不等功率校正方法、装置以及接收机的制作方法

不等功率校正方法、装置以及接收机的制作方法
【专利摘要】本申请提供一种不等功率校正方法、装置以及接收机，所述方法应用于多载波光通信系统中的接收机，其中，所述方法包括：所述接收机接收相邻接收机发送的参考信息；所述接收机根据所述参考信息进行不等功率误差校正。通过本申请，基于在光接收机中进行信号处理，减小了中央信道与邻道因功率不等所产生的估计误差。
【专利说明】
不等功率校正方法、装置以及接收机
技术领域
[0001] 本发明涉及多载波光通信系统，尤其涉及一种不等功率校正方法、装置以及接收 机。
【背景技术】
[0002] 在多载波光通信系统中，各子载波数据调制在若干个相互独立的光载波上。理想 条件下各激光器波长稳定，载波波长间隔固定不变。在实际系统中，由于激光器波长受驱动 电流变化、温度波动、谐振腔老化等因素影响，输出载波波长在一定范围内漂移。这种波长 的不确定变化会给多载波光通信系统带来较大影响，主要体现在：1)各子载波信道间出现 邻道串扰；2)边沿（edge)子载波遭到更严重的失真。
[0003] 有效的波长监测方法是解决激光器波长漂移的重要手段。在进行波长监测的基础 上，可以对各激光器的波长进行反馈调节，避免波长大幅度变化，从而实现对各子载波波长 的锁定。稳定的子载波波长不仅可以避免邻道串扰，也可以使频谱资源得到更有效的利用， 增加频谱利用率。
[0004] 应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明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发明的
【背景技术】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。

【发明内容】

[0005] 波长监测是实现子载波波长锁定的基础，也是进一步优化多载波光通信系统的有 效手段。在实现波长监测的过程中，不希望引入额外的硬件开销，所以在接收机中进行基于 数字信号处理的波长监测方案受到重视。另外，在进行波长监测的过程中，需要估计各种 参数，例如信道间隔、信道间的信号功率比等，然而，由于中央信道和邻道的功率不同，很容 易产生估计误差，为了克服该估计误差，提出了本申请的不等功率校正方法、装置以及接收 机。
[0006] 本申请提供一种不等功率校正方法、装置以及接收机，基于在光接收机中进行信 号处理，以减小中央信道与邻道因功率不等所产生的估计误差。
[0007] 根据本实施例的第一方面，提供了一种不等功率校正方法，所述方法应用于多载 波光通信系统中的接收机，其中，所述方法包括：
[0008] 所述接收机接收相邻接收机发送的参考信息；
[0009] 所述接收机根据所述参考信息进行不等功率误差校正。
[0010] 根据本实施例的第二方面，提供了一种如第一方面所述的方法，其中，所述参考信 息为所述相邻接收机对第一信道和第二信道之间的频谱间隙宽度的估计结果，所述接收机 根据所述参考信息进行不等功率误差校正包括：
[0011] 将本地对所述第一信道和所述第二信道之间的频谱间隙宽度的估计结果，与所述 相邻接收机对所述第一信道和所述第二信道之间的频谱间隙宽度的估计结果进行平均或 加权平均；
[0012] 将平均或加权平均后的值作为所述第一信道和所述第二信道之间的频谱间隙宽 度；
[0013] 其中，所述第一信道为所述接收机的中央信道，所述相邻接收机的邻道，所述第二 信道为所述相邻接收机的中央信道，所述接收机的邻道。
[0014] 根据本实施例的第三方面，提供了一种如第一方面所述的方法，其中，所述参考信 息为所述相邻接收机计算的第二信道和噪底之间的功率比值或者为所述相邻接收机计算 的第二信道的功率，所述接收机根据所述参考信息进行不等功率误差校正包括：
[0015] 根据第一信道和噪底的功率比值以及所述第二信道和噪底的功率比值，或者根据 第一信道的功率和所述第二信道的功率，确定所述第一信道和所述第二信道之间的信号功 率比值；
[0016] 根据所述信号功率比值调整所述第二信道的功率或参考功率；
[0017] 其中，所述第一信道为所述接收机的中央信道，所述相邻接收机的邻道，所述第二 信道为所述相邻接收机的中央信道，所述接收机的邻道。
[0018] 根据本实施例的第四方面，提供了一种不等功率校正装置，所述装置应用于多载 波光通信系统中的接收机，其中，所述装置包括：
[0019] 接收单元，其接收相邻接收机发送的参考信息；
[0020] 校正单元，其根据所述参考信息进行不等功率误差校正。
[0021] 根据本实施例的第五方面，提供了一种如第四方面所述的装置，其中，所述参考信 息为所述相邻接收机对第一信道和第二信道之间的频谱间隙宽度的估计结果，所述校正单 元包括：
[0022] 计算模块，其将本地对所述第一信道和所述第二信道之间的频谱间隙宽度的估计 结果，与所述相邻接收机对所述第一信道和所述第二信道之间的频谱间隙宽度的估计结果 进行平均或加权平均；
[0023] 校正模块，其将平均或加权平均后的值作为所述第一信道和所述第二信道之间的 频谱间隙宽度；
[0024] 其中，所述第一信道为所述接收机的中央信道，所述相邻接收机的邻道，所述第二 信道为所述相邻接收机的中央信道，所述接收机的邻道。
[0025] 根据本实施例的第六方面，提供了一种如第四方面所述的装置，其中，所述参考信 息为所述相邻接收机计算的第二信道和噪底之间的功率比值或者为所述相邻接收机计算 的第二信道的功率，所述校正单元包括：
[0026] 确定模块，其根据第一信道和噪底的功率比值以及所述第二信道和噪底的功率比 值，或者根据第一信道的功率和所述第二信道功率，确定所述第一信道和所述第二信道之 间的信号功率比值；
