專利名稱：相干光信號接收器中的本地振蕩器頻偏補償的制作方法
技術領域：
本申請涉及信息的光傳輸，并且更具體來說，涉及相干光信號接收器中的本地振蕩器頻偏補償。
背景技術：
信號可用于遠距離傳送數據。在光通信系統中，例如，數據可在一個或多個光波長上調制以產生可通過光波導(例如，光纖)傳送的調制光信號。可用于光通信系統中的一種調制方案是相移鍵控，其中通過調制光波長的相位以使得光波長的相位或相位轉變表示編碼一個或多個比特的符號來傳送數據。例如，在二進制相移鍵控(BPSK)調制方案中，可使用兩個相位表示每個符號1比特。在正交相移鍵控(QPSK)調制方案中，可使用四個相位編碼每個符號2比特。其它相移鍵控格式包括差分相移鍵控(DPSK)格式以及相移鍵控格式和差分相移鍵控格式的變體，例如歸零DPSK (RZ-DPSK)。為了接收數據，可對信號進行檢測和解調。例如，在相位調制光通信系統中，相干光接收器可使用相干檢測來檢測調制光信號，并且相對于使用非相干檢測的接收器可提供靈敏度優(yōu)勢。在此類系統中可實現數字信號處理(DSP)，用于處理接收信號以提供解調數據。接收信號的數字信號處理提供了速度和靈活性并可用于執(zhí)行多種功能，包括估計接收信號的載波相位和使用估計的載波相位進行數據檢測。相干檢測涉及與接收信號混合的本地振蕩器信號的使用。然而，由于多種因素，在光檢測系統中本地振蕩器輸出可在MHz到GHz的范圍內改變并且可隨時間漂移。為了實現高精確度的光信號解調，希望對接收信號與本地振蕩器信號的頻率之間的任何頻偏進行補償?？煽康念l偏補償方法應該能夠涵蓋大范圍的頻偏并適應可能的頻率漂移。


應當參照應結合以下附圖來閱讀的以下詳細描述，附圖中相似標號表示相似部件圖1是符合本公開的系統的一個示范實施例的框圖。圖2是符合本公開的接收器的一個示范實施例的框圖。圖3是結合符合本公開的雙級頻偏補償功能的接收器的一個示范實施例的框圖。圖4是結合符合本公開的雙級頻偏補償功能的示范光通信系統的框圖。圖5是示出符合本公開的雙級示范頻偏補償過程的第一級的流程圖。
圖6包括符合本公開的雙級頻偏補償過程的第一級中的連續(xù)符號對樣本數量(比特索引)之間的累積相變的曲線圖。圖7包括在符合本公開的雙級頻偏補償過程的第一級的輸出處的連續(xù)符號對樣本數量(比特索引)之間的累積相變的曲線圖。圖8是示出符合本公開的示范雙級頻偏補償過程的第二級的流程圖。
具體實施例方式一般來說，符合本公開的系統實現雙級本地振蕩器(LO)頻偏補償(FOC)。在第一級中，前饋FOC功能對相對慢速漂移的頻偏進行補償。在第二級中，判定反饋FOC功能對相對快速漂移的頻偏進行補償。前饋頻偏補償可通過前饋載波相位估計功能實現，而判定反饋頻偏補償可通過判定反饋載波相位估計功能實現。圖1是符合本公開的WDM傳輸系統100的一個示范實施例的簡化框圖。傳輸系統服務于在光信息通路102上將多個光信道從傳送終端104傳送到一個或多個遠程定位接收終端106。示范系統100可以是長距離水下系統，其配置用于將信道從傳送器傳送到距離 5000km或以上的接收器。雖然示范實施例在光學系統的上下文中描述并且在結合長距離 WDM光學系統時是有用的，但是本文討論的寬廣的概念可在傳送和接收其它類型信號的其它通信系統中實現。本領域技術人員將認識到，為了便于說明，系統100描繪為極簡化的點對點系統。 例如，傳送終端104和接收終端106當然均可配置為收發(fā)器，由此每個都可配置成執(zhí)行傳送功能和接收功能兩者。但是為了便于說明，本文中僅針對傳送功能或接收功能來描繪和描述終端。要理解，符合本公開的系統和方法可結合到大量網絡組件和配置中。本文示出的示范實施例僅作為說明而不是限制來提供。在示出的示范實施例中，多個傳送器TX1、TX2···TXN的每個在相關聯的輸入端口 108-1、108-2…108-N上接收數據信號，并在相關聯的波長λ” λ 2··· λ N上傳送數據信號。 