信号发送装置、载波相位恢复装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种信号发送装置、载波相位恢复装置及方法，通过在数据调制信号中插入幅度可变的相位调制信号，在接收端根据该相位调制信号进行接收信号的载波相位恢复，能够适用于各种调制格式的通信系统并与现有的通信系统兼容，并且，具有较低的计算复杂度。另外，由于插入的相位调制信号是幅度可变的，因此能够在数据调制信号中灵活的配置该相位调制信号，从而降低冗余且对系统容量的影响较小。

【技术实现步骤摘要】
信号发送装置、载波相位恢复装置及方法
本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种信号发送装置、载波相位恢复装置及方法。
技术介绍
光通信系统以巨大的传输带宽、极大的扩容潜力、极低的传输损耗和低廉的造价等优势，在通信传输网络中占据着重要地位。随着高速数模转换(Digital-to-analogConversion,DAC)芯片、模数转换(Analog-to-digitalConversion,ADC)芯片以及数字信号处理(digitalSignalProcessing,DSP)芯片的发展，数字相干光通信技术成为了下一代通信的主流趋势。为了构建低成本、大容量、高频谱效率的光通信网络，选择适合的调制格式是关键。灵活可变的调制格式作为提高传输速率的最有效途径成为关注的热点。但是，复杂的调制格式对激光器相位噪声尤为敏感，将导致严重的误码，从而极大地限制了系统的传输效率。因此，在典型的数字相干接收机中，对接收信号进行载波相位恢复是一项不可或缺的操作。此外，在实际应用中，往往希望采用非反馈的盲相位估计方法，以避免反馈时延以及训练序列带来的传输代价，从而提高信息传送效率。传统的载波相位恢复(CarrierPhaseRecovery,CPR)方法中，常用的一种方法是维特比(Viterbi-Viterbi)算法。该方法的原理是将接收到的信号作四次方运算后，即可将调制相位项的信息去掉，得到只包含噪声项的信息，再取角度并除以4，从而获得相位噪声估计值。另一种常用的方法是盲相位搜索算法(BlandPhaseSearch,BPS)，该方法的基本思想是将接收到的复数信号旋转n个测试角度后，逐次计算该信号与其判决位置之间的偏离距离，从而比较得到最小偏离距离。应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本专利技术的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
技术实现思路
但是，上述维特比算法仅适用于恒模调制信号，例如正交相移键控(QuadraturePhaseShiftKeying，QPSK)，其不能直接应用于高阶正交振幅调制(QuadratureAmplitudeModulation,QAM)信号，而盲相位搜索算法虽然适用于多种调制格式，但计算复杂度很高，难以在硬件中实现。本专利技术实施例提供一种信号发送装置、载波相位恢复装置及方法，能够适用于各种调制格式的通信系统并与现有的通信系统兼容，并且，具有较低的计算复杂度。另外，能够在数据调制信号中灵活的配置相位调制信号，从而降低冗余且对系统容量的影响较小。根据本专利技术实施例的第一方面，提供一种信号发送装置，所述装置包括：插入单元，所述插入单元用于在数据调制信号中插入至少1个幅度可变的相位调制信号，以用于在接收端进行载波相位恢复；发送单元，所述发送单元用于发送在所述数据调制信号中插入所述相位调制信号后形成的发送信号。根据本专利技术实施例的第二方面，提供一种载波相位恢复装置，所述装置包括：提取单元，所述提取单元用于提取接收信号中的相位调制信号，其中，所述相位调制信号是在发射端发送的数据调制信号中插入的幅度可变的相位调制信号；估计单元，所述估计单元用于根据所述接收信号中的相位调制信号，估计所述接收信号的相位噪声；补偿单元，所述补偿单元用于根据所述接收信号的相位噪声，对所述接收信号进行相位补偿。根据本专利技术实施例的第三方面，提供一种发射机，所述发射机包括根据本专利技术实施例的第一方面所述的信号发送装置。根据本专利技术实施例的第四方面，提供一种接收机，所述接收机包括根据本专利技术实施例的第二方面所述的载波相位恢复装置。根据本专利技术实施例的第四方面，提供一种信号发送方法，所述方法包括：在数据调制信号中插入至少1个幅度可变的相位调制信号，以用于在接收端进行载波相位恢复；发送在所述数据调制信号中插入所述相位调制信号后形成的发送信号。根据本专利技术实施例的第五方面，提供一种载波相位恢复方法，所述方法包括：提取接收信号中的相位调制信号，其中，所述相位调制信号是在发射端发送的数据调制信号中插入的幅度可变的相位调制信号；根据所述接收信号中的相位调制信号，估计所述接收信号的相位噪声；根据所述接收信号的相位噪声，对所述接收信号进行相位补偿。