[0027] 调整模块，其根据所述信号功率比值调整所述第二信道的功率或参考功率；
[0028] 其中，所述第一信道为所述接收机的中央信道，所述相邻接收机的邻道，所述第二 信道为所述相邻接收机的中央信道，所述接收机的邻道。
[0029] 根据本实施例的第七方面，提供了一种相干光接收机，其中，所述相干光接收机包 括前述的不等功率校正装置。
[0030] 本发明的有益效果在于：通过本申请，基于在光接收机中进行信号处理，减小了中 央信道与邻道因功率不等所产生的估计误差。
[0031] 参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原 理可以被采用的方式。应该理解，本发明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，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。
[0032] 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。
[0033] 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】
[0034] 所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部 分，用于例示本发明的实施方式，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地，下 面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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：
[0035] 图1是本实施例的不等功率校正装置的组成示意图；
[0036] 图2是校正单元的一个实施方式的组成示意图；
[0037] 图3是中央信道与邻道功率不等带来的影响示意图；
[0038] 图4是接收机1的频谱示意图；
[0039] 图5是接收机2的频谱示意图；
[0040] 图6是本实施例的不等功率校正装置的一个实施方式的组成示意图；
[0041] 图7是频谱信息获取单元的原理示意图；
[0042] 图8是间隙宽度测量单元的原理示意图；
[0043] 图9是频谱恢复单元的原理示意图；
[0044] 图10是噪声消除单元的原理示意图；
[0045] 图11是校正单元的另一个实施方式的组成示意图；
[0046] 图12接收机1的频谱示意图；
[0047] 图13是接收机2的频谱示意图；
[0048] 图14是调整接收机2的功率的示意图；
[0049] 图15是调整接收机2的参考功率的示意图；
[0050] 图16是本实施例的不等功率校正装置的另一个实施方式的组成示意图；
[0051] 图17是本实施例的相干光接收机的组成示意图；
[0052] 图18是本实施例的多载波光通信系统的拓扑示意图；
[0053] 图19是本实施例的不等功率校正方法的流程图；
【具体实施方式】
[0054] 参照附图，通过下面的说明书，本发明的前述以及其它特征将变得明显。在说明书 和附图中，具体公开了本发明的特定实施方式，其表明了其中可以采用本发明的原则的部 分实施方式，应了解的是，本发明不限于所描述的实施方式，相反，本发明包括落入所附权 利要求的范围内的全部修改、变型以及等同物。
[0055] 实施例1
[0056] 本发明实施例提供了一种不等功率校正装置，该装置可以应用于多载波光通信系 统中的接收机，例如相干光接收机。图1是该装置的组成示意图，请参照图1，该不等功率校 正装置100包括：接收单元11和校正单元12。其中，
[0057] 接收单元11用于接收相邻接收机发送的参考信息。
[0058] 校正单元12用于根据该参考信息进行不等功率误差校正。
[0059] 在本实施例中，接收单元11接收到的参考信息可以是该相邻接收机对信道状态 监测参数的估计结果，这些参数可以用于进行波长监测，也可以用于其他目的。例如，这些 参数可以包括间隙宽度，光信噪比（0SNR)、信道功率、误码率等，该相邻接收机将这些参数 提供给当前接收机，当前接收机的校正单元12可以参考这些参数进行不等功率的误差修 正。
[0060] 由于参考了相邻接收机的估计结果，提高了对上述参数估计的准确性，减小了中 央信道与邻道因功率不等所产生的估计误差。
[0061] 图2是校正单元12的一个实施方式的组成示意图，在该实施方式中，参考信息为 相邻接收机对第一信道和第二信道之间的频谱间隙宽度的估计结果，这里的第一信道是指 当前接收机的中央信道，同时其也是该相邻接收机的邻道，该第二信道是指该相邻接收机 的中央信道，同时其也是当前接收机的邻道。
[0062] 请参照图2,该校正单元12包括计算模块21和校正模块22,其中，计算模块21用 于将本地（当前接收机）对所述第一信道和所述第二信道之间的频谱间隙宽度的估计结 果，与所述相邻接收机对所述第一信道和所述第二信道之间的频谱间隙宽度的估计结果进 行平均或加权平均；校正模块22用于将平均或加权平均后的值作为所述第一信道和所述 第二信道之间的频谱间隙宽度。
[0063] 图3是本实施方式的应用场景示意图，如图3所示，假设中央信道功率高于邻道功 率，以中央信道平坦区下降3dB的参考功率水平将高于功率相等情况下的参考功率水平， 导致在功率不等情况下的间隙宽度估计值大于功率相等情况下的估计值。此高估的间隙宽 度会给信道间隔的判断带来误差，从而影响波长监测精度。
[0064] 为了解决图3的估计误差，需要对有偏差的间隙估计值进行修正，通过图2的校正 单元12,可以利用相邻两个接收机对同一间隙的估计值来修正不等功率误差。
