀態(tài)的每個節(jié)點通過具有表示轉(zhuǎn)換 的可能性的度量的路徑被連接到下一狀態(tài)中的每個節(jié)點；及基于連續(xù)狀態(tài)的參考碼元之間 的最小路徑度量之差的絕對值估計表示輸出樣本值的第一組值。這種技術(shù)可以在包括指令 存儲器和執(zhí)行來自該存儲器的代碼以實現(xiàn)該技術(shù)的處理器的通信接收器中實現(xiàn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 圖1示出具有相干檢測的預(yù)濾波/奈奎斯特WDM傳輸系統(tǒng)。
[0010] 圖2示出具有相干檢測的多個級聯(lián)的R0ADM傳輸系統(tǒng)。
[0011] 圖3示出DSP處理的示例性實施例。
[0012] 圖4示出最大似然序列估計（MLSE)的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)中的軟輸出計算。
[0013] 圖5示出MLSE處理中的軟判決值和硬判決值的生成。
[0014] 圖6示出使用不同的MLSE存儲器長度生成的軟MLSE輸出值的示例性結(jié)果。
[0015] 圖7是接收和解碼數(shù)字信號的過程的流程圖表示。
[0016] 圖8是數(shù)字接收器的框圖表示。
[0017] 圖9是接收和解碼數(shù)字信號的過程的流程圖表示。
[0018] 圖10是數(shù)字接收器的框圖表示。
[0019] 圖11描繪軟判決MLSE恢復(fù)前和恢復(fù)后的星座示例。
[0020] 圖12描繪作為0SNR的函數(shù)的MLSEw/SDFEC (前向糾錯)的軟輸出和硬輸出的誤碼 率（BER)性能的示例曲線圖；使用（a)3階22-GHz光學(xué)高斯濾波器進行光譜預(yù)濾波；（b)3 階25-GHz光學(xué)高斯濾波器進行光譜預(yù)濾波。

【具體實施方式】
[0021] 圖1示出了具有相干檢測的預(yù)濾波或NyquistWDM傳輸系統(tǒng)的一個例子。光波生 成的激光（101)由偏振分束器（PBS)分開并分別由QPSK光調(diào)制器調(diào)制，然后使用偏振光束 組合器（PBC)進行組合來實現(xiàn)偏振復(fù)用的QPSK調(diào)制（102)。這NRZ-QPSK調(diào)制可以通過級 聯(lián)的串行或并行調(diào)制器來實現(xiàn)。然后，具有窄帶光學(xué)濾波功能的光多路復(fù)用器（103)被用 于執(zhí)行積極的頻譜成形和復(fù)用功能，從而獲得Nyquist頻率(碼元帶寬=信道間隔）或快于 奈奎斯特的WDM信號(碼元帶寬〈信道間隔)。傳輸鏈路（104)未被補償色散（⑶)，其由光 放大器（0A)和在每個跨度的光纖構(gòu)成。傳輸后，光解復(fù)用器（105 )用于解復(fù)用到相干檢測 的WDM信道。在接收器側(cè)，PBS后L0信號與偏振分離傳入的傳輸信號一起被發(fā)射到90度光 混合器（106)。多樣化的信號被發(fā)送到光電二極管（PD) (107)并被使用模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器 (ADC) (108)進行數(shù)字采樣。常規(guī)的數(shù)字信號處理單元（109)然后接著補償光學(xué)前端（106 和107)的失真，然后均衡靜態(tài)和動態(tài)線性損耗、定時和載波恢復(fù)。
[0022] 為了緩解光網(wǎng)絡(luò)，頻譜變窄的容限是有用的，因為信道間隔在傳輸通過光纖通道 后被降級，特別是當(dāng)可重構(gòu)光分/插復(fù)用器（R0ADM) (112)節(jié)點被用于網(wǎng)絡(luò)中，如圖2所示 的實施例的第二例子。頻譜變窄嚴(yán)重導(dǎo)致連續(xù)傳輸?shù)男蛄兄g的ISI。