傳送器TXl、TX2··· TXN中的一個或多個可配置成使用PSK調制格式(例如，DBPSK, DQPSK, RZ-DPSK、RZ-DQPSK等)在相關聯的波長上調制數據。為了便于說明，傳送器當然以極簡化形式示出。本領域技術人員將認識到，各傳送器可包含配置用于在其相關聯的波長傳送具有所需幅度和調制的數據信號的電組件和光組件。分別在多個通路110-1、110_2…110-N上載運傳送的波長或信道。數據信道由復用器或組合器112組合到光路102上的匯聚信號中。光信息通路102可包括光纖波導、光放大器、光濾波器、擴散補償模塊、以及其它有源組件和無源組件。匯聚信號可在一個或多個遠程接收終端106接收。解復用器114將波長λ ρ λ2··· 傳送信道分離到與相關聯的接收器RX1、RX2"*RXN耦合的相關聯的通路116-1、 116-2··· 116-N上。接收器RX1、RX2··· RXN中的一個或多個可配置成對傳送信號進行解調， 并且在相關聯的輸出通路118-1、118-2、118-3、118-N上提供相關聯的輸出數據信號。本文所使用的術語“耦合”指的是通過其而將一個系統元件所載運的信號給予“耦合”元件的任何連接、耦合、鏈路等等。這類“耦合”裝置，或“耦合”信號和位置不一定相互直接連接，而是可由可操縱或修改這類信號的中間組件或裝置分離。圖2是符合本公開的一個示范接收器200的簡化框圖。示出的示范實施例200包含用于接收通路116-N上的輸入信號的相干接收器配置202，以及用于處理相干接收器的輸出以在通路118-N上提供輸出數據信號的數字信號處理(DSP)電路204。按照PSK調制格式在光輸入信號的載波波長λ N上調制數據。相干接收器202將接收的光輸入信號轉換成一個或多個數字信號，它們作為DSP電路204的輸入耦合。DSP電路對來自數字信號的數據進行解調，以便在通路118-N上提供表示在載波波長λ Ν上調制的數據的輸出數據流。相干接收器202可采用多種配置。在示出的示范實施例中，接收器包含偏振分束器(PBQ 206，第一 90°光混合(optical hybrid)和第二 90°光混合208、210，本地振蕩器仏0)212，平衡檢測器214、216、218、220以及模數(A/D)轉換器222、224、226、228。下面簡要描述相干光信號接收器中的這些組件的操作。一般來說，輸入光信號的不同偏振由PBS 206分裂到分離的通路上。各偏振耦合到相關聯的90°光混合208、210。各光混合在復數域空間中將其輸入信號與LO振蕩器信號的四種四邊形狀態(tài)混合。然后，各光混合將四個混合的信號遞送到兩對平衡檢測器214、216、218、220。平衡檢測器的輸出由A/D轉換器222、 224,226,228轉換成數字信號。A/D轉換器的數字輸出作為DSP電路204的輸入耦合。一般來說，DSP涉及使用一個或多個專用集成電路(ASIC)和/或配置用于(例如，直接地和/或在軟件指令的控制下)執(zhí)行特定指令序列的專用處理器的信號處理。在示出的示范實施例中，DSP電路204 顯示為包含預處理功能230、本地振蕩器(LO)頻偏補償功能232、載波相位估計(CPE)功能 234、比特判定功能236以及可選的訓練序列誤碼率測試功能238。這些功能可使用硬件、 軟件和/或固件的任何組合在多種配置中實現。雖然功能分離地示出，但是要理解，功能中的任何一個或多個可在單個集成電路或處理器中、或在集成電路和/或處理器的組合中執(zhí)行。另外，實現DSP功能的集成電路和/或處理器可完整或部分地在所示功能之間共享。DSP的預處理功能230可包括在不同類型的基于DSP的相干檢測接收器中實現的多種光信號檢測功能。例如，預處理功能可包括波形恢復和對準功能、確定性失真補償功能、時鐘恢復功能、同步數據重采樣功能以及偏振跟蹤和偏振模色散(PMD)補償功能。一般來說，由于PSK調制信號中的數據以光載波信號的相位編碼，因此基于DSP的接收器中PSK調制信號的解調涉及估計和跟蹤載波相位。