接收器、传输系统、用于接收偏振复用光学信号的方法,以及存储接收器控制程序的非瞬态计算机可读介质技术方案

技术编号:10645340 阅读:187 留言:0更新日期:2014-11-12 18:43
本发明专利技术提供了一种接收器、传输系统和用于接收偏振复用光学信号的方法,以及一种存储接收器控制程序的非瞬态计算机可读介质,它们能够稳定数字相干传输中的接收特性。在接收器(2)中,接收前端(10)接收经过偏振扰频的偏振复用光学信号,对所接收的偏振复用光学信号偏振分离,并且将每个信号转换为量化信号。数字信号处理器(14)采样量化信号,通过使用偏振分离数字信号处理算法来解调这些信号,并且输出解调信号。在解调信号的相位和振幅变化大于预定值时,控制电路(15)使得该数字信号处理器(14)中断使用偏振分离数字信号处理算法的处理,改变滤波器系数的初始值,并且然后使得该数字信号处理器开始使用偏振分离数字信号处理算法的处理。

【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接收器、传输系统、用于接收偏振复用光学信号的方法,以及一种接收器控制程序。特别地,本专利技术涉及一种执行数字相干传输的接收器,一种传输系统,一种用于接收偏振复用光学信号的方法,以及一种用于存储接收器控制程序的非瞬态计算机可读介质。
技术介绍
随着互联网业务的增加,需要进一步提高干线传输系统的容量。作为一种用于实现干线传输系统的容量的进一步提高的技术,相干传输技术正在引起注意。在正常的相干传输中,当接收器的LO光源(局部振荡器)的偏振并不与输入信号的偏振相匹配时,难以恰当地接收到该信号。为此,需要诸如偏振稳定器之类的光学设备来匹配偏振。另一方面,在数字相干传输中(例如,专利文献1和2),采用数字信号处理算法的偏振分离功能被使用。在数字相干传输中,使用诸如CMA(恒模算法)(非专利文献1至3)的分离两个正交信号(偏振)的偏振分离数字信号处理算法,因此使得分离两种偏振模式成为可能。通过使用该偏振分离功能,能够实现其中不同信号以两种正交偏振模式被传输的偏振复用传输。引用列表专利文献专利文献1:日本未审专利申请公开号2010-109705专利文献2:日本未审专利申请公开号2011-97253非专利文献非专利文献1:DOMINIQUE N.GODARD,“Self-Recovering Equalization and Carrier Tracking in Two-Dimensional Data Communication Systems”,IEEE TRANSACTIONS ON COMUUNICATIONS,VOL.COM-28,NO.11,1980年11月,第1867-1875页非专利文献2:Andreas Leven,“A real-time CMA-based 10 Gb/s polarization demultiplexing coherent receiver implemented in an FPGA”,OFC/NFOEC 2008,IEEE非专利文献3:Ling Liu等“Initial Tap Setup of Constant Modulus Algorithm for Polarization De-multiplexing in Optical Coherent Receivers”,OSA/OFC/NFOEC 2009,IEEE
技术实现思路