[0023] 利用自適應(yīng)判決前饋均衡器的傳統(tǒng)的DSP (數(shù)字信號處理)算法是針對特定的ISI 補償?shù)牡托У慕鉀Q方案，因為這種有限脈沖響應(yīng)（FIR)濾波器在頻譜變窄的補償期間增 強了噪聲。除了傳統(tǒng)的相干檢測中的常規(guī)的DSP，附加的數(shù)字濾波器和最大似然序列估計 (MLSE)算法被用來抑制噪聲和串?dāng)_以實現(xiàn)強濾波通道中的最佳檢測（110)。圖3示出了詳 細(xì)的處理過程的一個例子?；贛LSE的方法已被成功地證明減輕ISI。為了進一步提高系 統(tǒng)性能，SDFEC (軟判決前向錯誤碼)可通過將合適的糾錯碼插入到傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流，以便檢測 和糾正數(shù)據(jù)錯誤。在SDFEC，表示所接收的數(shù)據(jù)的置信水平或可靠性(例如，一位或者非?？?能是1，或者可能是1，或者可能是零，或最有可能是零）的多位"軟"信息被生成。為了實現(xiàn) SD-FEC解碼，MLSE可以生成與傳統(tǒng)的"硬"信息相組合的"軟"數(shù)據(jù)流。MLSE過程中的可靠 性計算基于使用維特比算法的最大概率準(zhǔn)則計算出的路徑度量。
[0024] 圖3中的各個功能模塊如下：檢測偏振復(fù)用信號的偏振檢測器（PD)302,模擬到數(shù) 字（ADC)采樣階段304,補償光學(xué)前端的缺陷(例如，非線性）的階段306,用于載波頻率檢測 /補償?shù)碾A段308,用于補償偏振模色散（PMD)和解復(fù)用偏振信號的階段310,時鐘/載波恢 復(fù)階段312,數(shù)字濾波器314,執(zhí)行軟信息的MLSE解碼和計算機輸出的階段316及執(zhí)行軟判 決前向糾錯（SD-FEC)的模塊318,如本文件中所描述的。
[0025] 圖4描述了 MLSE網(wǎng)格結(jié)構(gòu)400中的軟值計算。該示例結(jié)構(gòu)具有為2的存儲器長 度、字母集{_1、1}，因此，在兩種連續(xù)的狀態(tài)之間有2種狀態(tài)和4種可能的轉(zhuǎn)換。每個網(wǎng)格 分支表示標(biāo)有計算的路徑度量的一種可能的狀態(tài)轉(zhuǎn)換。路徑度量表示對應(yīng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換的可 能性。在該示例中，較小值的路徑度量表示對應(yīng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換的較高可能性。MLSE過程的目 標(biāo)是找到對應(yīng)于具有最大似然性的序列估計的給定網(wǎng)格的幸存路徑（402或404)。在本文 檔中討論的軟值可以基于每兩個連續(xù)狀態(tài)之間的4個分支度量（Dl，D2, D3, D4)如下計算：
[0026] 軟值=abs (min (D3, D1)-min (D2, D4))式（1)
[0027] 找到一條幸存路徑后，沿幸存路徑的對應(yīng)狀態(tài)是MLSE硬判決。結(jié)合硬判決和對應(yīng) 的軟值，我們可以如下生成MLSE軟判決
[0028] 軟判決輸出=軟值· *硬判決式（2 )
[0029] 圖5示出MLSE過程中計算路徑度量并生成軟判決值的程序500的一個例子。初 始化階段（502)之后，存儲器被首先填充樣本值而收斂狀態(tài)被判定用來在當(dāng)前位中是否導(dǎo) 出軟/硬值。樣本的索引 1號被獲?。?04)，直到存儲器被填充滿（506)。在一些實施例中， 22位可被用于填充存儲器。
[0030] 計算自前一狀態(tài)的節(jié)點的每個轉(zhuǎn)換的路徑度量(例如，表示樣本值的可能值） (508 )。幸存路徑度量(例如，如在軟維特比譯碼器中使用的）被更新。
[0031] 接下來，指向收斂位的標(biāo)簽被更新。接下來的操作是評估標(biāo)簽以確定如果沒有收 斂出現(xiàn)在存儲器中，是否需要一碼元判決（514,516)。然后基本的維特比算法被采用且軟/ 硬值在對收斂狀態(tài)評估判決后連續(xù)導(dǎo)出。標(biāo)簽是指向存儲器中的收斂位的標(biāo)識符，其中所 述軟值被計算和輸出。狀態(tài)和轉(zhuǎn)換的數(shù)目一般可能與傳輸信道的特性相關(guān)。例如，對于可 能導(dǎo)致較長的誤碼脈沖串的信道，可以使用更多數(shù)量的級。
