滤波设备和用于提供滤波设备的方法技术

本发明专利技术与用于过滤输入信号(s(t))的滤波设备(200)相关。滤波设备(200)具有带有各自的滤波系数(w0-w6)的多个抽头，以及多个延迟单元(221-226)，其中至少两个延迟单元(221-226)具有不同的延迟。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
本专利技术与滤波设备相关，特别地，与光学通信系统中的有限脉冲响应(Finite Impulse Response, FIR)等相关。依照惯例，HR滤波器的相邻抽头(gap)之间具有固定时延或时延。就这一点而言，图1显示了 HR滤波器100，其配置为过滤输入信号s (t)，用于提供已滤波的输出信号 r(t)。HR滤波器100具有多个抽头110-116，各自的滤波系数分别为w0-w6。并且，FIR滤波器100具有多个延时单元121-126，其中，延时单元121-126具有相应的固定时延T。抽头110-116的输出由添加器条目130添加，用于提供滤波输出信号r(t)。所有时延T的总和定义了 HR滤波器100的脉冲响应时间。为了均衡起见，滤波脉冲响应时间应大于或等于信道记忆时间。否则，信道损伤可能无法完全得到补偿。这种常规HR滤波器也称为横向(transversal)滤波器，在相邻抽头之间部署所述的等间距的时间延迟或延迟T，以便滤波后的输出结果为r(t)=WmS (t-MT) +Wm^1S (t- (M-I) Τ) +. . . +W1S (t-T) +W0S (t)。公式中使用了滤波信号r(t)、输入信号s(t)、滤波系数或抽头权重Wi，i e {0， 1，...，Μ}和抽头延迟Τ。通常情况下，延迟T通常也称为抽头延迟Τ，指的是符号持续时间Ts。在光学通信系统中，部署了抽头延迟T = Ts/2，涉及到与波特率(Baudrate)相关的双重过取样(two-fold over-sampling) 0抽头间距具有更佳分辨率的过取样的优势，可由 T. Duthel等针对光学发射系统来进行验证。“将具有T间距的均衡器与降低了复杂度的相干接收器一起使用时，损伤公差为lllGbit/s POLMUX-RZ-DQPSK”，2007年9月16至20日举行的欧洲光学通信会议，文件Mo. 1. 3. 2。为了降低实施复杂度，应尽可能减少抽头的总数，例如，总数为九个间距可实现4T 的HR滤波器脉冲响应持续时间。可能存在信道存储器超过HR滤波器的脉冲响应时间的情况，例如通过更大的不同群组延迟(DGD)。要涵盖这样的情况，必需增加滤波器脉冲响应时间。对此，可在以下文献中找到上述条件的理论基础=Simon Haykin的2002年 Prentice Hall的“自适应滤波器”第四版的“背景和预览”一章的第四节“线性滤波器结构”以及 2002 年 Wiley 的 Nevio Benvenuto and Giovanni Cherubini 中的“通信系统及其应用程序的算法”的1. 3-1. 4章节。此外，在给定常数数量的抽头的情况下，还可以应用间距2T = Ts，其具有延长的滤波器脉冲响应，但如上所述，其在光学系统中会具有主要的滤波补偿(penalty)。此处，文档US 5，838，740A描述了间距为T = Ts/2的HR抽头(tap)，其仅能覆盖一半的滤波器脉冲持续时间。
技术实现思路