技术问题然而,本专利技术人已经发现数字相干传输存在以下问题。也就是,当用于偏振复用传输的偏振复用光学信号通过实际传输线路传输时,接收特性由于传输线路中的偏振相关损耗(PDL)的影响而变化。这是因为接收特性被要在开始诸如CMA的用于偏振模式的分离的偏振分离数字信号处理算法时使用的初始值强烈影响。这里描述的术语“初始值”是指在偏振分离数字信号处理的执行期间使用的数字滤波器的初始滤波器系数。其细节将在随后被描述。特别地,当PDL很大时,具有大损耗的偏振模式被丢失,这导致其中相同偏振模式被锁定的现象或者仅一侧的偏振的接收特性失真的现象。这导致了整个系统的接收特性的失真。同时,在改变偏振状态的同时,接收特性能够通过再次执行使用诸如CMA的偏振分离数字信号处理算法的处理而被改善。然而,由于传输线路的偏振状态随时间变化缓慢,所以即使以典型数字相干配置再次执行使用诸如CMA的偏振分离数字信号处理算法的处理时,也难以在最优条件下恒定地得出偏振复用的光学信号。如果传输特性无法稳定,将数字相干传输引入实际系统可能存在障碍。本专利技术已经考虑到上述情况,并且本专利技术的目标是提供一种接收器、传输系统和用于接收偏振复用光学信号的方法,以及一种存储接收器控制程序的非瞬态计算机可读介质,它们能够稳定数字相干传输中的接收特性。针对问题的解决方案根据本专利技术的一个示例性方面的一种接收器包括:接收前端,该接收前端接收经过偏振扰频的偏振复用光学信号,将接收的偏振复用光学信号偏振分离为第一偏振分量和第二偏振分量,并且分别将第一偏振分量和第二偏振分量光电转换为第一数字信号和第二数字信号;数字信号处理器,该数字信号处理器采样第一数字信号和第二数字信号,通过使用偏振分离数字信号处理算法来解调第一数字信号和第二数字信号,并且输出第一解调信号和第二解调信号;以及控制电路,该控制电路在第一解调信号和第二解调信号的相位和振幅变化大于第一预定值时使得该数字信号处理器中断使用偏振分离数字信号处理算法的处理,改变用于该偏振分离数字信号处理算法的滤波器系数的初始值,并且然后使得该数字信号处理器开始使用偏振分离数字信号处理算法的处理。根据本专利技术的一个示例性方面的一种传输系统包括:发射器,该发射器输出偏振复用光学信号;偏振扰频器,该偏振扰频器对偏振复用光学信号偏振扰频;传输线路,经过偏振扰频的偏振复用光学信号通过该传输线路传播;以及接收器,该接收器通过该传输线路接收经过偏振扰频的偏振复用光学信号。该接收器包括:接收前端,该接收前端将接收的偏振复用光学信号偏振分离为第一传输线路和第二偏振分量,并且分别将第一传输线路和第二偏振分量光电转换为第一数字信号和第二数字信号;数字信号处理器,该数字信号处理器采样第一数字信号和第二数字信号,通过使用偏振分离数字信号处理算法来解调第一数字信号和第二数字信号,并且输出第一解调信号和第二解调信号;以及控制电路,该控制电路在第一解调信号和第二解调信号的相位和振幅变化大于第一预定值时使得该数字信号处理器中断使用偏振分离数字信号处理算法的处理,改变用于该偏振分离数字信号处理算法的滤波器系数的初始值,并且然后使得该数字信号处理器开始使用偏振分离数字信号处理算法的处理。根据本专利技术的一个示例性方面的一种用于接收偏振复用光学信号的方法包括:将经过偏振扰频的偏振复用光学信号偏振分离为第一偏振分量和第二偏振分量;分别将第一偏振分量和第二偏振分量光电转换为第一数字信号和第二数字信号;采样第一数字信号和第二数字信号,并通过使用偏振分离数字信号处理算法来解调第一数字信号和第二数字信号;将解调信号分别输出为第一解调信号和第二解调信号;在第一解调信号和第二解调信号的相位和振幅变化大于第一预定值时使得数字信号处理器中断使用偏振分离数字信号处理算法的处理;并且改变用于该偏振分离数字信号处理算法的滤波器系数的初始值并然后开始使用偏本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种接收器,包括:接收前端,所述接收前端接收经过偏振扰频的偏振复用光学信号,将接收的所述偏振复用光学信号偏振分离为第一偏振分量和第二偏振分量,并且分别将所述第一偏振分量和所述第二偏振分量光电转换为第一数字信号和第二数字信号;数字信号处理器,所述数字信号处理器采样所述第一数字信号和所述第二数字信号,通过使用偏振分离数字信号处理算法来解调所述第一数字信号和所述第二数字信号,并且输出第一解调信号和第二解调信号;以及控制电路,所述控制电路在所述第一解调信号和所述第二解调信号的相位和振幅变化大于第一预定值时使得所述数字信号处理器中断使用所述偏振分离数字信号处理算法的处理,改变用于所述偏振分离数字信号处理算法的滤波器系数的初始值,并且然后使得所述数字信号处理器开始使用所述偏振分离数字信号处理算法的所述处理。