Qam調(diào)制通信系統(tǒng)的多級差分解碼裝置和方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及使用QAM調(diào)制的QAM調(diào)制通信系統(tǒng)的多級差分解碼裝置和方法，尤其涉及用于以較小的電路規(guī)模實現(xiàn)差分編碼后的多級調(diào)制光信號的解碼處理的新技術。
【背景技術】
[0002]近年來，出于實現(xiàn)光通信系統(tǒng)的大容量化并提高頻率利用效率的目的，多級調(diào)制正在得到積極的應用。不過，已知在出于增大傳輸容量的目的而提高多級度的情況下，相位噪聲耐力隨著多級度的增加而下降(例如，參照非專利文獻I)。
[0003]因此，為了應對由于多級調(diào)制傳輸而產(chǎn)生的相位噪聲導致的相位滑移以保證傳輸性能，提出了插入導頻信號的技術(例如，參照非專利文獻2)。
[0004]但是，在插入導頻信號時，冗余度因?qū)ьl插入頻度而增加，因此，隨著電路的動作速度上升，產(chǎn)生很難應對高速的傳輸速度這樣的問題。
[0005]另一方面，作為用于應對相位滑移的其它技術，還已知使用差分編碼的技術。在該技術中，對彼此正交的2個I/Q信號的相位空間上連續(xù)的信號點的迀移賦予信息，由此，對絕對相位的變化具有耐性。在該情況下，不需要插入附加信號，因此，不會伴隨信號動作速度上升，具有對高速信號傳輸?shù)倪m用性優(yōu)異這樣的優(yōu)點。
[0006]此外，還已知如下技術:與多級信號的解調(diào)處理對應地，在信號坐標的象限判定中使用接收信號的上位比特，針對下位比特，與上位比特獨立地進行似然度生成處理(例如，參照專利文獻I)。
[0007]此外，還已知如下技術:接收差分編碼后的調(diào)制信號，針對接收信號生成似然度(例如，參照專利文獻2、專利文獻3、專利文獻4)。
[0008]此外，還已知如下技術:針對接收到的QAM(Quadrature Amplitude Modulat1n:正交振幅調(diào)制)信號矢量的上位比特和下位比特，分別進行似然度生成處理(例如，參照專利文獻5、專利文獻6、專利文獻7)。
[0009]此外，還已知如下技術:在對與象限識別對應的MSB(最上位比特)側2比特進行差分編碼，對LSB(最下位比特)側比特進行格雷編碼的方式中，對MSB側2比特實施差分解碼，并且，對LSB側比特實施組合有符號旋轉的解碼處理(例如，參照專利文獻8)。
[0010]此外，作為實現(xiàn)10Gbps以上的傳輸速度的技術，使用數(shù)字信號處理的數(shù)字相干傳輸技術備受關注。
[0011]在該技術中，能夠?qū)⑹褂肁DC(Analog-to-Digital Converter:模擬數(shù)字轉換器)的振幅信息應用于接收信號處理，因此，容易并用使用軟判定的糾錯技術，能夠提高接收性會K。
[0012]現(xiàn)有技術文獻
[0013]專利文獻
[0014]專利文獻1:日本特開平08-288967號公報
[0015]專利文獻2:日本特開平08-274747號公報
[0016]專利文獻3:日本特開平06-177928號公報
[0017]專利文獻4:日本特開2001-268147號公報
[0018]專利文獻5:國際公開2005/109811號公報
[0019]專利文獻6:日本特開2004-260712號公報
[0020]專利文獻7:國際公開2008/001456號公報
[0021]專利文獻8:日本專利第3822982號公報
[0022]非專利文獻
[0023]非專利文獻1:T.Yoshida, et al.,「Digital signal processing forequalizat1n of fiber nonlinearity in coherent receivers」0ECC2012,5B1-3, 2012.
[0024]非專利文獻2:Υ.Gao, et al.,「Cycle-slip resilient carrier phaseestimat1n for polarizat1n multiplexed 16-QAM systems」0ECC2012, 4B2-4, 2012.