[0065] 图4和图5是本实施方式的修正原理示意图，图4是接收机1接收到的频谱，此接 收机1中的信道#1为中央信道，信道#2为右侧邻道。假设信道1的功率高于信道2的功 率，则对右侧间隙宽度的估计值将大于实际值。同时，考察相邻的接收机2对同一间隙的估 计，如图5所示，在接收机2中，由于信道#2为中央信道，信道#1为左侧邻道，信道#2的功 率小于信道#1的功率，所以对左侧间隙宽度的估计值将小于实际值。综合接收机1与接收 机2得到的间隙估计值，接收机1高估，接收机2低估，所以求这两个值的平均或加权平均 将显著减小估计误差，得到与实际值相符的估计值。
[0066] 通过本实施方式的方法，利用相邻接收机进行误差抵消，修正了功率不等的影响， 将本实施例的方法引入到间隙估计中，提高了间隙估计的准确性。需要说明的是，此方法为 借助相邻接收机进行功率不等修正的方法，这种方法并不依赖于在接收机中怎样计算间隙 宽度。
[0067] 图6是本实施方式的不等功率校正装置的组成示意图，如图6所示，在本实施方式 中，可选的，该不等功率修正装置100还可以包括频谱信息获取单元61和间隙宽度测量单 元62,其中，
[0068] 该频谱信息获取单元61用于获取接收信号，从该接收信号中提取频谱信息。
[0069] 该间隙宽度测量单元62用于根据预先设定的参考功率水平确定参考功率，将接 收信号的频谱信息中的第一信道与第二信道之间的间隙上与该参考功率对应的两个频点 的频率之差作为本地对该第一信道和所述第二信道之间的频谱间隙宽度的估计结果。
[0070] 图7是频谱信息获取单元61的一个实施方式的组成示意图，如图7所示，在该实 施方式中，该频谱信息获取单元61可以包括一个串并转换模块71、一个傅里叶变换模块 72、以及一个计算模块73。该串并转换模块71用于将接收信号划分为预定数量的段，段与 段之间可以有重叠，也可以没有重叠，例如，把上述MXN点采样序列串/并变换成Μ段，每 段Ν点的子序列。该傅里叶变换模块72用于对每段信号进行傅里叶变换，得到每段信号的 频谱，也即，将每段信号从时域变换到频域，例如，对每段子序列分别做快速傅里叶变换得 到其频谱。该计算模块73用于计算每段信号的频谱的模平方，得到每段信号的功率谱，以 反映频域的功率谱形状，并对所有段信号的功率谱进行平均或加权平均，得到所有段信号 的平均功率谱作为提取到的频谱信息。这样，每段信号上的随机信息在求平均后可以得到 有效抑制，输出的平滑频谱如图3右边所示。
[0071] 其中，可选的，该频谱信息获取单元61还可以包括时域加窗模块74,如图7所示， 该时域加窗模块74位于串并转换模块71之后，并位于傅里叶变换模块72之前，其可以直 接对每段信号的频谱做窗函数卷积，例如，把每段信号的频谱卷积一个特定的窗函数，以此 达到频谱平滑的效果。
[0072] 在本实施方式中，得到了接收信号的频谱信息，间隙宽度测量单元62即可根据该 频谱信息测量所述频谱间隙宽度。
[0073] 图8是间隙宽度测量单元62的一个实施方式的示意图，其中，图8所示的频谱可 以是从接收信号中直接提取的，可以是对从接收信号中提取出的频谱进行了处理后的频 谱，例如对提取出的频谱进行了频谱恢复、噪声去除等，具体将在以下进行说明。
[0074] 在本实施例中，如图8所示，为了测量频谱间隙的宽度，首先要选定参考功率水 平，在一个实施方式中，可以选取比中央信道平坦区域功率值低3dB的功率水平作为参考 功率水平。需要说明的是，3dB并非强制取值，在本实施例中也可以选取其它数值，本实施例 对此数值不做限定。在选取参考功率水平后，可以确定左侧或右侧间隙上与此功率对应的 频点fl和f2。找到频点fl和f2后，计算Δ f = | f2-fl |的值作为频谱间隙宽度。
[0075] 在本实施方式中，如图6所示，可选的，该不等功率修正装置100还可以包括频谱 恢复单元63,其中，该频谱恢复单元63用于对输入信号进行频谱恢复，将进行了频谱恢复 的信号作为下一级处理的输入信号。
[0076] 如图6所示，在本实施方式中，该频谱恢复单元63位于频谱信息获取单元61后 面，则其输入为经过频谱信息获取单元61获取的频谱信息，其输出为下一级处理的输入。 其中，频谱恢复单元63通过对频谱信息获取单元61获取的频谱信息进行频谱恢复，得到频 谱恢复后的信号作为下一级处理的输入。如果下一级处理是间隙宽度测量单元62,则该间 隙宽度测量单元62以该频谱恢复单元63输出的频谱作为依据，来测量频谱间隙宽度。
[0077] 图9为频谱恢复单元63的一个实施方式的示意图，其中，频谱信息获取单元61提 取出的频谱信息，也即去除随机数据影响后的平滑频谱如图9中左侧频谱图所示，由于接 收机的频谱响应不平坦，导致邻道频谱的畸变较为严重。如不进行频谱恢复，会导致较大的 间隙宽度估计偏差。
[0078] 在本实施方式中，可以通过频谱恢复单元63对平滑的畸变频谱进行频谱恢复操 作，具体方法可以是对畸变频谱每个频点的幅值乘以修正系数，其中，该修正系数的值可以 是接收机在每个频点响应幅值的倒数，也可以是其它值。经过此操作后，恢复的频谱如图9 中右侧频谱图所示，邻道功率得到显著提升的同时，中间信道的频谱也变平坦。利用此频谱 进行间隙宽度估计的精度将明显得到改善。
[0079] 其中，图9的左右两个频谱图中±8GHz的位置有一对导频信号，在本实施方式中 不是必须的，但也不影响间隙估计精度。
[0080] 在本实施方式中，如图6所示，可选的，该不等功率修正装置100还可以包括噪声 去除单元64,其中，该噪声去除单元64用于确定输入信号的噪底幅度，在该输入信号的每 个频点上把该噪底幅度值扣除，得到噪声消除后的信号作为下一级处理的输入信号。