[0032] 如圖5中進一步示出的，幸存路徑更新和基于軟值和硬值的軟值輸出（526)可以 要么通過在判定幸存路徑的收斂性(標(biāo)簽）（510)時根據(jù)提供的路徑度量輸出硬和軟(絕對 值）的值（512)要么（522)如上所述在基于維特比算法決定幸存路徑（518)后決定（520)時 來實施。一旦解碼收斂（520)，標(biāo)簽的值（524)減少1。
[0033] 關(guān)于圖6,由本發(fā)明的方法產(chǎn)生的MLSE軟判決值的兩個例子被示于圖6的圖600， 分別對應(yīng)于為3 (602)和12 (604)的MLSE存儲器長度。它表明，具有較長的MLSE存儲器 長度（網(wǎng)格級的數(shù)量)的情況將導(dǎo)致更多的收斂位判定，然后對于字母集{_1，1}，存在接近〇 的較少數(shù)目的軟判決值。換句話說，使用較長的MLSE存儲器大小有助于提高MLSE判決的 可靠性(或確定性)。
[0034] 圖7是根據(jù)接收的信號恢復(fù)信息位的過程700的流程圖表示，其中信息位被使用 前向糾錯碼編碼。過程700可以在無線或光接收器裝置中實現(xiàn)。
[0035] 在702,根據(jù)接收的信號產(chǎn)生多個數(shù)字樣本。過程700可以使用前面關(guān)于到數(shù) 字濾波器模塊(參見圖3的314)討論的技術(shù)產(chǎn)生多個數(shù)字樣本。
[0036] 在704,過程700對所述多個數(shù)字樣本執(zhí)行MLSE以產(chǎn)生多個硬判決值和基于所述 多個硬判決值的多個軟判決值。正如先前所披露的，硬判定值可能例如提供屬于一組已知 的輸入碼元值(例如，在QPSK輸入的情況下的+1或-1)的判定輸出。在一些實現(xiàn)中，軟判 決值可包括一個值以及為該值的可能的對應(yīng)的置信水平。通過式（2)基于符號和軟判決值 的硬判定值生成最終的軟判決輸出。
[0037] 在706,過程700根據(jù)所述多個軟判決輸出值確定多個未糾錯的數(shù)據(jù)位。未糾錯的 數(shù)據(jù)位，例如，可以是在對這些值進行FEC解碼以消除使用糾錯碼可被檢測和/或校正的任 何位錯誤之前MLSE處理的結(jié)果。
[0038] 在708,過程700通過軟判決前向糾錯所述多個未糾錯的數(shù)據(jù)位恢復(fù)信息位。在一 些實現(xiàn)中，恢復(fù)的信息表示被用來在發(fā)射器側(cè)調(diào)制/編碼信息的數(shù)據(jù)位。
[0039] 圖8是用于根據(jù)接收的信號恢復(fù)信息位的裝置800的框圖表示，其中信息位被使 用前向糾錯碼編碼。模塊(例如，接收器子系統(tǒng)包括圖3中的功能模塊ro到數(shù)字濾波器） 802用于根據(jù)所接收的信號生成多個數(shù)字樣本。模塊804 (例如，MLSE模塊）用于對所述多 個數(shù)字樣本執(zhí)行最大似然序列估計（MLSE)，以產(chǎn)生多個硬判決值和對應(yīng)于所述多個硬判決 值的多個軟判決值。模塊806 (例如，MLSE輸出模塊)用于根據(jù)所述多個硬判決值和所述多 個軟判決值確定多個未糾錯的數(shù)據(jù)位。模塊808 (例如，糾錯模塊）用于通過前向糾錯所述 多個未糾錯的數(shù)據(jù)位來恢復(fù)信息位。
[0040] 圖9是根據(jù)表示通過傳輸信道接收到的信號的多個碼元值生成樣本值估計的過 程900的流程圖表示，多個碼元中的每個碼元具有來自一組參考碼元值的傳輸?shù)闹?。過程 900可以被實現(xiàn)在例如光接收器或無線接收器中。
[0041] 在902,該過程900生成包括一種或多種狀態(tài)的網(wǎng)格模型，每種狀態(tài)被表示為對應(yīng) 于一組參考碼元值的一組節(jié)點，使得在兩種連續(xù)的狀態(tài)之間，來自前一狀態(tài)的每個節(jié)點通 過具有表示轉(zhuǎn)換的可能性的度量的路徑連接到下一狀態(tài)中的每個節(jié)點。網(wǎng)格模型的一個例 子在關(guān)于圖4的上文公開了。
[0042] 在904,該過程900基于連續(xù)狀態(tài)的參考碼元之間的最小路徑度量之差的絕對值 估計表示輸出樣本值的第一組值。估計的一個例子在上文關(guān)于式（1)做了討論。