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.03.02 JP 2012-0465601.一种接收器,包括:
接收前端,所述接收前端接收经过偏振扰频的偏振复用光学信
号,将接收的所述偏振复用光学信号偏振分离为第一偏振分量和第
二偏振分量,并且分别将所述第一偏振分量和所述第二偏振分量光
电转换为第一数字信号和第二数字信号;
数字信号处理器,所述数字信号处理器采样所述第一数字信号和
所述第二数字信号,通过使用偏振分离数字信号处理算法来解调所
述第一数字信号和所述第二数字信号,并且输出第一解调信号和第
二解调信号;以及
控制电路,所述控制电路在所述第一解调信号和所述第二解调信
号的相位和振幅变化大于第一预定值时使得所述数字信号处理器中
断使用所述偏振分离数字信号处理算法的处理,改变用于所述偏振
分离数字信号处理算法的滤波器系数的初始值,并且然后使得所述
数字信号处理器开始使用所述偏振分离数字信号处理算法的所述处
理。
2.根据权利要求1所述的接收器,其中所述偏振分离数字信号
处理算法是CMA算法。
3.根据权利要求1或2所述的接收器,其中
所述数字信号处理器包括蝶式滤波器,所述蝶式滤波器接收所述
第一数字信号和第二数字信号,并且
所述蝶式滤波器包括:
第一加法器和第二加法器;
第一FIR滤波器,所述第一FIR滤波器向所述第一加法器
输出通过对所述第一数字信号进行滤波而获得的信号;
第二FIR滤波器,所述第二FIR滤波器向所述第一加法器
输出通过对所述第二数字信号进行滤波而获得的信号;
第三FIR滤波器,所述第三FIR滤波器向所述第二加法器

\t输出通过对所述第一数字信号进行滤波而获得的信号;
第四FIR滤波器,所述第四FIR滤波器向所述第二加法器
输出通过对所述第二数字信号进行滤波而获得的信号;以及
偏振分离数字信号处理算法运算单元,所述偏振分离数字
信号处理算法运算单元监测所述第一加法器和所述第二加法器,并
且根据监测结果来更新所述第一FIR滤波器至所述第四FIR滤波器
的滤波器系数。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的接收器,其中
所述偏振复用光学信号由发射器偏振复用、并且由偏振扰频器偏
振扰频,并且
经过偏振扰频的所述偏振复用光学信号通过传输线路输入至所
述接收器。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的接收器,其中在所述
第一解调信号的所述相位和振幅变化与所述第二解调信号的所述相
位和振幅变化之间的差异大于第二预定值时,所述控制电路使得所
述数字信号处理器中断使用所述偏振分离数字信号处理算法的处
理、改变用于所述偏振分离数字信号处理算法的滤波器系数的初始
值、并且然后使得所述数字信号处理器开始使用所述偏振分离数字
信号处理算法的所述处理。
6.根据权利要求5所述的接收器,其中所述控制电路使得所述
数字信号处理器多次采样所述第一数字信号和第二数字信号,针对
每次采样计算所述第一解调信号和第二解调信号的所述相位和振幅
变化,并且将计算出的所述变化的最小值设置为所述第一预定值。
7.根据权利要求6所述的接收器,其中所述控制电路针对每次
采样计算所述第一解调信号的所述相位和振幅变化与所述第二解调