本专利技术的有益效果在于：通过在数据调制信号中插入幅度可变的相位调制信号，在接收端根据该相位调制信号进行接收信号的载波相位恢复，能够适用于各种调制格式的通信系统并与现有的通信系统兼容，并且，具有较低的计算复杂度。另外，由于插入的相位调制信号是幅度可变的，因此能够在数据调制信号中灵活的配置该相位调制信号，从而降低冗余且对系统容量的影响较小。参照后文的说明和附图，详细公开了本专利技术的特定实施方式，指明了本专利技术的原理可以被采用的方式。应该理解，本专利技术的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本专利技术的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。附图说明所包括的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本专利技术的实施方式，并与文字描述一起来阐释本专利技术的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：图1是本专利技术实施例1的信号发送装置的一示意图；图2是本专利技术实施例1的发送信号的帧结构的一示意图；图3是本专利技术实施例1的发送信号的帧结构的另一示意图；图4是本专利技术实施例1的发送信号星座图的第1示意图；图5是本专利技术实施例1的发送信号星座图的第2示意图；图6是本专利技术实施例1的发送信号星座图的第3示意图；图7是本专利技术实施例1的发送信号星座图的第4示意图；图8是本专利技术实施例1的发送信号星座图的第5示意图；图9是本专利技术实施例1的发送信号星座图的第6示意图；图10是本专利技术实施例1的发送信号星座图的第7示意图；图11是本专利技术实施例1的发送信号星座图的第8示意图；图12是本专利技术实施例1的不同功率下载波相位恢复性能的一示意图；图13是本专利技术实施例1的不同功率下载波相位恢复性能的另一示意图；图14是本专利技术实施例2的载波相位恢复装置的一示意图；图15是本专利技术实施例2的在接收信号中提取相位调制信号的一示意图；图16是本专利技术实施例2的估计单元1402的一示意图；图17是本专利技术实施例2的对相位调制信号的相位噪声进行插值处理的一示意图；图18是本专利技术实施例3的发射机的一示意图；图19是本专利技术实施例3的发射机的系统构成的一示意框图；图20是本专利技术实施例4的接收机的一示意图；图21是本专利技术实施例4的接收机的系统构成的一示意框图；图22是本专利技术实施例5的通信系统的一示意图；图23是本专利技术实施例6的信号发送方法的一示意图；图24是本专利技术实施例7的载波相位恢复方法的一示意图。具体实施方式参照附图，通过下面的说本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种信号发送装置，所述装置包括：插入单元，所述插入单元用于在数据调制信号中插入至少1个幅度可变的相位调制信号，以用于在接收端进行载波相位恢复；发送单元，所述发送单元用于发送在所述数据调制信号中插入所述相位调制信号后形成的发送信号。

【技术特征摘要】
1.一种信号发送装置，所述装置包括：插入单元，所述插入单元用于在数据调制信号中插入至少1个幅度可变的相位调制信号，以用于在接收端进行载波相位恢复；发送单元，所述发送单元用于发送在所述数据调制信号中插入所述相位调制信号后形成的发送信号。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述相位调制信号具有多个幅度或者单一幅度。3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述插入单元用于在数据调制信号中插入至少2个所述相位调制信号，其中，至少2个所述相位调制信号中任意两个相位调制信号之间的相位差为m，n为非零整数。4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述相位调制信号与所述数据调制信号的星座图上的特定星座点重合。5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述插入单元用于在时域上连续地或者间隔地在所述数据调制信号中插入所述相位调制信号。6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述相位调制信号在所述发送信号中所占的比例是可变的。7.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：宿晓飞，窦亮，陶振宁，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP