一种数字接收机，包括：模数(AD)转换器(102)，根据分辨等级控制信号来设置分辨等级，并基于所设置的分辨等级，将模拟输入信号转换为数字信号；分辨等级调整电路(104)，产生所述分辨等级控制信号，并将所述分辨等级控制信号输出至所述AD转换器；信号质量监视部分(108)，产生转移函数校正控制信号，所述转移函数校正控制信号是与所述AD转换器的转移函数有关的信息；以及转移函数校正电路(106)，基于所述转移函数校正控制信号，对所述数字信号进行信号处理，以消除所述AD转换器的所述转移函数与初始转移函数之间的差异。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种数字接收机和一种使用该数字接收机的光通信系统，更具体地，涉及一种采用数字相干接收方法的数字接收机和一种使用该数字接收机的光通信系统。
技术介绍
近年来，对具有更大容量的更快网络的需求不断增长，数字相干光通信技术的重要性不断提高。这种通信方法，也称为内差(intradyne)接收，与开关键控(OOK)、差分正交相移键控(DPSK)和广泛用于传统大容量光通信系统的其他调制方法相比，实现了 3至6dB或更高的接收灵敏度改进。该方法的其他优点包括与偏振复用方 法和多级调制方法(如正交幅度调制(QAM))的兼容性。图18是示意了相关数字相干接收设备的示例的框图(例如，参见专利文献I或非专利文献I)。用作输入光信号的是4信道(Ix，Qx, Iy, Qy)复用信号，该复用信号利用偏振复用(或双偏振(DP))-正交相移键控(QPSK)信号。每个信道的输入光信号分别由光电(OE)转换器转换为模拟电信号，然后由模数(AD)转换器(ADC)转换为数字信号，ADC与参考采样时钟(CLK)同步地执行采样。由于本地振荡器(LO)光的频率/相位偏移和偏振波动,传统(非数字)相干接收方法不能稳定接收。然而，在电子设备发展中的最新进展已经使得高速AD转换器可用，现在，通过对已经转换为数字信号的信号进行数字信号处理(DSP)，可以补偿在传统相干接收方法中成问题的频率/相位偏移以及偏振波动。因此，实现了稳定、高精度的相干接收。在数字相干接收中，除了上述频率/相位偏移补偿和偏振波波动补偿之外，可以执行波长色散补偿和更复杂的波形均衡技术。在相关数字相干接收设备中使用的AD转换器(例如，参见非专利文献2)中，通过校准等，将分辨等级的间隔布置为尽可能相等。因此，AD转换器可以具有如图19所示的线性转移特性，并实现高分辨率(EN0B :有效比特数)和低失真的AD转换。专利文献I :日本未审专利申请公开(JP-A)No. 2008-205654非专利文献l:Seb J. Savory, Digital filters for coherent opticaireceivers ，Opt. Express, Vol. 16，No.2，804-817，2008非专利文献2 Peter Schvan, A 24GS/s 6b ADC in 90nm CMOS，ISSCC Dig.Tech.Papers, pp. 544-634, Feb. 2008
技术实现思路
然而，采样速率超过数十Gbps的超高速AD转换器受到构成AD转换器的元件中的特性波动的较大影响。与对电路速度和功耗的限制相结合，这使得难以在相关AD转换器中施加高精度控制，以维持等间隔的分辨等级，并且成为不易平衡高分辨率和高速度的原因。然而，多级调制方法和正交频分复用(OFDM)调制方法预期在超过IOOGbps的下一代光通信系统中采用，需要AD转换器的分辨率和速度的进一步提高。当光信噪比(SNR)较低时，当色散较大时，当使用多级调制时等，分辨率不足的AD转换器使得DSP的波形失真补偿尤其令人不满，并使系统性能恶化。本专利技术寻求通过根据接收信号的质量，合适地调整AD转换器的分辨等级，以提高AD转换器的有效分辨率，从而提供满足更高分辨率和更高速度需求的数字接收机。根据本专利技术实施例的数字接收机包括模数转换装置，根据分辨等级控制信号来设置分辨等级，基于所设置的分辨等级，将模拟输入信号转换为数字信号，并输出所述数字信号；分辨等级调整装置，产生所述分辨等级控制信号，并将所述分辨等级控制信号输出至所述模数转换装置；转移函数信息产生装置，产生与所述模数转换装置的转移函数有关的信息，所述转移函数依赖于所述分辨等级；以及转移函数校正装置，基于与所述转移函数有关的所述信息，对所述数字信号进行信号处理，以消除所述模数转换装置的所述转移函数与预先设置的初始转移函数之间的差异。