【發(fā)明內(nèi)容】
[0025]發(fā)明要解決的問題
[0026]在現(xiàn)有的QAM調(diào)制通信系統(tǒng)的多級差分解碼裝置和方法中，出于實現(xiàn)提高多級度的光通信的目的，提出了使用數(shù)字相干技術的多級調(diào)制技術、糾錯技術、QAM調(diào)制時的似然度生成技術的各種獨立技術，但是，存在不能有效地利用糾錯來補救多級調(diào)制導致的相位噪聲耐力下降這樣的問題。
[0027]具體而言，存在完全沒有提示如下情況的電路結構的問題:在實現(xiàn)高速的多級調(diào)制信號的傳輸時，為了避免相位滑移的影響且不使電路動作速度上升，在QAM調(diào)制中應用差分編碼和解碼技術并組合有糾錯。
[0028]本發(fā)明正是為了解決上述問題而完成的，其目的在于，得到能夠以較小的電路規(guī)模實現(xiàn)適用于多級調(diào)制的差分解碼處理的QAM調(diào)制通信系統(tǒng)的多級差分解碼裝置和方法。
[0029]用于解決問題的手段
[0030]本發(fā)明的QAM調(diào)制通信系統(tǒng)的多級差分解碼裝置具有:同步檢波部，其接收對N比特(N ^ 4)的發(fā)送符號的上位2比特實施了差分編碼后的信號；MSB坐標旋轉部，其根據(jù)經(jīng)由同步檢波部后的接收信號的接收符號中的上位2比特的信息進行坐標旋轉；MSB符號似然度生成部，其使用基于彼此不同的時間的上位2比特的坐標旋轉后的2組比特串，生成針對差分解碼后的上位2比特的似然度；LSB符號似然度生成部，其對接收信號的接收符號中的由下位N-2比特構成的下位比特生成似然度；以及軟判定糾錯解碼部，其使用由MSB符號似然度生成部和LSB符號似然度生成部生成的上位2比特和下位比特的各似然度，實施糾錯解碼處理而生成解碼信號。
[0031]發(fā)明效果
[0032]根據(jù)本發(fā)明，根據(jù)表示象限信息的上位2比特的信息，在坐標旋轉處理后進行差分解碼處理，由此，能夠與多級度的增加無關地，簡易地構成差分解碼電路。
【附圖說明】
[0033]圖1是示出本發(fā)明的實施方式I的QAM調(diào)制通信系統(tǒng)的多級差分解碼裝置的功能框圖。
[0034]圖2是示出在本發(fā)明的實施方式I中使用的多級信號點的配置例的說明圖。
[0035]圖3是示出本發(fā)明的實施方式I的MSB側比特的似然度生成例的說明圖。
[0036]圖4是示出本發(fā)明的實施方式I的LSB側比特的似然度生成例的說明圖。
[0037]圖5是示出本發(fā)明的實施方式I的QAM調(diào)制通信系統(tǒng)的多級差分解碼裝置的另一結構例的功能框圖。
【具體實施方式】
[0038]實施方式I
[0039]以下，參照附圖，對本發(fā)明的實施方式I進行說明。
[0040]圖1是示出本發(fā)明的實施方式I的QAM調(diào)制通信系統(tǒng)的多級差分解碼裝置的功能框圖，示出接收機的結構。
[0041]在圖1中，QAM調(diào)制通信系統(tǒng)的多級差分解碼裝置由似然度(likelihood)生成部10、將來自發(fā)送機的接收信號輸入到似然度生成部10的同步檢波部11、比特LLR(Logarithm of Likelihood Rat1:對數(shù)似然比)生成部26和軟判定糾錯解碼部27構成。
[0042]似然度生成部10具有象限信息提取部12、延遲部13、MSB坐標旋轉部14a、14b、MSB符號似然度生成部15、LSB坐標旋轉部24和LSB符號似然度生成部25。
[0043]此外，在似然度生成部10內(nèi)，2個虛線框分別表示時刻t-1 (I個符號前)的信號和時刻t(當前符號)的信號各自的適用范圍。
[0044]此外，從象限信息提取部12起的虛線箭頭表示與時刻t的信號的象限對應的坐標旋轉信息。
[0045]象限信息提取部12使用時刻t的接收信號中的MSB側比特(2比特)來提取存在接收信號的象限信息，并輸入到MSB坐標旋轉部14a、14b和LSB坐標旋轉部24。
[0046]MSB坐標旋轉部14a將根據(jù)象限信息實施了坐標旋轉后的接收信號輸入到MSB符號似然度生成部15。
[0047]延遲部13使接收信號延遲，將時刻t-1 (I個符號前)的接收信號輸入到MSB坐標旋轉部14b。MSB坐標旋轉部14b針對I個符號前的信號，實施與象限信息對應的坐標旋轉并輸入到MSB符號似然度生成部15。
[0048]MSB符號似然