[0081] 如图6所示，在本实施方式中，该噪声去除单元64位于频谱恢复单元63后面，其 输入为频谱恢复单元63恢复的频谱，其输出提供给间隙宽度测量单元62,也即，间隙宽度 测量单元62以噪声去除后的频谱为依据进行频谱间隙测量，但本实施方式并不以此作为 限制，在具体实施过程中，该噪声去除单元64也可以位于频谱恢复单元63前面，频谱信息 获取单元61后面，此时，其输入为频谱信息获取单元61提取的频谱，其输出为频谱恢复单 元63的输入，该噪声去除单元64对频谱信息获取单元61提取的频谱进行噪声去除，输出 噪声去除后的频谱到频谱恢复单元63。
[0082] 图10为噪声去除单元64的一个实施方式的示意图，其中，左侧频谱图所示为在不 同噪声水平下的接收机频谱图，可见，噪声水平的不同导致频谱间隙底部幅度出现较大差 异，此差异也会影响间隙宽度估计的精度。为了避免间隙估计值与噪声水平相关的现象， 本实施例通过噪声去除单元64在进行间隙估计之前，对噪底进行移除操作。具体方法为， 找到频谱幅值最低点作为噪底幅度，之后在每个频点上把该噪底幅度值扣除（线性相减）。 进行噪底移除后的频谱如图10右侧频谱图所示，可见，不同的噪声水平将不再影响频谱形 状，故间隙估计值将不依赖于噪声水平。
[0083] 通过本实施方式的不等功率校正装置100,减小了中央信道与邻道因功率不等所 产生的估计误差。
[0084] 图11是校正单元12的另外一个实施方式的组成示意图，在该实施方式中，参考信 息为相邻接收机计算的第二信道和噪底之间的功率比值或者为相邻接收机计算的第二信 道的功率，同样的，这里的第一信道是指当前接收机的中央信道，同时其也是该相邻接收机 的邻道，该第二信道是指该相邻接收机的中央信道，同时其也是当前接收机的邻道。
[0085] 请参照图11，该校正单元12包括确定模块111和调整模块112,其中，确定模块 111可以根据第一信道和噪底的功率比值以及第二信道和噪底的功率比值，确定该第一信 道和该第二信道之间的信号功率比值，也可以根据第一信道的功率和第二信道的功率确定 该第一信道和该第二信道之间的信号功率比值；调整模块112用于根据该信号功率比值调 整该第二信道的功率或参考功率。
[0086] 图12和图13是本实施方式的修正原理示意图，如图12所示，在接收机1中，信道 #1与噪底的功率比值（线性单位）用PR1表示；如图13所示，在接收机2中，信道#2与噪 底的功率比值用PR2表示。如果信道#1与信道#2的信号功率不等，则PR1不等于PR2,所 以基于PR1与PR2的值，可以计算得到信道#1与信道#2的信号功率比值Δ P〇wer，由下式 表不：
[0087]
[0088] 上式均采用线性单位，采用dB单位的表达式为：
[0089]
[0090] 其中，如果噪底非常低，则可以直接根据接收机1的信道#1的功率和接收机2的 信道#2的功率得到这两个信道的信号功率比值。也即，
[0091]
[0092] 采用dB单位的表达式为：
[0093]
[0094] 得到信道#1与信道#2的信号功率比值后，可基于此值对频谱进行修正，从而消除 功率不等的影响。
[0095] 在一个实施方式中，可以通过调整第二信道的功率来消除该功率不等的影响。
[0096] 图14是本实施方式的原理示意图，如图14所示，由于信道间的功率比值已经得 至|J，所以可以直接把邻道的功率进行调整，调整的量为A Power，通过频谱调整，可以使相邻 信道功率相等，消除功率不等的影响。
[0097] 在另一个实施方式中，可以通过调整第二信道的参考功率来消除该功率不等的影 响。
[0098] 图15是本实施方式的原理示意图，如图15所示，在不进行频谱调整的前提下，可 以进行间隙判决阈值（参考功率）的调整。在功率不等的情况下，如果保持信道#1的间隙 判决阈值不变，信道#2的间隙判决阈值需要改变的量依然为△ Power。基于信道#1与信道 #2不同的判决阈值，功率不等因素对最后得到间隙值的影响将显著减小。
[0099] 图16是本实施方式的不等功率校正装置的组成示意图，如图16所示，在本实施方 式中，可选的，该不等功率修正装置1〇〇还可以包括频谱信息获取单元161和频谱恢复单元 162,其中，
[0100] 该频谱信息获取单元161用于获取接收信号，从该接收信号中提取频谱信息。
[0101] 该频谱恢复单元162用于根据该频谱信息计算第一信道和噪底的功率比值或者 技术第一信道的功率。
[0102] 其中，频谱信息获取单元161的组成和原理与图7相同，请参照图7,该频谱信息 获取单元161可以包括：串并转换模块71、傅里叶变换模块72以及计算模块73,该串并转 换模块161用于将接收信号划分为预定数量的段，该傅里叶变换模块用于对每段信号进行 傅里叶变换，得到每段信号的频谱，该计算模块73用于计算每段信号的频谱的模平方，得 到每段信号的功率谱，对所有段信号的功率谱进行平均或加权平均，得到所有段信号的平 均功率谱作为所述频谱信息。可选的，该频谱信息获取单元161还可以包括时域加窗模块 74,以对每段信号的频谱做窗函数卷积。
[0103] 其中，频谱恢复单元162还可以对输入信号进行频谱恢复，将进行了频谱恢复的 信号作为下一级处理的输入信号。其原理与构成如图9所示，例如，其可以通过将所述输入 信号的频谱的每个频点的幅值乘以修正系数，来对所述输入信号进行频谱恢复。该修正系 数可以接收机在每个频点响应幅值的倒数。此处不再赘述。
[0104] 在本实施方式中，如图16所示，可选的，该不等功率修正装置100还可以包括噪声 去除单元163,其中，该噪声去除单元163用于确定输入信号的噪底幅度，在该输入信号的 每个频点上把该噪底幅度值扣除，得到噪声消除后的信号作为下一级处理的输入信号。其 中，该噪声去除单元163的原理与构成如图10所示，此处不再赘述。
[0105] 在本实施方式中，通过校正单元12校正了不等功率带来的估计误差以后，即可用 于进行后续的处理，例如频谱间隙宽度测量、信道间隔估计、波长监测等，由此提高了后续 处理的精度和性能。
