数字滤波器设备、数字滤波方法以及数字滤波器设备的控制程序技术

为了解决以高精度实现失真补偿的问题，数字滤波器设备包括：第一失真补偿滤波器单元，用于通过数字信号处理对输入信号中包括的第一波形失真执行失真补偿；第一滤波器系数设置单元，用于设置所述第一失真补偿滤波器单元的滤波器系数；第二失真补偿滤波器单元，用于补偿从所述第一失真补偿滤波器单元输出的信号中包括的第二波形失真；以及第二滤波器系数设置单元，用于基于由所述第一滤波器系数设置单元设置的所述滤波器系数，来设置所述第二失真补偿滤波器单元的滤波器系数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在数字相干光通信中采用的数字滤波器设备、数字滤波方法以及数字滤波器设备的控制程序。
技术介绍
目前，随着对高速大容量网络的需求不断增加，数字相干光通信技术的重要性不断增加。数字相干接收系统又称内差探测接收系统。与诸如OOK(开关键控)和DPSK(差分正交相移键控)等调制系统相比，数字相干接收系统可以实现3dB至6dB或者更高的接收灵敏度改进。数字相干接收系统有利地与诸如偏振复用系统和QAM(正交振幅调制)等多级调制系统高度兼容。图10是示出了在专利文献I和非专利文献I中描述的数字相干接收机400的配置的图。进入数字相干接收机的信号光是使用偏振复用(DP :双偏振)-QPSK(正交相移键控)信号的4通道(Ix、Qx、Iy、Qy)复用信号(DP-QPSK信号光)。在偏振分集90度混合器401处将DP-QPSK信号分离至Ix、Qx> Iy、Qy中的每个通道。在相应光电(0/E)转换器402-1至402-4处针对每个通道将分离的信号转换为模拟电信号。在相应A/D (模数)转换器403-1至403-4处，将相应0/E转换后的信号转换为数字信号，所述A/D (模数)转换器403-1至403-4与基准采样时钟(CLK) 405同步地执行采样。由A/D转换器403-1至403-4转换的数字信号进入数字信号处理电路404。以下描述为何在数字相干接收系统中采用数字信号处理电路404的背景以及数字信号处理电路404的功能。不执行数字信号处理的相干接收机存在以下问题由于LO(本地振荡器)光的频率和相位的偏移以及偏振波 动，难以保持稳定的接收。同时，随着电子设备技术的进步，已经有可能使用高速的A/D转换器来进行高速通信设备的信号处理。作为结果，通过针对被转换为数字信号的信号进行数字信号处理，已经有可能补偿作为不执行数字信号处理的相干接收系统的问题的LO光的频率和相位的偏移。数字信号处理使得能够补偿光信号的偏振波动。如上所述，与不执行数字信号处理的相干接收系统相比，数字相干接收系统实现了稳定精确的相干接收。此外，在数字相干接收系统中，除了补偿频率和相位的偏移以及补偿偏振波动，还可以对信号添加波长色散的补偿以及高度的波形均衡。非专利文献2描述了一种在数字相干接收机中使用的用于补偿波形失真的技术——时滞(skew)补偿技术。非专利文献2描述了该技术，该技术通过使用FIR(有限冲激响应)滤波器对相邻采样点以及相邻采样点前后的采样点的二次函数近似实现了高度精确的时滞补偿。由于高速A/D转换器变得十分普遍，在将电路基板彼此连接的底板传输中，有可能执行高级波形均衡和高度精确的数字时钟提取(如，使用数字信号处理等的MLSE (最大似然序列估计))，以解决由于传输路径频带不足而导致的码间干扰和抖动特性恶化的问题。现有技术文献专利文献专利文献未审专利申请公开JP2008-205654A非专利文献非专利文献I Seb J1SavoryZDigital filters for coherent optical receivers,’’Optics Express Vol. 16, No. 2, p. 804—817 Qan. 2008)非专利文献2 :Tanimura et al,“A Simple Digital Skew Compensator for Coherent Receiver,” in Proceedings of European Coference and Exhibition on Optical Communication (ECOC) 2009，Vienna, Austria,paper7. 3. 2(2009)
技术实现思路