載波相位估計功能234可配置成估計和跟蹤光載波信號的相位以便執(zhí)行解調，并可配置為雙級載波相位估計功能。來自載波相位估計功能的載波相位估計耦合到比特判定功能236，比特判定功能236確定調制信號中由載波相位表示的數據值或比特值，并減輕數據模式相關信號失真(例如，相位失真) 的影響。比特判定功能的輸出因而可表示在載波波長λΝ上調制的數據，并可在通路118-N 的輸出上耦合。可選的訓練序列差錯率測試功能238可配置用于在訓練序列上執(zhí)行誤碼率 (BER)測試，用于訓練載波相位估計功能的操作。LO頻偏補償功能232可配置成跟蹤和補償接收信號和LO信號之間的頻偏。圖3 是結合符合本公開的雙級LO頻偏補償功能232的接收器300的一個示范實施例的簡化框圖。所示示范實施例包括相干接收器202，用于接收其上具有調制的數據的光信號。雙級LO 頻偏補償功能232包括提供慢速漂移本地振蕩器頻偏補償的前饋FOC功能302以及提供快速漂移本地振蕩器頻偏補償的判定反饋FOC功能304?？焖倨祁l偏補償對相對快速變化 (例如，以GHz)的頻偏進行補償，而慢速漂移頻偏補償對相對慢速變化(例如，以MHz)的頻偏進行補償。在接收信號的解調期間估計載波相位時，本地振蕩器頻偏可由累積相變來指示。慢速漂移本地振蕩器頻偏的一個示例一般地由圖6中示出的相位曲線的斜率來表示， 而快速漂移本地振蕩器頻偏的一個示例一般地由圖7中示出的相變的斜率來表示。一般來說，本地振蕩器頻偏估計可從例如由CPE功能234提供的載波相位估計來確定。前饋FOC功能302可實現為可用于估計光信號的載波相位的任何前饋CPE功能的一部分，例如，結合圖2中示出的CPE功能234。判定反饋FOC功能304可實現為可用于估計光信號的載波相位的任何判定反饋CPE功能的一部分，例如，結合圖2中示出的CPE功能 234。前饋FOC功能和前饋CPE功能的處理可在DSP電路中共享和/或判定反饋FOC功能和判定反饋CPE功能的處理可在DSP電路中共享。用在前饋FOC功能中的能夠提供載波相位估計的前饋CPE功能例如包括Costas 回路功能、平均相位功能及Mth功率方案。在Ly-Gagnon等人的“Coherent Detection of Optical Quadrature Phase-ShiftKeying Signals With Carrier Phase Estimation(通過載波相位估計對光正交相移鍵控信號進行相干檢測)”，Journal of Lightwave Technology, Vol. 24，No. 1，12-21 頁，2006 年 1 月以及 R. Νο 的 “PLL-Free Synchronous QPSK Polarization Multiplex/Diversity Receiver Concept With Digital I&Q Baseband Processing (具有數字I&Q基帶處理的無PLL同步QPSK極化復用/分集接收器概念)”，IEEE Photonics Technology Letters, Vol. 17，No. 4，887-889 頁，2005 年 4 月中描述了使用Mth功率方案用于前饋CPE的相干接收器配置的示例，通過引用將其完整地結合到本文中。在2007年光纖通信和國家光纖工程師大會Yi Cai和Alexei N. Pilipetskii 的"Comparison of Two Carrier Phase Estimation Schemes in Optical Coherent Detection Systems (光相干檢測系統中兩種載波相位估計方案的對比)，，(第1_3頁，2007 年3月)中提供了用于基于DSP的相干接收器中的Mth功率方案和判定反饋CPE方案的描述和對比，通過引用將其教導完整地結合到本文中。判定反饋CPE功能可用于提供用在判定反饋FOC功能中的載波相位估計。判定反饋FOC功能304的輸出可響應來自比特判定功能236的反饋306確定。