[0106] 通过本实施例的不等功率校正装置，减小了中央信道与邻道因功率不等所产生的 估计误差。
[0107] 实施例2
[0108] 本发明实施例还提供了一种多载波光通信系统中的相干光接收机，该相干光接收 机可以包括实施例1所述的不等功率校正装置。
[0109] 图17是本实施例的相干光接收机的构成示意图，如图17所示，该相干光接收机 1700可以包括：中央处理器（CPU) 1701和存储器1702 ;存储器1702耦合到中央处理器 1701。值得注意的是，该图是示例性的；还可以使用其他类型的结构，来补充或代替该结构， 以实现电信功能或其它功能。
[0110] 在一个实施方式中，实施例1所述的不等功率校正装置的功能可以被集成到中央 处理器1701中。
[0111] 在另一个实施方式中，该不等功率校正装置可以与中央处理器1701分开配置， 例如可以将该不等功率校正装置配置为与中央处理器1701连接的芯片，通过中央处理器 1701的控制来实现该不等功率校正装置的功能。
[0112] 如图17所示，该相干光接收机1700还可以包括：通信模块1703、输入单元1704、 本地激光器1705、显示器1706、电源1707。值得注意的是，相干光接收机1700也并不是必 须要包括图17中所示的所有部件；此外，相干光接收机1700还可以包括图17中没有示出 的部件，可以参考现有技术。
[0113] 如图17所示，中央处理器1701有时也称为控制器或操作控件，可以包括微处理器 或其他处理器装置和/或逻辑装置，该中央处理器1701接收输入并控制相干光接收机1700 的各个部件的操作。
[0114] 其中，存储器1702,例如可以是缓存器、闪存、硬驱、可移动介质、易失性存储器、非 易失性存储器或其它合适装置中的一种或更多种。可储存预定义或预配置的信息，此外还 可存储执行有关信息的程序。并且中央处理器1701可执行该存储器1702存储的该程序，以 实现信息存储或处理等。其他部件的功能与现有类似，此处不再赘述。相干光接收机1700 的各部件可以通过专用硬件、固件、软件或其结合来实现，而不偏离本发明的范围。
[0115] 本发明实施例的相干光接收机采用了本申请实施例的不等功率校正装置来修正 不等功率误差带来的影响，减小了中央信道与邻道因功率不等所产生的估计误差。
[0116] 实施例3
[0117] 本发明实施例还提供了一种多载波光通信系统，图18是该系统的构成示意图，如 图18所示，该系统1800包括发射机1801和相干光接收机1802,其中，该相干光接收机1802 可以通过实施例2的相干光接收机1700来实现，其内容被合并于此，在此不再赘述。
[0118] 通过本发明实施例提供的多载波光通信系统，减小了中央信道与邻道因功率不等 所产生的估计误差。
[0119] 实施例4
[0120] 本发明实施例还提供了一种不等功率校正方法，该方法应用于多载波光通信系统 中的接收机。图19是该方法的流程图，由于该方法解决问题的原理与实施例1的装置类似， 因此其具体的实施可以参照实施例1的装置的实施，内容相同之处不再重复说明。
[0121] 请参照图19，该方法包括：
[0122] 步骤1901 :所述接收机接收相邻接收机发送的参考信息；
[0123] 步骤1902 :所述接收机根据所述参考信息进行不等功率误差校正。
[0124] 在一个实施方式中，参考信息为所述相邻接收机对第一信道和第二信道之间的频 谱间隙宽度的估计结果，步骤1902可以包括：
[0125] S1 :将本地对所述第一信道和所述第二信道之间的频谱间隙宽度的估计结果，与 所述相邻接收机对所述第一信道和所述第二信道之间的频谱间隙宽度的估计结果进行平 均或加权平均；
[0126] S2:将平均或加权平均后的值作为所述第一信道和所述第二信道之间的频谱间隙 宽度；
[0127] 其中，所述第一信道为所述接收机的中央信道，所述相邻接收机的邻道，所述第二 信道为所述相邻接收机的中央信道，所述接收机的邻道。
[0128] 在该实施方式中，该方法还可以包括：
[0129] S001 :获取接收信号；
[0130] S002 :从所述接收信号中提取频谱信息；
[0131] S003 :根据预先设定的参考功率水平确定参考功率，将接收信号的频谱信息中的 第一信道与第二信道之间的间隙上与所述参考功率对应的两个频点的频率之差作为本地 对所述第一信道和所述第二信道之间的频谱间隙宽度的估计结果。
[0132] 其中，S002可以包括：
[0133] S0021 :将所述接收信号划分为预定数量的段；
[0134] S0022 :对每段信号进行傅里叶变换，得到每段信号的频谱；
[0135] S0023:计算每段信号的频谱的模平方，得到每段信号的功率谱，并对所有段信号 的功率谱进行平均或加权平均，得到所有段信号的平均功率谱作为所述频谱信息。
[0136] 其中，S002还可以包括：
[0137] S0024 :对每段信号的频谱做窗函数卷积。该步骤可以位于S0021之后。
[0138] 在该实施方式中，该方法还可以包括：
[0139] S004:对输入信号进行频谱恢复，将进行了频谱恢复的信号作为下一级处理的输 入信号。该步骤可以位于S001之后，S002之前，也可以位于S002之后，S003之前。其中， 可以通过将所述输入信号的频谱的每个频点的幅值乘以修正系数，来对所述输入信号进行 频谱恢复。其中，该修正系数可以是接收机在每个频点响应幅值的倒数。
[0140] 在该实施方式中，该方法还可以包括：
[0141] S005 :确定输入信号的噪底幅度，在所述输入信号的每个频点上把所述噪底幅度 值扣除，得到噪声消除后的信号作为下一级处理的输入信号。该步骤可以位于S003之前的 任意位置。