本专利技术要实现的一个目标是在滤波器脉冲持续时间长和分辨率高之间提供一个变通方法。在本专利技术中，此目标可通过具有不同延迟的混合滤波结构来实现。因此，根据某些实施情况，可在一个滤波设计中采用多个延迟或抽头延迟。通过在相邻的抽头之间包含或排除延迟单元，可以将此延迟结构创建为自适应的，以便调节信道存储器的结构，也可以将延迟结构设计为静态的，以便满足特定条件。信道存储器可使信号脉冲在多个符号插槽上传播，以便与相邻的脉冲相干涉。特别地，与脉冲中心相比，脉冲的边缘可仅包含极少的脉冲能量。这样，靠近脉冲边缘的信息将低于脉冲中心。均衡器中的^R滤波器可尝试提供反向信道脉冲响应，以便反转脉冲的传播，并且在均衡化之后，获取到未失真的脉冲。HR滤波器抽头之间的短期延迟，涉及到高取样率，可提供更佳的分辨率，与长期延迟相比，具有增强的反向信道脉冲表示。因此，当抽头延迟降低后，可要求更大总数的抽头以覆盖特定脉冲持续时间，特别是在具有过取样的系统中。相反，HR滤波器之间的长期延迟，涉及到低取样率，基于抽头数量进行比较时， 可导致长的滤波脉冲延长时间，从而可补偿更长的信道脉冲响应。类似地，短期抽头延迟和长期滤波器脉冲持续时间的优势，可通过FIR滤波器的频率域表示进行说明，也涉及到滤波器转换函数。取样率定义了数字带宽，使用大型取样率，导致大型数字带宽。HR抽头的数量涉及到数字带宽内转换函数的频率域表示的数量。短抽头延迟涉及到大的取样率和宽的数字带宽，其可避免转换函数的上方和下方边带的过取样，也称为混叠(aliasing)。长抽头延迟涉及到低取样率，具有小的数字带宽。 如果取样率满足第一个Nyquist (奈奎斯特)准则，则没有混叠。在给定相同数量的HR 抽头的情况下，则较短抽头延迟的转换函数具有较低的频率分辨率，同时转换函数的表示的准确率也低。另一方面，较长抽头延迟的转换函数具有更优的频率分辨率，具有更准确的转换函数表示。在光学发射系统中，每符号一个样品的取样率(T = Ts)通常不能满足 Nyquist (奈奎斯特)准则。更好的办法是，应用没符号两个样品的取样率(T = Ts/2)。此外，根据某些实施例，高分辨率可连同低的背对背补偿(back to back penalty) 一起提供。此外，根据一些实施例，当在给定的实施复杂度，即抽头的总数，处于时间域阶段之前的所有剩余失真的稳健性将增加。此外，可降低所需的抽头的数量以达到某些公差，防止线性信道失真。根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于过滤输入信号的滤波设备。该滤波设备具有带有各自滤波系数的多个抽头，以及多个延迟单元，其中至少两个延迟单元具有不同的延迟。滤波设备可以为数字滤波器，特别是有限脉冲响应(FIR)滤波器。或者，滤波设备可为无限脉冲响应(Infinite Impulse Response, IIR)滤波器。并且，输入信号可以为电输入信号，特别是在光发射之后。此外，输入信号可为光输入信号。本专利技术的滤波器的示例可为具有特定结构的滤波器，其中，位于滤波器结构中间的抽头的延迟或抽头延迟相差T = Ts/2，位于滤波器边缘或侧面的抽头的延迟可扩展为相差2T = Ts。在具有九个抽头的滤波器的示例中，五个中间抽头具有延迟T，每个边缘的两个抽头相差延迟2T。在中间具有较近抽头间距可提供良好的均衡性，其可具有更详尽的滤波函数表示。在混合滤波器的边缘具有较大的延迟可增加滤波器的总脉冲响应时间，从而允许使用较大的存储器进行信道条件的均衡。根据一些实施例，因子α i乘以α Η < α i < α i+1，α e R的任意延迟或时间偏移，同时α 实数，可导致r (t) = wMs (t- α ΜΤ) +wM_lS (1-α M_J) +. · · +W1S (t_ α J) +w0s (t_ α 0T) ·特别地，数字系统可限制为模拟数字转换(ADC)器的取样率，取样率为N/Ts可导致取样时间Ts/N。抽头延迟可为整数乘以I，Pi ez，I为正或负自然数，延迟为T = Ts/N。过滤后的输出信号r(t)可表示为r (t) = wMs (t- β MT) +wM_lS (1-β M_J) +. . . +W1S (t_ β J) +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】

【专利技术属性】
技术研发人员：解长松，尼古劳斯·好斯克·菲边，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：