[0043] 圖10是用于根據(jù)表示通過傳輸信道接收到的信號的多個碼元值生成樣本值估計 的裝置1000的框圖表示，多個碼元中的每個碼元具有來自一組參考碼元值的傳輸值。模塊 1002用于產(chǎn)生包括一種或多種狀態(tài)的網(wǎng)格模型，每種狀態(tài)被表不為對應(yīng)于一組參考碼兀值 的一組節(jié)點，使得在兩種連續(xù)的狀態(tài)之間，來自前一狀態(tài)的每個節(jié)點通過具有表示轉(zhuǎn)換的 可能性的度量的路徑連接到下一狀態(tài)中的每個節(jié)點。模塊1004用于基于連續(xù)狀態(tài)的參考 碼元之間的最小路徑度量之差的絕對值估計表示輸出樣本值的第一組值。
[0044] 在一些實現(xiàn)中，光信號接收器包括被配置成基于雙二進制光信號的輸入數(shù)字化信 號值生成碼元估計的信號接收模塊。信號接收模塊包括網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，該網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的存儲器長 度為2,具有兩個值的字母集和從兩個值的前一狀態(tài)到兩個值的下一狀態(tài)的對應(yīng)的四條轉(zhuǎn) 換路徑，其中碼元的軟值使用式（1)計算出，其中abs表示絕對值函數(shù)，D1和D3表示從前一 狀態(tài)的第一字母值到下一狀態(tài)的兩個字母值的轉(zhuǎn)換路徑度量，D2和D4表示從前一狀態(tài)的 第二字母值到下一狀態(tài)的兩個字母值的轉(zhuǎn)換路徑度量。
[0045] 在一些實現(xiàn)中，光通信系統(tǒng)包括光信號發(fā)射器和光信號接收器，所述光信號發(fā)射 器被配置為發(fā)射糾錯編碼的光信號，所述光信號接收器被配置成接收所述糾錯編碼的光 信號，根據(jù)接收的信號生成多個數(shù)字樣本，對所述多個數(shù)字樣本執(zhí)行最大似然序列估計 (MLSE)，以產(chǎn)生多個硬判決值和對應(yīng)于所述多個硬判決值的多個軟判決值，根據(jù)所述多個 硬判決值和所述多個軟判決值確定多個未糾錯的數(shù)據(jù)位并通過前向糾錯所述多個未糾錯 的數(shù)據(jù)位來恢復(fù)信息位。
[0046] 圖11描繪了軟判決MLSE恢復(fù)之前（1102)和之后（1104)的星座的示例。
[0047] 作為三階25GHz帶寬約束的128Gb/s的PDM-QPSK信號的例子，圖11示出數(shù)字濾 波器和軟判決MLSE恢復(fù)之前（1102 )和之后（1104 )的復(fù)雜星座。每個象限的相鄰區(qū)域的點 的數(shù)量與沒有MLSE的軟過程的情況相比要少得多。
[0048] 參考圖12, TPCSD-FEC碼用來驗證由MLSE產(chǎn)生軟值的所公開的技術(shù)的有效性。碼 率是0. 8308及編碼位的長度是110592。半百萬個數(shù)據(jù)點被用于調(diào)查FEC解碼算法的瀑布 (water-fall)區(qū)域。圖1200示出在使用3階22GHz光學(xué)高斯濾波器進行光譜預(yù)濾波的情 況下，采用SDFEC的MLSE以及沒有MLSE和FEC的軟和硬輸出的BER性能比較。在描述的實 施方式中，使用產(chǎn)生的軟值已經(jīng)實現(xiàn)了約〇. 6dB的0SNR改善。采用MLSE和SDFEC的軟輸 出的實施方式提供了最好的BER性能，使得具有在這樣的光譜變窄條件下實現(xiàn)的可能性。
[0049] 公開的和其他實施方式、本文件中描述的模塊和功能操作可以在數(shù)字電子電路中 實現(xiàn)，或者在計算機軟件、固件或硬件中實現(xiàn)，包括本文件中所公開的結(jié)構(gòu)及其結(jié)構(gòu)等同 物，或它們中的一個或多個的組合。所公開的和其他實施方式可以被實現(xiàn)為一種或多種計 算機程序產(chǎn)品，即，編碼在計算機可讀介質(zhì)上的用于由數(shù)據(jù)處理裝置執(zhí)行或者控制數(shù)據(jù)處 理裝置的操作的計算機程序指令的一個或多個模塊。該計算機可讀介質(zhì)可以是機器可讀的 存儲設(shè)備、機器可讀的存儲基片、存儲器設(shè)備、實現(xiàn)機器可讀的傳播信號的物質(zhì)的組合，或 它們中的一個或多個的組合。