[0142] 在另一个实施方式中，参考信息为所述相邻接收机计算的第二信道和噪底之间的 功率比值或者为所述相邻接收机计算的第二信道的功率，步骤1902可以包括：
[0143] S1' ：根据第一信道和噪底的功率比值以及所述第二信道和噪底的功率比值，或者 根据第一信道的功率和第二信道的功率，确定所述第一信道和所述第二信道之间的信号功 率比值；
[0144] S2' ：根据所述信号功率比值调整所述第二信道的功率或参考功率；
[0145] 其中，所述第一信道为所述接收机的中央信道，所述相邻接收机的邻道，所述第二 信道为所述相邻接收机的中央信道，所述接收机的邻道。
[0146] 在该实施方式中，该方法还可以包括：
[0147] S111 :获取接收信号；
[0148] S112 :从所述接收信号中提取频谱信息；
[0149] S113:根据所述频谱信息计算第一信道和噪底的功率比值或者计算第一信道的功 率。
[0150] 其中，S112可以包括：
[0151] S1121 :将所述接收信号划分为预定数量的段；
[0152] S1122 :对每段信号进行傅里叶变换，得到每段信号的频谱；
[0153] S1123:计算每段信号的频谱的模平方，得到每段信号的功率谱，并对所有段信号 的功率谱进行平均或加权平均，得到所有段信号的平均功率谱作为所述频谱信息。
[0154] 其中，S112还可以包括：
[0155] S1124 :对每段信号的频谱做窗函数卷积。该步骤可以位于S1121之后，S1122之 、r ' 刖。
[0156] 在该实施方式中，该方法还可以包括：
[0157] S114:对输入信号进行频谱恢复，将进行了频谱恢复的信号作为下一级处理的输 入信号。该步骤可以位于S112之后，S113之前或之后。其中，可以通过将所述输入信号的 频谱的每个频点的幅值乘以修正系数，来对所述输入信号进行频谱恢复。其中，该修正系数 可以是接收机在每个频点响应幅值的倒数。
[0158] 在该实施方式中，该方法还可以包括：
[0159] S115 :确定输入信号的噪底幅度，在所述输入信号的每个频点上把所述噪底幅度 值扣除，得到噪声消除后的信号作为下一级处理的输入信号。该步骤可以位于S114之后。
[0160] 通过本实施例的方法进行不等功率误差校正，减小了中央信道与邻道因功率不等 所产生的估计误差。
[0161] 本发明实施例还提供一种计算机可读程序，其中当在不等功率校正装置或接收机 中执行所述程序时，所述程序使得计算机在所述不等功率校正装置或接收机中执行实施例 4所述的不等功率校正方法。
[0162] 本发明实施例还提供一种存储有计算机可读程序的存储介质，其中所述计算机可 读程序使得计算机在不等功率校正装置或接收机中执行实施例4所述的不等功率校正方 法。
[0163] 本发明以上的装置和方法可以由硬件实现，也可以由硬件结合软件实现。本发明 涉及这样的计算机可读程序，当该程序被逻辑部件所执行时，能够使该逻辑部件实现上文 所述的装置或构成部件，或使该逻辑部件实现上文所述的各种方法或步骤。本发明还涉及 用于存储以上程序的存储介质，如硬盘、磁盘、光盘、DVD、flash存储器等。
[0164] 以上结合具体的实施方式对本发明进行了描述，但本领域技术人员应该清楚，这 些描述都是示例性的，并不是对本发明保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本发明 的精神和原理对本发明做出各种变型和修改，这些变型和修改也在本发明的范围内。
[0165] 关于包括以上实施例的实施方式，还公开下述的附记：
[0166] 附记1、一种不等功率校正方法，所述方法应用于多载波光通信系统中的接收机， 其中，所述方法包括：
[0167] 所述接收机接收相邻接收机发送的参考信息；
[0168] 所述接收机根据所述参考信息进行不等功率误差校正。
[0169] 附记2、根据附记1所述的方法，其中，所述参考信息为所述相邻接收机对第一信 道和第二信道之间的频谱间隙宽度的估计结果，所述接收机根据所述参考信息进行不等功 率误差校正包括：
[0170] 将本地对所述第一信道和所述第二信道之间的频谱间隙宽度的估计结果，与所述 相邻接收机对所述第一信道和所述第二信道之间的频谱间隙宽度的估计结果进行平均或 加权平均；
[0171] 将平均或加权平均后的值作为所述第一信道和所述第二信道之间的频谱间隙宽 度；
[0172] 其中，所述第一信道为所述接收机的中央信道，所述相邻接收机的邻道，所述第二 信道为所述相邻接收机的中央信道，所述接收机的邻道。
[0173] 附记3、根据附记2所述的方法，其中，所述方法还包括：
[0174] 获取接收信号；
[0175] 从所述接收信号中提取频谱信息；
[0176] 根据预先设定的参考功率水平确定参考功率，将接收信号的频谱信息中的第一信 道与第二信道之间的间隙上与所述参考功率对应的两个频点的频率之差作为本地对所述 第一信道和所述第二信道之间的频谱间隙宽度的估计结果。
[0177] 附记4、根据附记3所述的方法，其中，从所述接收信号中提取频谱信息，包括：
[0178] 将所述接收信号划分为预定数量的段；
[0179] 对每段信号进行傅里叶变换，得到每段信号的频谱；
[0180] 计算每段信号的频谱的模平方，得到每段信号的功率谱，并对所有段信号的功率 谱进行平均或加权平均，得到所有段信号的平均功率谱作为所述频谱信息。
[0181] 附记5、根据附记4所述的方法，其中，在将所述接收信号划分为预定数量的段之 后，所述方法还包括：
[0182] 对每段信号的频谱做窗函数卷积。
[0183] 附记6、根据附记3所述的方法，其中，所述方法还包括：
[0184] 对输入信号进行频谱恢复，将进行了频谱恢复的信号作为下一级处理的输入信 号。