在操作中，第一級前饋FOC功能提供對慢速漂移本地振蕩器頻偏進行補償的初始頻偏補償，并建立足以允許第二級判定反饋FOC功能操作的判定準確性。判定反饋FOC功能對快速變化的本地振蕩器頻偏進行補償。圖4是結合符合本公開的、組合有雙級載波相位估計功能404、406的雙級本地振蕩器頻偏補償功能302、304的示范光通信系統400的簡化框圖。為了簡潔和易于說明，該系統顯示為僅包含用于接收僅單個波長的單個相干接收器202。要理解，該系統可配置為包含解復用器和用于接收多個波長的多個接收器的WDM系統。雖然前饋FOC功能302和前饋 CPE功能404顯示為分離的功能塊并且判定反饋FOC功能304和判定反饋CPE功能406顯示為分離的功能塊，但FOC功能可連同CPE功能一起執(zhí)行，如下文討論的那樣。在所示示范實施例中，傳送器402可配置用于選擇性地在操作模式中傳送用戶數據，或在訓練模式中傳送訓練序列(例如，偽隨機比特序列(PRBS))。傳送器的輸出在光傳輸通路102上耦合并傳送到相干接收器202，相干接收器202將本地振蕩器信號與接收光信號混合并提供一個或多個電信號作為其表示。然后，前饋FOC功能302、前饋CPE404、判定反饋FOC 304、判定反饋CPE 406可響應接收電信號(一個或多個)提供頻偏補償和載波相位估計。前饋FOC功能302可提供慢速漂移本地振蕩器頻偏的估計，并可對接收電信號(一個或多個)中任何估計的慢速漂移頻偏進行補償。前饋CPE功能404可提供由前饋 FOC功能302用于確定慢速漂移本地振蕩器頻偏估計的初始CPE。判定反饋CPE功能406可響應接收信號和/或初始CPE提供可操作CPE。判定反饋FOC功能304可提供快速漂移本地振蕩器頻偏的估計，并在確定可操作CPE時可對任何估計的快速漂移頻偏進行補償。判定反饋CPE功能406的可操作CPE輸出可耦合到比特判定功能236。比特判定功能可使用可操作CPE確定由調制信號中載波相位表示的數據值或比特值，并提供表示載波波長上調制的數據的輸出。比特判定功能還可將反饋410提供給判定反饋CPE功能406和/或判定反饋FOC功能304，用于連同判定反饋頻偏補償一起執(zhí)行判定反饋CPE。在一個實施例中，前饋CPE功能404可在訓練模式中操作。在訓練模式中，傳送器 420可傳送訓練序列。由前饋CPE功能404建立的CPE可耦合到訓練序列誤碼率測試功能 408，訓練序列誤碼率測試功能408可應用該CPE確定訓練序列是否能夠使用該CPE進行同步。例如，在一個實施例中，可通過旋轉經過與信號相關聯的可能相位旋轉值并嘗試使用訓練序列差錯率測試器238獲得訓練序列同步來消除來自前饋CPE的任何相位模糊。在這個實施例中，在訓練序列誤碼率測試功能408能夠使用來自前饋CPE功能的CPE同步訓練序列之前，前饋CPE功能404可不提供初始CPE。一旦訓練模式完成，系統可進入操作模式，由此傳送器402在傳輸通路上傳送用戶數據。在操作模式中，初始CPE可不提供給判定反饋 CPE功能406。但是，可定期運行訓練模式以對載波相位估計保持跟蹤。初始級前饋FOC功能302提供對慢速漂移本地振蕩器頻偏進行補償的初始FOC并建立足以允許判定反饋FOC功能304和判定反饋CPE功能406的操作的判定準確性。判定反饋FOC 304功能對快速變化的本地振蕩器頻偏進行補償。另外，當單獨使用判定反饋CPE 功能由于判定準確性不足而不實際時，由前饋CPE建立的初始CPE建立了足以允許判定反饋CPE功能的操作的判定準確性。圖5和圖8示出了符合本公開的雙級頻偏補償過程。本文中用于描述各種實施例的流程圖包括特定的步驟序列。但是，能夠意識到，該步驟序列只提供可如何實現本文所述的一般功能性的示例。此外，除非另有說明，每個步驟序列不一定按所示順序執(zhí)行。圖5是示出符合本公開的能夠提供慢速漂移頻偏補償的第一級頻偏估計過程500 的流程圖。第一級頻偏估計過程500 —般使用前饋CPE過程以確定用于確定頻偏估計的載波相位估計。