信号的所述相位和振幅变化之间的差异,并且将计算出的所述差异
的最小值设置为所述第二预定值。
8.一种传输系统,包括:
发射器,所述发射器输出偏振复用光学信号;
偏振扰频器,所述偏振扰频器对所述偏振复用光学信号偏振扰
频;
传输线路,经过偏振扰频的所述偏振复用光学信号通过所述传输
线路传播;以及
接收器,所述接收器通过所述传输线路接收经过偏振扰频的所述
偏振复用光学信号,
其中所述接收器包括:
接收前端,所述接收前端将接收的所述偏振复用光学信号
偏振分离为第一偏振分量和第二偏振分量,并且分别将所述第一偏
振分量和所述第二偏振分量光电转换为第一数字信号和第二数字信
号;
数字信号处理器,所述数字信号处理器采样所述第一数字
信号和所述第二数字信号,通过使用偏振分离数字信号处理算法来
解调所述第一数字信号和所述第二数字信号,并且输出第一解调信
号和第二解调信号;以及
控制电路,所述控制电路在所述第一解调信号和所述第二
解调信号的相位和振幅变化大于第一预定值时使得所述数字信号处
理器中断使用所述偏振分离数字信号处理算法的处理,改变用于所
述偏振分离数字信号处理算法的滤波器系数的初始值,并且然后使
得所述数字信号处理器开始使用所述偏振分离数字信号处理算法的
所述处理。
9.根据权利要求8所述的传输系统,其中所述偏振分离数字信
号处理算法是CMA算法。
10.根据权利要求8或9所述的传输系统,其中
所述数字信号处理器包括蝶式滤波器,所述蝶式滤波器接收所述
第一数字信号和所述第二数字信号,并且
所述蝶式滤波器包括:
第一加法器和第二加法器;
第一FIR滤波器,所述第一FIR滤波器向所述第一加法器

\t输出通过对所述第一数字信号进行滤波而获得的信号;
第二FIR滤波器,所述第二FIR滤波器向所述第一加法器
输出通过对所述第二数字信号进行滤波而获得的信号;
第三FIR滤波器,所述第三FIR滤波器向所述第二加法器
输出通过对所述第一数字信号进行滤波而获得的信号;
第四FIR滤波器,所述第四FIR滤波器向所述第二加法器
输出通过对所述第二数字信号进行滤波而获得的信号;以及
偏振分离数字信号处理算法运算单元,所述偏振分离数字
信号处理算法运算单元监测所述第一加法器和所述第二加法器,并
且根据监测结果来更新所述第一FIR滤波器至所述第四FIR滤波器
的滤波器系数。
11.根据权利要求8至10中的任一项所述的传输系统,其中在
所述第一解调信号的所述相位和振幅变化与所述第二解调信号的所
述相位和振幅变化之间的差异大于第二预定值时,所述控制电路使
得所述数字信号处理器中断使用所述偏振分离数字信号处理算法的
处理、改变用于所述偏振分离数字信号处理算法的滤波器系数的初
始值,并且然后使得所述数字信号处理器开始使用所述偏振分离数
字信号处理算法的所述处理。
12.根据权利要求11所述的传输系统,其中所述控制电路使得
所述数字信号处理器多次采样所述第一数字信号和所述第二数字信
号,针对每次采样计算所述第一解调信号和第二解调信号的所述相
位和振幅变化,并且将计算出的所述变化的最小值设置为所述第一
预定值。
13.根据权利要求12所述的传输系统,其中所述控制电路针对
每次采样计算所述第一解调信号的所述相位和振幅变化与所述第二
解调信号的所述相位和振幅变化之间的差异,并且将计算出的所述
差异的最小值设置为所述第二预定值。
14.一种用于接收偏振复用光学信号的方法,包括:
将经过偏振扰频的偏振复用光学信号偏振分离为第一偏振分量

\t和第二偏振分量;<...

【专利技术属性】
技术研发人员:铃木耕一
申请(专利权)人:日本电气株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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