[0185] 附记7、根据附记6所述的方法，其中，通过将所述输入信号的频谱的每个频点的 幅值乘以修正系数，来对所述输入信号进行频谱恢复。
[0186] 附记8、根据附记7所述的方法，其中，所述修正系数为接收机在每个频点响应幅 值的倒数。
[0187] 附记9、根据附记3所述的方法，其中，所述方法还包括：
[0188] 确定输入信号的噪底幅度，在所述输入信号的每个频点上把所述噪底幅度值扣 除，得到噪声消除后的信号作为下一级处理的输入信号。
[0189] 附记10、根据附记1所述的方法，其中，所述参考信息为所述相邻接收机计算的第 二信道和噪底之间的功率比值或者为所述相邻接收机计算的第二信道的功率，所述接收机 根据所述参考信息进行不等功率误差校正包括：
[0190] 根据第一信道和噪底的功率比值以及所述第二信道和噪底的功率比值，或者根据 第一信道的功率和所述第二信道的功率，确定所述第一信道和所述第二信道之间的信号功 率比值；
[0191] 根据所述信号功率比值调整所述第二信道的功率或参考功率；
[0192] 其中，所述第一信道为所述接收机的中央信道，所述相邻接收机的邻道，所述第二 信道为所述相邻接收机的中央信道，所述接收机的邻道。
[0193] 附记11、根据附记10所述的方法，其中，所述方法还包括：
[0194] 获取接收信号；
[0195] 从所述接收信号中提取频谱信息；
[0196] 根据所述频谱信息计算第一信道和噪底的功率比值或者计算第一信道的功率。
[0197] 附记12、根据附记11所述的方法，其中，从所述接收信号中提取频谱信息，包括：
[0198] 将所述接收信号划分为预定数量的段；
[0199] 对每段信号进行傅里叶变换，得到每段信号的频谱；
[0200] 计算每段信号的频谱的模平方，得到每段信号的功率谱，并对所有段信号的功率 谱进行平均或加权平均，得到所有段信号的平均功率谱作为所述频谱信息。
[0201] 附记13、根据附记12述的方法，其中，在将所述接收信号划分为预定数量的段之 后，所述方法还包括：
[0202] 对每段信号的频谱做窗函数卷积。
[0203] 附记14、根据附记11所述的方法，其中，所述方法还包括：
[0204] 对输入信号进行频谱恢复，将进行了频谱恢复的信号作为下一级处理的输入信 号。
[0205] 附记15、根据附记14所述的方法，其中，通过将所述输入信号的频谱的每个频点 的幅值乘以修正系数，来对所述输入信号进行频谱恢复。
[0206] 附记16、根据附记15所述的方法，其中，所述修正系数为接收机在每个频点响应 幅值的倒数。
[0207] 附记17、根据附记11所述的方法，其中，所述方法还包括：
[0208] 确定输入信号的噪底幅度，在所述输入信号的每个频点上把所述噪底幅度值扣 除，得到噪声消除后的信号作为下一级处理的输入信号。
[0209] 附记18、一种不等功率校正装置，所述装置应用于多载波光通信系统中的接收机， 其中，所述装置包括：
[0210] 接收单元，其接收相邻接收机发送的参考信息；
[0211] 校正单元，其根据所述参考信息进行不等功率误差校正。
[0212] 附记19、根据附记18所述的装置，其中，所述参考信息为所述相邻接收机对第一 信道和第二信道之间的频谱间隙宽度的估计结果，所述校正单元包括：
[0213] 计算模块，其将本地对所述第一信道和所述第二信道之间的频谱间隙宽度的估计 结果，与所述相邻接收机对所述第一信道和所述第二信道之间的频谱间隙宽度的估计结果 进行平均或加权平均；
[0214] 校正模块，其将平均或加权平均后的值作为所述第一信道和所述第二信道之间的 频谱间隙宽度；
[0215] 其中，所述第一信道为所述接收机的中央信道，所述相邻接收机的邻道，所述第二 信道为所述相邻接收机的中央信道，所述接收机的邻道。
[0216] 附记20、根据权利要求19所述的装置，其中，所述装置还包括：
[0217] 频谱信息获取单元，其获取接收信号，从所述接收信号中提取频谱信息；
[0218] 间隙宽度测量单元，其根据预先设定的参考功率水平确定参考功率，将接收信号 的频谱信息中的第一信道与第二信道之间的间隙上与所述参考功率对应的两个频点的频 率之差作为本地对所述第一信道和所述第二信道之间的频谱间隙宽度的估计结果。
[0219] 附记21、根据附记20所述的装置，其中，所述频谱信息获取单元包括：
[0220] 串并转换模块，其将所述接收信号划分为预定数量的段；
[0221] 傅里叶变换模块，其对每段信号进行傅里叶变换，得到每段信号的频谱；
[0222] 计算模块，其计算每段信号的频谱的模平方，得到每段信号的功率谱，对所有段信 号的功率谱进行平均或加权平均，得到所有段信号的平均功率谱作为所述频谱信息。
[0223] 附记22、根据附记21所述的装置，其中，所述频谱信息获取单元还包括：
[0224] 时域加窗模块，其对每段信号的频谱做窗函数卷积。
[0225] 附记23、根据附记19所述的装置，其中，所述装置还包括：
[0226] 频谱恢复单元，其对输入信号进行频谱恢复，将进行了频谱恢复的信号作为下一 级处理的输入信号。
[0227] 附记24、根据附记23所述的装置，其中，所述频谱恢复单元通过将所述输入信号 的频谱的每个频点的幅值乘以修正系数，来对所述输入信号进行频谱恢复。
[0228] 附记25、根据附记24所述的装置，其中，所述修正系数为接收机在每个频点响应 幅值的倒数。
[0229] 附记26、根据附记19所述的装置，其中，所述装置还包括：
[0230] 噪声去除单元，其确定输入信号的噪底幅度，在所述输入信号的每个频点上把所 述噪底幅度值扣除，得到噪声消除后的信号作为下一级处理的输入信号。