具體來說，所示示范實施例在前饋CPE過程中使用Mth功率方案。Mth功率方案通過對信號樣本提升到Mth功率的N個相鄰符號求平均來估計M-ary (即，對于BPSK， M = 2 ；對于QPSK，M = 4，等等)PSK格式化的信號的當前符號的相位。但是要理解，符合本公開的系統或方法不限于使用用于前饋FOC過程的任何特定前饋CPE過程。在圖5所示的示范實施例中，Si是第i個信號樣本，Li是第i個本地振蕩器樣本， 而N是已處理的符號樣本的總數。一開始，從接收樣本計算502、504、506當前相位，例如， 使用Mth功率CPE計算。計算508連續(xù)符號之間的相變(dphase)，例如，通過從當前相位減去前一個符號的前一個相位。為了提供相位跳變糾正，可將計算的相變與ι/M和π/Μ對比510、512并可確定516、518正確的相變。然后，可確定514載波相位估計，例如，基于前一個信號樣本的載波相位加適當的相變。前一個相位可設置成當前相位520，并且可對已處理的任何數量的符號樣本重復該過程。然后，可確定522本地振蕩器頻偏估計，例如，通過確定在已處理的符號樣本總數上的相變的斜率。對此估計頻偏的補償可通過WSi χ Li個樣本減去由頻偏引起的相變來完成。一段時間上的結果的相位估計的特征如圖6中所示，圖6是連續(xù)符號對樣本數據 (比特索引)之間的累積相變的曲線圖600。圖6中所示的累積相位的恒定斜率指示了來自接收信號的恒定本地振蕩器頻偏。圖7是第一級頻偏補償之后連續(xù)符號對樣本數量(比特索引)之間的累積相變的曲線圖700。圖7中的曲線圖呈現了與所示相比更小的累積相變，但呈現了一些相對快速變化的頻偏?？焖僮兓念l偏可由符合本公開的判定反饋FOC功能通過第二級FOC過程進行補償。圖8是符合本公開的、能夠提供快速漂移頻偏補償的第二級頻偏補償過程800的流程圖。第二級頻偏補償過程800 —般使用判定反饋CPE過程來確定用來確定頻偏估計的載波相位估計。具體來說，頻偏估計(即，相變斜率)，可通過將判定反饋CPE的平均窗口分為兩個等長部分并確定平均窗口的相變斜率來確定。在圖8的示范實施例中，(Pk是第k個(信號χ本地振蕩器)相位，(Pdk是第k個數據相位判定，而N是CPE平均長度。一開始，可基于平均窗口中的平均相位確定802判定反饋CPE，并可計算804CPE平均窗口的第一半和第二半的平均相位。如果要執(zhí)行頻偏補償806，可確定平均窗口中的頻偏并根據兩次平均相位計算之間的相變斜率對其進行補償 808。根據載波相位估計，做出判定810以確定由調制信號中的載波相位表示的數據值或比特值，并且在將來的載波相位估計中使用判定反饋。根據本公開的一個方面，提供用于對本地振蕩器信號與相干接收器中的數據信號之間的頻偏進行補償的系統。該系統包括數字信號處理器(DSP)，配置成執(zhí)行前饋頻偏補償功能以提供慢速漂移頻偏估計，并基于該慢速漂移頻偏估計對慢速漂移頻偏進行補償，并且配置成執(zhí)行判定反饋頻偏補償功能以響應來自比特判定功能的反饋提供快速漂移頻偏估計，并基于該快速漂移頻偏估計對快速漂移頻偏進行補償。根據本公開的另一個方面，提供了光通信系統。該光通信系統包括傳送終端，用于在光信息通路上各以不同的相關聯的波長傳送多個光信號，光信號中的至少一個是其上具有按照相移鍵控調制格式調制的數據的相移鍵控(PSK)信號。該光通信系統還包括耦合到光信息通路的接收終端，用于接收多個光信號的至少一個。該接收終端包括光信號接收器， 用于接收PSK信號，將PSK信號與本地振蕩器信號混合，并提供表示PSK信號的至少一個電信號。該接收終端還包括數字信號處理器(DSP)，配置成接收電信號，執(zhí)行前饋頻偏補償功能以提供接收信號與本地振蕩器信號之間的慢速漂移頻偏的估計，并基于該慢速漂移頻偏估計對慢速漂移頻偏進行補償，并且該DPS配置成執(zhí)行判定反饋頻偏補償功能以響應來自比特判定功能的反饋提供對接收信號與本地振蕩器信號之間的快速漂移頻偏的估計，并基于該快速漂移頻偏估計對快速漂移頻偏進行補償。