術(shù)語"數(shù)據(jù)處理裝置"包括用于處理數(shù)據(jù)的所有裝置、設(shè)備和 機器，例如包括可編程處理器、計算機或多個處理器或計算機。除了硬件以外，該裝置可包 括創(chuàng)建用于所討論的計算機程序的執(zhí)行環(huán)境的代碼，例如，構(gòu)成處理器固件、協(xié)議棧、數(shù)據(jù) 庫管理系統(tǒng)、操作系統(tǒng)，或它們中的一個或多個的組合的代碼。傳播信號是人工生成的信 號，例如，機器生成的電信號、光信號、或電磁信號，其被生成以編碼用于傳輸?shù)胶线m的接收 器裝置的信息。
[0050] 計算機程序(也稱為程序、軟件、軟件應(yīng)用程序、腳本或代碼）可以以任何形式的編 程語言編寫，包括編譯或解釋語言，并且它可以被以任何形式部署，包括作為獨立的程序或 者作為模塊、組件、子程序或適于在計算環(huán)境中使用的其它單元。計算機程序不一定對應(yīng)于 文件系統(tǒng)中的文件。程序可以被存儲在保存其他程序或數(shù)據(jù)(例如，存儲在標(biāo)記語言文件中 的一個或多個腳本）的文件的一部分中，存儲在專用于所討論的程序的單個文件中，或存儲 在多個協(xié)同文件(如，存儲一個或多個模塊、子程序或代碼部分的文件)中。計算機程序可以 被部署為在一臺計算機上執(zhí)行或位于一個地點或跨多個地點分布并且由通信網(wǎng)絡(luò)互連的 多臺計算機上執(zhí)行。
[0051] 本文件中描述的過程和邏輯流可以由一個或多個可編程處理器來執(zhí)行，所述處理 器執(zhí)行一個或多個計算機程序以通過操作輸入數(shù)據(jù)和生成輸出來執(zhí)行功能。過程和邏輯流 還可以通過專用邏輯電路執(zhí)行，并且裝置也可以被實現(xiàn)為專用邏輯電路，例如，F(xiàn)PGA (現(xiàn)場 可編程門陣列）或ASIC (專用集成電路)。
[0052] 適合于執(zhí)行計算機程序的處理器包括，例如，通用和專用微處理器，以及任何類型 的數(shù)字計算機的任何一個或多個處理器。一般來說，處理器將接收來自只讀存儲器或隨機 存取存儲器或兩者的指令和數(shù)據(jù)。計算機的基本元件是用于執(zhí)行指令的處理器和用于存儲 指令和數(shù)據(jù)的一個或多個存儲器設(shè)備。通常，計算機還將包括或者可操作地耦合以接收來 自用于存儲數(shù)據(jù)的一個或多個大容量存儲設(shè)備的數(shù)據(jù)或?qū)?shù)據(jù)傳送到一個或多個大容量 存儲設(shè)備，或兩者，所述大容量存儲設(shè)備例如磁盤、磁光盤、或光盤。然而，計算機不必具有 這樣的設(shè)備。適于存儲計算機程序指令和數(shù)據(jù)的計算機可讀介質(zhì)包括所有形式的非易失 性存儲器、介質(zhì)和存儲設(shè)備，包括例如半導(dǎo)體存儲設(shè)備，例如EPROM、EEPROM和閃存設(shè)備；磁 盤，例如內(nèi)部硬盤或可移動磁盤；磁光盤；以及⑶-ROM和DVD-ROM盤。處理器和存儲器可以 被專用邏輯電路補充，或集成在專用邏輯電路中。
[0053] 雖然該專利文件包含許多細(xì)節(jié)，但是這些細(xì)節(jié)不應(yīng)被解釋為對所要求保護的或可 被要求保護的本發(fā)明的范圍的限制，而是作為特定實施方式的具體特征的描述。在本文件 中以單獨實施例的為背景描述的某些特征也可以組合實現(xiàn)在單個實施例中。相反地，以單 個實施例的為背景描述的各種特征也可以單獨地或以任何合適的子組合在多個實施例中 實現(xiàn)。此外，盡管特征可能在上面被描述為以某些組合起作用，甚至最初主張如此，但是來 自所要求的組合的一個或多個特征在某些情況下可以從該組合排除，并且所要求保護的組 合可以針對子組合或子組合的變體。類似地，雖然操作被以特定的順序示出在附圖中，這不 應(yīng)當(dāng)被理解為要求以所示的特定順序或以連續(xù)的順序執(zhí)行這些操作，或者需要執(zhí)行所示的 所有操作才能達到期望的結(jié)果。
[0054] 僅公開了幾個實例和實現(xiàn)。對所描述的實例和實現(xiàn)的變化、修改和改進以及其他 實施方式可以基于公開的內(nèi)容進行。