[0231] 附记27、根据附记18所述的装置，其中，所述参考信息为所述相邻接收机计算的 第二信道和噪底之间的功率比值或者为所述相邻接收机计算的第二信道的功率，所述校正 单元包括：
[0232] 确定模块，其根据第一信道和噪底的功率比值以及所述第二信道和噪底的功率比 值，或者根据第一信道的功率和所述第二信道的功率，确定所述第一信道和所述第二信道 之间的信号功率比值；
[0233] 调整模块，其根据所述信号功率比值调整所述第二信道的功率或参考功率；
[0234] 其中，所述第一信道为所述接收机的中央信道，所述相邻接收机的邻道，所述第二 信道为所述相邻接收机的中央信道，所述接收机的邻道。
[0235] 附记28、根据附记27所述的装置，其中，所述装置还包括：
[0236] 频谱信息获取单元，其获取接收信号，从所述接收信号中提取频谱信息；
[0237] 频谱恢复单元，其根据所述频谱信息计算第一信道和噪底的功率比值或者计算第 一信道的功率。
[0238] 附记29、根据附记28所述的装置，其中，所述频谱信息获取单元包括：
[0239] 串并转换模块，其将所述接收信号划分为预定数量的段；
[0240] 傅里叶变换模块，其对每段信号进行傅里叶变换，得到每段信号的频谱；
[0241] 计算模块，其计算每段信号的频谱的模平方，得到每段信号的功率谱，对所有段信 号的功率谱进行平均或加权平均，得到所有段信号的平均功率谱作为所述频谱信息。
[0242] 附记30、根据附记29述的装置，其中，所述频谱信息获取单元还包括：
[0243] 时域加窗模块，其对每段信号的频谱做窗函数卷积。
[0244] 附记31、根据附记28所述的装置，其中，所述频谱恢复单元还用于：
[0245] 对输入信号进行频谱恢复，将进行了频谱恢复的信号作为下一级处理的输入信 号。
[0246] 附记32、根据附记31所述的装置，其中，所述频谱恢复单元通过将所述输入信号 的频谱的每个频点的幅值乘以修正系数，来对所述输入信号进行频谱恢复。
[0247] 附记33、根据附记32所述的装置，其中，所述修正系数为接收机在每个频点响应 幅值的倒数。
[0248] 附记34、根据附记27所述的装置，其中，所述装置还包括：
[0249] 噪声去除单元，其确定输入信号的噪底幅度，在所述输入信号的每个频点上把所 述噪底幅度值扣除，得到噪声消除后的信号作为下一级处理的输入信号。
[0250] 附记35、一种相干光接收机，其中，所述相干光接收机包括附记18-34任一项所述 的不等功率校正装置。
【主权项】
1. 一种不等功率校正装置，所述装置应用于多载波光通信系统中的接收机，其中，所述 装置包括： 接收单元，其接收相邻接收机发送的参考信息； 校正单元，其根据所述参考信息进行不等功率误差校正。2. 根据权利要求1所述的装置，其中，所述参考信息为所述相邻接收机对第一信道和 第二信道之间的频谱间隙宽度的估计结果，所述校正单元包括： 计算模块，其将本地对所述第一信道和所述第二信道之间的频谱间隙宽度的估计结 果，与所述相邻接收机对所述第一信道和所述第二信道之间的频谱间隙宽度的估计结果进 行平均或加权平均； 校正模块，其将平均或加权平均后的值作为所述第一信道和所述第二信道之间的频谱 间隙宽度； 其中，所述第一信道为所述接收机的中央信道，所述相邻接收机的邻道，所述第二信道 为所述相邻接收机的中央信道，所述接收机的邻道。3. 根据权利要求2所述的装置，其中，所述装置还包括： 频谱信息获取单元，其获取接收信号，从所述接收信号中提取频谱信息； 间隙宽度测量单元，其根据预先设定的参考功率水平确定参考功率，将接收信号的频 谱信息中的第一信道与第二信道之间的间隙上与所述参考功率对应的两个频点的频率之 差作为本地对所述第一信道和所述第二信道之间的频谱间隙宽度的估计结果。4. 根据权利要求3所述的装置，其中，所述装置还包括： 频谱恢复单元，其对输入信号进行频谱恢复，将进行了频谱恢复的信号作为下一级处 理的输入信号。5. 根据权利要求3所述的装置，其中，所述装置还包括： 噪声去除单元，其确定输入信号的噪底幅度，在所述输入信号的每个频点上把所述噪 底幅度值扣除，得到噪声消除后的信号作为下一级处理的输入信号。6. 根据权利要求1所述的装置，其中，所述参考信息为所述相邻接收机计算的第二信 道和噪底之间的功率比值或者为所述相邻接收机计算的第二信道的功率，所述校正单元包 括： 确定模块，其根据第一信道和噪底的功率比值以及所述第二信道和噪底的功率比值， 或者根据第一信道的功率和所述第二信道的功率，确定所述第一信道和所述第二信道之间 的信号功率比值； 调整模块，其根据所述信号功率比值调整所述第二信道的功率或参考功率； 其中，所述第一信道为所述接收机的中央信道，所述相邻接收机的邻道，所述第二信道 为所述相邻接收机的中央信道，所述接收机的邻道。7. 根据权利要求6所述的装置，其中，所述装置还包括： 频谱信息获取单元，其获取接收信号，从所述接收信号中提取频谱信息； 频谱恢复单元，其根据所述频谱信息计算第一信道和噪底的功率比值或者计算第一信 道的功率。8. 根据权利要求7所述的装置，其中，所述频谱恢复单元还用于： 对输入信号进行频谱恢复，将进行了频谱恢复的信号作为下一级处理的输入信号。9. 根据权利要求7所述的装置，其中，所述装置还包括： 噪声去除单元，其确定输入信号的噪底幅度，在所述输入信号的每个频点上把所述噪 底幅度值扣除，得到噪声消除后的信号作为下一级处理的输入信号。10. -种相干光接收机，其中，所述相干光接收机包括权利要求1-9任一项所述的不等 功率校正装置。
【文档编号】H04B10/07GK105991183SQ201510048271
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年1月30日
【发明人】赵颖, 窦亮, 陶振宁, 齐藤卓, 星田刚司
【申请人】富士通株式会社