根據本公開的進一步的方面，提供了用于對其上具有按照相移鍵控調制格式調制的數據的接收光信號進行解調的方法。該方法包括將光信號與本地振蕩器信號混合；將光信號轉換成表示該光信號的至少一個電信號；執(zhí)行前饋頻偏補償功能以提供對接收信號與本地振蕩器信號之間的慢速漂移頻偏的估計，并基于該慢速漂移頻偏估計對電信號中的慢速漂移頻偏進行補償；執(zhí)行判定反饋載波相位估計功能以響應該電信號和響應來自比特判定功能的反饋提供與光信號相關聯的可操作載波相位估計；執(zhí)行判定反饋頻偏補償功能以響應來自比特判定功能的反饋提供對接收信號與本地振蕩器信號之間的快速漂移頻偏的估計，并基于該快速漂移頻偏估計對可操作載波相位估計中的快速漂移頻偏進行補償； 以及執(zhí)行比特判定功能以響應可操作載波相位估計確定來自電信號的數據值，從而提供表示光信號上調制的數據的輸出。 雖然本文描述了本發(fā)明的原理，但本領域技術人員會理解，本描述僅作為舉例，而不是對本發(fā)明的范圍進行限制。除了本文示出及描述的示范實施例之外，可在本發(fā)明的范圍內考慮其它實施例。本領域普通技術人員所做的修改和替換被認為在本發(fā)明的范圍之內，僅所附權利要求對此做出限制。
權利要求
1.一種用于對本地振蕩器信號與相干接收器中的接收信號之間的頻偏進行補償的系統，所述系統包括數字信號處理器(DSP)，配置成執(zhí)行前饋頻偏補償功能以提供慢速漂移頻偏估計并基于所述慢速漂移頻偏估計對慢速漂移頻偏進行補償，以及配置成執(zhí)行判定反饋頻偏補償功能以響應來自比特判定功能的反饋提供快速漂移頻偏估計并基于所述快速漂移頻偏估計對快速漂移頻偏進行補償。
2.如權利要求1所述的系統，其中，所述DSP配置成基于使用前饋載波相位估計功能確定的載波相位估計來提供所述慢速漂移頻偏估計。
3.如權利要求2所述的系統，其中，所述前饋載波相位估計功能使用Mth功率方案。
4.如權利要求2所述的系統，其中，通過計算多個信號樣本上載波相位估計的相變的斜率來確定所述慢速漂移頻偏估計。
5.如權利要求2所述的系統，其中，所述前饋頻偏補償功能配置成對所述接收信號的樣本中的所述慢速漂移頻偏進行補償。
6.如權利要求1所述的系統，其中，所述DSP配置成基于使用判定反饋載波相位估計功能確定的載波相位估計提供所述快速漂移頻偏補償估計。
7.如權利要求6所述的系統，其中，通過計算第一載波相位估計和第二載波相位估計之間的相變的斜率來確定所述快速漂移頻偏估計，其中所述第一載波相位估計和第二載波相位估計通過由所述判定反饋載波相位估計功能使用的載波相位估計平均窗口的第一半和第二半來確定。
8.如權利要求6所述的系統，其中，所述判定反饋頻偏補償功能配置成對使用所述判定反饋載波相位估計功能確定的所述載波相位估計中的所述快速漂移頻偏進行補償。
9.如權利要求1所述的系統，還包括相干接收器，其配置成接收光信號，將本地振蕩器信號與所述光信號混合，以及提供表示所接收光信號的至少一個數字信號，其中，所述 DSP配置成接收所述數字信號并對所述本地振蕩器信號與所述接收光信號之間的頻偏進行補償。
10.一種光通信系統，包括發(fā)射終端，用于在光信息通路上各以不同的相關聯的波長傳送多個光信號，所述光信號的至少一個是其上具有按照相移鍵控調制格式調制的數據的相移鍵控(PSK)信號；耦合到所述光信息通路的接收終端，用于接收所述多個光信號的至少一個，所述接收終端包括光信號接收器，用于接收所述PSK信號，將所述PSK信號與本地振蕩器信號混合，及提供表示所述PSK信號的至少一個電信號；以及數字信號處理器(DSP)，配置成接收所述電信號，執(zhí)行前饋頻偏補償功能以提供所接收信號與所述本地振蕩器信號之間的慢速漂移頻偏估計，并基于所述慢速漂移頻偏估計對所述慢速漂移頻偏進行補償，以及所述DPS配置成執(zhí)行判定反饋頻偏補償功能以響應來自比特判定功能的反饋提供所述接收信號與所述本地振蕩器信號之間的快速漂移頻偏估計， 以及基于所述快速漂移頻偏估計對所述快速漂移頻偏進行補償。