【權(quán)利要求】
1. 一種根據(jù)接收的信號恢復(fù)信息位的方法，在所述接收的信號中，信息位被使用前向 糾錯碼進行編碼，所述方法包括： 生成所述接收的信號的多個數(shù)字樣本； 對所述多個數(shù)字樣本執(zhí)行最大似然序列估計MLSE，以生成多個硬判決值和對應(yīng)于所述 多個硬判決值的多個軟判決值； 根據(jù)所述多個硬判決值和所述多個軟判決值確定多個未糾錯的數(shù)據(jù)位；及 通過前向糾錯所述多個未糾錯的數(shù)據(jù)位來恢復(fù)信息位。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中確定所述多個未糾錯的數(shù)據(jù)位包括： 通過將硬判決值乘以相應(yīng)的軟判決值來生成所述多個未糾錯的數(shù)據(jù)位中的每一個。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中生成所述多個軟判決值包括： 通過包括一個或多個級的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)處理所述多個數(shù)字樣本，其中，每一級包括一組可 能的軟判決值。
4. 一種計算機程序產(chǎn)品，包括具有存儲在其上的代碼的計算機可讀程序介質(zhì)，所述代 碼在執(zhí)行時，使處理器實施根據(jù)接收的信號恢復(fù)數(shù)據(jù)的方法，在所述接收的信號中，信息位 被使用前向糾錯碼進行編碼，所述方法包括： 根據(jù)所述接收的信號生成多個數(shù)字樣本； 對所述多個數(shù)字樣本執(zhí)行最大似然序列估計MLSE，以生成多個硬判決值和對應(yīng)于所述 多個硬判決值的多個軟判決值； 根據(jù)所述多個硬判決值和所述多個軟判決值確定多個未糾錯的數(shù)據(jù)位； 通過前向糾錯所述多個未糾錯的數(shù)據(jù)位來恢復(fù)信息位。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的計算機程序產(chǎn)品，其中，確定所述多個未糾錯的數(shù)據(jù)位包括： 通過將硬判決值乘以相應(yīng)的軟判決值來生成所述多個未糾錯的數(shù)據(jù)位中的每一個。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的計算機程序產(chǎn)品，其中，生成所述多個軟判決值包括： 通過包括一個或多個級的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)處理所述多個數(shù)字樣本，其中，每一級包括一組可 能的軟判決值。
7. -種用于根據(jù)接收的信號恢復(fù)信息位的裝置，在所述接收的信號中，信息位被使用 前向糾錯碼進行編碼，所述裝置包括： 接收器子系統(tǒng)，其根據(jù)所述接收的信號生成多個數(shù)字樣本； 最大似然序列估計MLSE模塊，其對所述多個數(shù)字樣本執(zhí)行MLSE來生成多個硬判決值 和對應(yīng)于所述多個硬判決值的多個軟判決值； MLSE輸出模塊，其用于根據(jù)所述多個硬判決值和所述多個軟判決值確定多個未糾錯的 數(shù)據(jù)位；及 糾錯模塊，其通過前向糾錯所述多個未糾錯的數(shù)據(jù)位來恢復(fù)信息位。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述MLSE模塊包括： 乘法模塊，其通過將硬判決值乘以相應(yīng)的軟判決值來生成所述多個未糾錯的數(shù)據(jù)位中 的每一個。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述MLSE模塊包括： 網(wǎng)格模塊，其通過包括一個或多個級的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)處理所述多個數(shù)字樣本，其中，每一級 包括一組可能的軟判決值。
