用于表征光接收信號的色度色散的裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及光通信接收器中的色度色散表征領域。
【背景技術】
[0002] 光通信系統廣泛用于長距離和短距離的高容量數據傳輸。目前，簡單的二進制調 制格式，諸如開關鍵控每符號編碼一個比特，大多數在l〇Gb/ S的數據傳輸系統等中使用。
[0003] 新一代的高容量光通信系統被設計為采用高級調制格式，諸如正交幅度調制，結 合偏振復用和相干檢測。這樣，可以實現更高容量的數據傳輸，例如l〇〇Gb/ S，和更高的光譜 效率。
[0004] 對于相干光通信接收器中的數據恢復，光接收信號的色度色散（chromatic disperSion，CD)的表征是很重要的。當色度色散被表征時，光通信接收器可以通過數字信 號處理技術來補償色度色散。
[0005] 然而，表征各種不同調制格式、復用方案和/或檢測方案的光接收信號的色度色散 不存在有效方法。
[0006] 此外，在帶限嚴重的系統中有效地表征色度色散具有挑戰性，這些系統包括滾降 字數小的尼奎斯特系統或這些系統快于尼奎斯特系統。
[0007] 2011 年F · N · Hauske、Z · Zhang、C.Li、C.Xie、Q. Xi ong在美國洛杉磯 OFC 會刊的 JWA32 日報中發表的"精確、穩健和最小復雜度的CD估計（Precise, Robust and Least Complexity CD estimation)"中描述了色度色散估計方法。該估計方法適用于非帶限系統 等。
【發明內容】
[0008] 本發明的目的是提供一種用于有效表征光接收信號的色度色散的裝置。
[0009] 該目的由獨立權利要求的特征來實現。其它實施形式從從屬權利要求、描述內容 和附圖中顯而易見。
[0010] 本發明基于以下發現:可以估計光接收信號的相位延遲和延遲信號的相位延遲。 [0011]根據第一方面，本發明涉及一種用于表征光接收信號的色度色散的裝置，所述裝 置包括:延遲構件，用于將所述光接收信號延遲預定時延以獲得延遲信號，所述延遲信號相 對于所述光接收信號延遲;相位檢測構件，用于確定第一值，所述第一值指示所述光接收信 號的相位延遲，并用于確定第二值，所述第二值指示所述延遲信號的相位延遲；以及處理 器，用于根據所述第一值和所述第二值確定色度色散指示符，所述色度色散指示符表征所 述色度色散。這樣，可以有效地表征光接收信號的色度色散。
[0012] 所述光接收信號可以通過例如光前端轉換為電信號。所述光接收信號可以是包括 同相（in-phase，I)和正交(quadrature，Q)分量的復信號。可以對所述光接收信號進行采樣 和/或量化。
[0013] 所述延遲信號可以是包括同相（in-phase，I)和正交(quadrature，Q)分量的復信 號。可以對所述延遲信號進行采樣和/或量化。
[0014] 所述預定時延可以是Ips、IOps或IOOps等。
[0015] 所述光接收信號的所述相位延遲可能與所述光接收信號的采樣相位有關。所述第 一值可以是一個實數，例如1.3，或者一個復數，例如Ι+j。
[0016] 所述延遲信號的所述相位延遲可能與所述延遲信號的采樣相位有關。所述第二值 可以是一個實數，例如0.8,或者一個復數，例如4_2j。
[0017]所述色度色散可能與光波導中的光信號的波長相關性傳播有關。所述色度色散指 示符可以是一個實數，例如2.5。
[0018] 在根據如上所述第一方面的第一實施形式中，所述相位檢測構件包括:第一檢相 器，用于確定所述第一值，所述第一值指示所述光接收信號的所述相位延遲；以及第二檢相 器，用于確定所述第二值，所述第二值指示所述延遲信號的所述相位延遲。這樣，可以有效 地實施所述相位檢測構件。
[0019] 所述第一檢相器和所述第二檢相器可以通過特征曲線，例如S曲線，進行表征。
[0020] 在根據如上所述第一方面或所述第一方面的任一前述實施形式的第二實施形式 中，所述光接收信號包括通信符號，并且通過預定過采樣因子對所述通信符號進行過采樣。 這樣，可以簡化所述光接收信號的處理。
[0021] 所述通信符號可以通過調制格式，例如QPSK或16QAM，進行表征。所述通信符號還 可通過脈沖波形，例如余弦滾降脈沖波形，進行表征。
[0022] 所述過采樣因子可能與每通信符號的樣本數量有關。所述過采樣因子可以是一個 自然數，例如2，或者一個實數，例如1.5。
[0023] 在根據如上所述第一方面或所述第一方面的任一前述實施形式的第三實施形式 中，所述光接收信號包括通信符號，以及所述延遲構件用于將所述光接收信號延遲通信符 號時間的一部分，尤其是延遲通信符號時間的四分之一。這樣，可以獲得所述光接收信號和 所述延遲信號之間想要的相對采樣相位。