11.如權利要求10所述的光通信系統，其中，所述DSP還配置成執(zhí)行前饋載波相位估計功能以提供初始載波相位估計，以及執(zhí)行判定反饋載波相位估計功能以響應來自比特判定功能的反饋提供可操作載波相位估計，所述比特判定功能配置成響應所述可操作載波相位估計確定由所述電信號表示的數據值，從而提供表示所述PSK信號上調制的數據的輸出，其中，所述DSP配置成從由所述前饋載波相位估計功能提供的所述初始載波相位估計來確定所述慢速漂移頻偏估計，并且其中，所述DSP配置成從由所述判定反饋載波相位估計功能提供的所述可操作載波相位估計來確定所述快速漂移頻偏估計。
12.如權利要求11所述的光通信系統，其中，所述前饋載波相位估計功能使用Mth功率方案。
13.如權利要求11所述的光通信系統，其中，通過計算由所述前饋載波相位估計功能在多個信號樣本上確定的載波相位估計的相變的斜率來確定所述慢速漂移頻偏估計。
14.如權利要求13所述的光通信系統，其中，通過計算第一載波相位估計和第二載波相位估計之間的相變的斜率來確定所述快速漂移頻偏估計，其中所述第一載波相位估計和第二載波相位估計通過用于由所述判定反饋載波相位估計功能使用的載波相位估計平均窗口的第一半和第二半的所述判定反饋載波相位估計功能來確定。
15.如權利要求11所述的光通信系統，其中，所述判定反饋載波相位估計功能配置成在提供所述初始載波相位估計以響應所接收信號確定可操作載波相位估計之后進入可操作模式。
16.如權利要求11所述的系統，其中，所述前饋頻偏補償功能配置成對所接收信號的樣本中的慢速漂移頻偏進行補償，并且其中，所述判定反饋頻偏補償功能配置成對由所述判定反饋載波相位估計功能提供的所述可操作載波相位估計中的所述快速漂移頻偏進行補償。
17.一種用于對其上具有按照相移鍵控調制格式調制的數據的接收光信號進行解調的檢測方法，所述方法包括將所述光信號與本地振蕩器信號混合；將所述光信號轉換成表示所述光信號的至少一個電信號；執(zhí)行前饋頻偏補償功能以提供所接收信號與所述本地振蕩器信號之間的慢速漂移頻偏估計，并基于所述慢速漂移頻偏估計對所述電信號中的所述慢速漂移頻偏進行補償；執(zhí)行判定反饋載波相位估計功能以響應所述電信號和響應來自比特判定功能的反饋， 從而提供與所述光信號相關聯的可操作載波相位估計；執(zhí)行判定反饋頻偏補償功能，以響應來自比特判定功能的反饋提供所述接收信號與所述本地振蕩器信號之間的快速漂移頻偏估計，并基于所述快速漂移頻偏估計對所述可操作載波相位估計中的所述快速漂移頻偏進行補償；以及執(zhí)行比特判定功能，以響應所述可操作載波相位估計確定來自所述電信號的數據值， 從而提供表示所述光信號上調制的數據的輸出。
18.如權利要求17所述的方法，還包括執(zhí)行前饋載波相位估計功能以提供與所述光信號相關聯的初始載波相位估計，其中， 所述慢速漂移頻偏估計根據由所述前饋載波相位估計功能提供的初始載波相位估計來確定。
19.如權利要求18所述的方法，其中，所述判定反饋載波相位估計功能提供至少一些可操作載波相位估計以響應由所述前饋載波相位估計功能提供的初始載波相位估計。
20.如權利要求18所述的方法，其中，所述前饋載波相位估計功能使用Mth功率方案。
全文摘要
在用于光通信系統的相干接收器中實現雙級載波頻偏補償(FOC)的系統和方法。在第一級中，前饋FOC功能對相對慢速漂移的頻偏進行補償。在第二級中，判定反饋FOC功能對相對快速漂移的頻偏進行補償。前饋頻偏補償可通過前饋載波相位估計功能實現，而判定反饋頻偏補償可通過判定反饋載波相位估計功能實現。
文檔編號H04B10/06GK102349248SQ201080011726
公開日2012年2月8日 申請日期2010年3月8日 優(yōu)先權日2009年3月10日
發(fā)明者Y·蔡 申請人:泰科電子海底通信有限責任公司