10. -種根據(jù)表示通過傳輸信道接收到的信號的多個碼元值生成樣本值估計的方法， 所述多個碼元中的每個碼元具有來自一組參考碼元值的傳輸值，所述方法包括： 生成包括一種或多種狀態(tài)的網(wǎng)格模型，每種狀態(tài)表示為對應(yīng)于所述一組參考碼元值的 一組節(jié)點，使得在兩種連續(xù)的狀態(tài)之間，來自前一狀態(tài)的每個節(jié)點通過具有表示轉(zhuǎn)換的可 能性的度量的路徑被連接到下一狀態(tài)中的每個節(jié)點；及 基于連續(xù)狀態(tài)的參考碼元之間的最小路徑度量之差的絕對值來估計表示輸出樣本值 的第一組值。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括： 基于硬判決生成所述輸出樣本值的第二組估計，以及 通過將所述第一組值乘以相應(yīng)的所述第二組估計來計算所述輸出樣本值。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，基于所述傳輸信道的特性選擇所述一種或多 種狀態(tài)中的若干狀態(tài)。
13. -種用于根據(jù)表示通過傳輸信道接收到的信號的多個碼元值生成樣本值估計的裝 置，所述多個碼元中的每個碼元具有來自一組參考碼元值的傳輸值，所述裝置包括： 用于生成包括一種或多種狀態(tài)的網(wǎng)格模型的工具，每種狀態(tài)表示為對應(yīng)于所述一組參 考碼元值的一組節(jié)點，使得在兩種連續(xù)的狀態(tài)之間，來自前一狀態(tài)的每個節(jié)點通過具有表 示轉(zhuǎn)換的可能性的度量的路徑被連接到下一狀態(tài)中的每個節(jié)點；及 用于基于連續(xù)狀態(tài)的參考碼元之間的最小路徑度量之差的絕對值估計表示輸出樣本 值的第一組值的工具。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，還包括： 用于基于硬判決生成所述輸出樣本值的第二組估計的工具，以及 用于通過將所述第一組值乘以相應(yīng)的所述第二組估計來計算所述輸出樣本值的工具。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其中，所述一種或多種狀態(tài)中的若干狀態(tài)是基于所 述傳輸信道的特性來選擇的。
16. -種光信號接收器，其至少部分地用硬件實現(xiàn)，所述光信號接收器包括信號接收模 塊，所述信號接收模塊被配置成基于雙二進制光信號的輸入數(shù)字化信號值生成碼元估計， 所述信號接收模塊包括： 網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，該網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的存儲器長度為2,具有兩個值的字母集和從兩個值的前一狀態(tài) 到兩個值的下一狀態(tài)的對應(yīng)的四條轉(zhuǎn)換路徑，其中碼元的軟值使用下式計算： 軟值=abs (min (D3，Dl)_min (D2，D4)), 其中abs表示絕對值函數(shù)，D1和D3表示從所述前一狀態(tài)的第一字母值到所述下一狀 態(tài)的兩個字母值的轉(zhuǎn)換路徑度量，D2和D4表示從所述前一狀態(tài)的第二字母值到所述下一 狀態(tài)的所述兩個字母值的轉(zhuǎn)換路徑度量。
17. -種光通信系統(tǒng)，包括： 光信號發(fā)射器，其被配置為發(fā)射糾錯編碼的光信號；及 光信號接收器，其被配置為： 接收所述糾錯編碼的光信號； 根據(jù)所接收的信號生成多個數(shù)字樣本； 對所述多個數(shù)字樣本執(zhí)行最大似然序列估計MLSE，以生成多個硬判決值和對應(yīng)于所述 多個硬判決值的多個軟判決值； 根據(jù)所述多個硬判決值和所述多個軟判決值確定多個未糾錯的數(shù)據(jù)位； 通過前向糾錯所述多個未糾錯的數(shù)據(jù)位來恢復(fù)信息位。
【文檔編號】H04L1/00GK104065451SQ201410103677
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年3月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月20日
【發(fā)明者】賈振生, 蔡軼 申請人:中興通訊(美國)公司