根据本专利技术的一方面，控制用于模数转换的分辨等级，消除模数转换器的转移函数(依赖于所述分辨等级)与初始转移函数之间的差异，从而提高所述模数转换器的有效 分辨率，并防止所述模数转换器的分辨率的物理不足使数字接收机的接收精度恶化。附图说明图I是示意了根据本专利技术第一实施例的数字接收机的示意配置的框图。图2示出了示意对图I的数字接收机中包括的AD转换器设置的分辨等级间隔的图，其中，图2(a)示出了 SNR相对较高的信号的眼图，图2(b)是示出了其信号电平分布的直方图，图2(c)是示意了当要实现相关数字接收机中理想的线性转移特性时，对AD转换器设置的分辨等级间隔的图，图2(d)是示意了当输入信号的SNR相对较高时，对图I的数字接收机的AD转换器设置的分辨等级间隔的图。图3示出了示意对图I的数字接收机中包括的AD转换器设置的分辨等级间隔的图，其中，图3(a)示出了 SNR相对较低的信号的眼图，图3(b)是示出了其信号电平分布的直方图，图3(c)是示意了当要实现相关数字接收机中理想的线性转移特性时，对AD转换器设置的分辨等级间隔的图，图3(d)是示意了当输入信号的SNR相对较低时，对图I的数字接收机的AD转换器设置的分辨等级间隔的图。图4是示意了根据本专利技术第二实施例的数字接收机的示意配置的框图。图5示出了示意对图4的数字接收机中包括的AD转换器设置的分辨等级间隔的图，其中，图5(a)示出了受到传输路径中的波长色散影响的光接收信号的波形图，图5(b)是示出了其信号电平分布的直方图，图5(c)是示意了对图4的数字接收机的AD转换器设置的分辨等级间隔的图。图6A是示意了在图4的数字接收机中未执行本地振荡器光源的相位跟踪时观察到的信号星座的图。图6B是示意了在执行相位跟踪时观察到的信号星座的图。图7是示意了根据本专利技术第三实施例的数字接收机的示意配置的框图。图8是示意了根据本专利技术第四实施例的数字接收机的示意配置的框图。图9是示意了根据本专利技术第四实施例的数字接收机的第一修改示例的框图。图10示出了示意输入根据本专利技术第四实施例的数字接收机的信号示例的图，其中图10(a)是波形图，图10(b)是波形的幅度分布的直方图。图11是示意了根据本专利技术第四实施例的数字接收机的AD转换器的分辨等级映射的示例的图。图12是示意了针对以下情况的分辨等级映射的示例的图要实现在数字相干接收机中使用的AD转换器所需的理想转移特性。图13A是示出了 AD转换器的量化误差特性的图，其中对AD转换器执行图12的分辨等级映射。图13B是示出了 AD转换器的量化误差特性的图，其中对AD转换器执行图11的分 辨等级映射。图14A是示出了 AD转换器的量化误差的随时间改变的图，其中对AD转换器执行图12的分辨等级映射。图14B是示出了 AD转换器的量化误差的随时间改变的图，其中对AD转换器执行图11的分辨等级映射。图14C是示出了图14A和图14B之间的量化误差的平均功率的差异的图。图15是示意了转移特性校正电路的逆特性转换映射的原理的解释图。图16是示意了根据本专利技术第四实施例的数字接收机的第二修改示例的框图。图17示出了示意光接收信号的示例的图，其中图17(a)是在CS-RZ调制信号受到传输路径中的波长色散影响的情况下接收的光接收信号的波形图；图17(b)是示出其信号电平分布的直方图。图1本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.03.16 JP 2010-058686;2010.10.05 JP 2010-225661.一种数字接收机，包括 模数转换装置，根据分辨等级控制信号来设置分辨等级，基于所设置的分辨等级，将模拟输入信号转换为数字信号，并输出所述数字信号； 分辨等级调整装置，产生所述分辨等级控制信号，并将所述分辨等级控制信号输出至所述模数转换装置； 转移函数信息产生装置，产生与所述模数转换装置的转移函数有关的信息，所述转移函数依赖于所述分辨等级；以及 转移函数校正装置，基于与所述转移函数有关的所述信息，对所述数字信号进行信号处理，以消除所述模数转换装置的所述转移函数与预先设置的初始转移函数之间的差异。2.根据权利要求I所述的数字接收机， 其中，所述转移函数信息产生装置是信号质量监视装置，用于监视经所述转移函数校正装置进行信号处理后的所述数字信号的质量，以产生监视结果，并基于所述监视结果，产生所述转移函数校正控制信号，作为与所述转移函数有关的所述信息；以及 其中，所述分辨等级调整装置基于所述监视结果来产生所述分辨等级控...
【专利技术属性】
技术研发人员：安部淳一，野口荣实，
申请(专利权)人：日本电气株式会社，
类型：发明
国别省市：
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