[0024] 所述通信符號時間可以對應于通信符號在時間上的標稱長度。所述通信符號時間 還可對應于通信符號速率的反比。所述通信符號時間可以是，例如IOps或IOOps。
[0025] 在根據如上所述第一方面或所述方面的任一前述實施形式的第四實施形式中，所 述光接收信號包括通信符號，以及所述延遲構件包括:延遲單元，用于將所述光接收信號延 遲通信符號時間的一半以獲得輔助信號；以及加法器，用于將所述輔助信號添加到所述光 接收信號以獲得所述延遲信號，所述延遲信號被延遲所述通信符號時間的四分之一。這樣， 可以通過插值法近似所述光接收信號和所述延遲信號之間的90度相對采樣相位。
[0026] 所述輔助信號可以是包括同相（in-phase，I)和正交(quadrature，Q)分量的復信 號。可以對所述輔助信號進行采樣和/或量化。
[0027] 在根據如上所述第一方面或所述第一方面的任一前述實施形式的第五實施形式 中，所述相位檢測構件用于加寬所述光接收信號或所述延遲信號的光譜。這樣，可以最小化 所述光接收信號或所述延遲信號的脈沖波形的影響。
[0028] 所述光譜可能與所述光接收信號或所述延遲信號的基帶頻譜有關。所述光譜還可 能與幅度光譜有關。
[0029] 加寬所述光譜會給所述光接收信號或所述延遲信號帶來額外的頻率分量。
[0030] 在根據所述第一方面的所述第五實施形式的第六實施形式中，所述相位檢測構件 用于根據以下等式加寬所述光接收信號或所述延遲信號的所述光譜：
[0031] y = x(n)x*(n-l)
[0032] 其中X表示時域中的所述光接收信號或所述延遲信號，η表示樣本指數，（*)表示復 共輒，以及y表示光譜加寬后的信號。這樣，可以有效地加寬所述光接收信號或所述延遲信 號的所述光譜。
[0033] 在根據如上所述第一方面或所述第一方面的任一前述實施形式的第七實施形式 中，所述相位檢測構件用于恢復所述光接收信號或所述延遲信號的采樣相位以確定所述第 一值或所述第二值。這樣，所述第一值或所述第二值可以從所述光接收信號或所述延遲信 號的已恢復采樣相位中推導出來。
[0034] 所述光接收信號或所述延遲信號的所述采樣相位可能與通信符號內的采樣時間 有關。所述采樣相位可以是，例如0°、5°、10°、30°、90°、180°、270°或360°。
[0035] 所述第一值可以通過數學關系從所述光接收信號的所述已恢復采樣相位中確定。 所述第二值可以通過另一數學關系從所述延遲信號的所述已恢復采樣相位中確定。
[0036] 所述數學關系和/或所述另一數學關系可以通過檢相器的特征曲線，例如S曲線， 進行定義。
[0037] 在根據所述第一方面的所述第七實施形式的第八實施形式中，所述相位檢測構件 用于根據以下等式確定所述第一值或所述第二值：
[0038] y = real(x(n)*(x(n+l )-χ(η-1)))
[0039] 其中χ表示時域中的所述光接收信號或所述延遲信號，η表示樣本指數，（*)表示復 共輒，real( ·)表示復數的實部，y表示所述第一值或所述第二值。這樣，可以有效地確定所 述第一值或所述第二值。
[0040] 在根據如上所述第一方面或所述第一方面的任一前述實施形式的第九實施形式 中，所述處理器用于將所述第一值或所述第二值加權一個預定加權因子。這樣，可以調整所 述第一值或所述第二值對所述色度色散指示符的影響。
[0041 ]所述加權因子可以是一個實數，例如0.3。
[0042]在根據所述第一方面的所述第九實施形式的第十實施形式中，所述處理器用于將 所述第一值或所述第二值加權由下式給出的預定加權因子g:
[0044]這樣，可以采用適用于不同實施方式的特定加權因子。
[0045]在根據如上所述第一方面或所述第一方面的任一前述實施形式的第十一實施形 式中，所述處理器包括低通濾波器，并且所述處理器用于將所述第一值或所述第二值提供 給所述低通濾波器。這樣，可以通過所述低通濾波器實現一種平滑。
[0046] 所述低通濾波器可以作為有限脈沖響應(finite impulse response，FIR)濾波器 或無限脈沖響應（infinite impulse response，IIR)濾波器來實現。所述低通濾波器可以 用于產生移動平均值。
[0047]在根據所述第一方面的所述第十一實施形式的第十二實施形式中，所述處理器包 括低通濾波器，所述處理器用于將所述第一值或所述第二值提供給所述低通濾波器，以及 所述低通濾波器是一種積分器或加權積分器。這樣，可以有效地實施所述低通濾波器。
[0048] 所述積分器可以用于累積當前值和前一值。
[0049] 所述加權積分器可以用于累積當前值和前一值，其中可以將所述當前值和所述前 一值加權衰減因子。
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