技术问题在用于大于几十GS/s (采样/秒)的超高速信号的数字信号处理中 ，由于A/D转换器的操作速度和消耗功率的限制，无法充分增加A/D转换器的采样率。由于该限制，通常以信号的波特率或者至多其两倍的采样率执行过采样操作。作为结果，在用于超高速信号的数字信号处理中，用于补偿各种波形失真的失真补偿滤波器难以获得充足的特性。在传输速率大于100Gb/S (千兆比特每秒)的下一代光通信系统中，可以采用图10 所示的使用DP-QPSK的4通道复用信号。在DP-QPSK系统中，由于在光学前端部分(如，90 度混合器、TIA(跨导放大器)等)处出现的相移以及由于群延迟特性，通道间产生时滞(传播延迟差)。通道间产生的时滞使系统性能恶化。因此，必须使用失真补偿滤波器以高精度补偿DP-QPSK信号的时滞。本专利技术的目的是提供一种数字滤波器设备，以解决实现高精度失真补偿的问题。技术方案本专利技术的数字滤波器设备包括第一失真补偿滤波器单元，用于通过数字信号处理对输入信号中包括的第一波形失真执行失真补偿；第一滤波器系数设置单元，用于设置所述第一失真补偿滤波器单元的滤波器系数；第二失真补偿滤波器单元，用于补偿从所述第一失真补偿滤波器单元输出的信号中包括的第二波形失真；以及第二滤波器系数设置单元，用于基于由所述第一滤波器系数设置单元设置的所述滤波器系数，来设置所述第二失真补偿滤波器单元的滤波器系数。本专利技术的数字滤波方法包括设置第一失真补偿滤波器单元的滤波器系数；补偿输入信号中包括的第一波形失真的失真；基于所述第一失真补偿滤波器单元的所述滤波器系数，来设置第二失真补偿滤波器单元的滤波器系数；以及补偿从所述第一失真补偿滤波器单元输出的信号中包括的第二波形失真。本专利技术的一种数字滤波器设备的控制程序，使所述数字滤波器设备的计算机用作第一失真补偿滤波器单元，用于通过数字信号处理对输入信号中包括的第一波形失真执行失真补偿；第一滤波器系数设置单元，用于设置所述第一失真补偿滤波器单元的滤波器系数；第二失真补偿滤波器单元，用于补偿从所述第一失真补偿滤波器单元输出的信号中包括的第二波形失真；以及第二滤波器系数设置单元，用于基于由所述第一滤波器系数设置单元设置的所述滤波器系数，来设置所述第二失真补偿滤波器单元的滤波器系数。本专利技术的有益效果本专利技术的数字滤波器设备具有以先进的可控性、高性能和高精度实现失真补偿的优势。附图说明图1是示出了与本专利技术的第一示例实施例相关的数字接收机的配置的图。图2是详细示出了使用线性插值法的时滞补偿的图。图3是示出了采用FIR滤波器的时滞补偿滤波器的配置的图。图4是示出了时滞补偿滤波器的传播特性的图。图5是示出了与本专利技术的第二示例 实施例相关的数字接收机的配置的图。图6是示出了时滞补偿滤波器的示意配置的框图。图7是示出了基于频率区域波形均衡的波长色散补偿滤波器的配置的图。图8是示出了与本专利技术的第三示例实施例相关的数字接收机的配置的图。图9是示出了与本专利技术的第三示例实施例相关的数字接收机的配置的修改示例的图。图10是示出了与本专利技术相关的数字相干接收机的配置的图。具体实施方式具体参照附图描述本专利技术的示例实施例。[第一实施例]图1示出了与本专利技术的第一示例实施例相关的数字接收机的配置。在图1中，数字接收机100包括A/D转换器101、A/D转换器识别时钟102、时滞补偿滤波器103、以及频带补偿滤波器104。数字接收机100还包括与时滞补偿滤波器相关的滤波器系数设置电路105、与频带补偿滤波器相关的滤波器系数设置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.01 JP 2010-1953701.一种数字滤波器设备，包括第一失真补偿滤波器装置，用于通过数字信号处理对输入信号中包括的第一波形失真执行失真补偿；第一滤波器系数设置装置，用于设置所述第一失真补偿滤波器装置的滤波器系数；第二失真补偿滤波器装置，用于补偿从所述第一失真补偿滤波器装置输出的信号中包括的第二波形失真；以及第二滤波器系数设置装置，用于基于由所述第一滤波器系数设置装置设置的所述滤波器系数，来设置所述第二失真补偿滤波器装置的滤波器系数。2.根据权利要求1所述的数字滤波器设备，其中，所述第二滤波器系数设置装置设置所述第二失真补偿滤波器装置的所述滤波器系数，以抑制由所述第一失真补偿滤波器引起的传播特性的改变。3.根据权利要求1所述的数字滤波器设备，其中，所述第二滤波器系数设置装置设置所述第二失真补偿滤波器装置的所述滤波器系数，以抑制由所述第一失真补偿滤波器装置引起的振幅特性的改变。4.根据权利要求1至3中任一项所述的数字滤波器设备，其中，所述第一失真补偿滤波器装置是用于补偿输入信号的时滞的时滞补偿装置。5.根据权利要求4所述的数字滤波器设备，其中，所述时滞补偿装置包括有限冲激响应(FIR)滤波器，并且，所述第一滤波器系数设置装置响应于预定的时滞补偿特性来计算所述FIR滤波器的滤波器系数。6.根据权利要求1至5中任一项所述的数字滤波器设备，其中，所述第二失真补偿滤波器装置包括频域均衡电...

【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：
国别省市：