跟踪补偿方法和装置与流程

文档序号:33258372发布日期:2023-02-21 17:59阅读:191来源:国知局
1.本技术涉及光通信领域,并且更具体地,涉及一种跟踪补偿方法和装置。
背景技术
::2.由于接收灵敏度高,光接收机的相干检测技术在超大容量光通信系统中广受关注。然而在实际情况下,同相位输出i和正交相位输出q的两路光信号之间存在同相正交时延,(可以简称为iqskew)和正交误差(quadratureerror,qe),导致信号质量下降。3.当前,静态iqskew和qe损伤可以通过接收端数字信号处理器(digitalsignalprocessing,dsp)补偿。动态iqskew和qe损伤则需要引入动态时延补偿模块或者高复杂度的mimo架构进行补偿,这必然会带来额外的功耗,增加计算和实现的复杂度。4.因此,如何有效实现动态补偿iqskew和qe损伤,保证不额外相干收发机的功耗是亟待解决的问题。技术实现要素:5.本技术提供了一种跟踪补偿方法和装置,能够有效实现动态补偿iqskew和qe损伤,保证不额外增加相干收发机的功耗。6.第一方面,提供了一种跟踪补偿方法,应用于相干收发机,该相干收发机包括算法补偿模块和跟踪控制模块,该方法包括:跟踪控制模块产生周期性扰动时钟信号c(t);跟踪控制模块驱动算法补偿模块基于原始算法补偿均值加载周期性扰动时钟信号c(t),以获取第一锁定误差i(t)1,t为时间参数;跟踪控制模块根据第一锁定误差i(t)1确定第一算法反馈量;跟踪控制模块驱动算法补偿模块根据第一算法反馈量更新原始算法补偿均值,以获取第一算法补偿均值。7.示例性的,周期性扰动时钟信号c(t)可以是±1脉冲波形。8.需要说明的是,计算补偿模块可以集成在数字信号处理器dsp中进行动态损伤的补偿。跟踪控制模块可以集成在dsp中,也可以在独立于dsp的其它芯片上进行跟踪控制。本技术对此不作具体限定。9.根据本技术提供的方案,通过跟踪控制模块产生扰动时钟信号,使得计算补偿模块基于原始算法补偿均值加载该扰动时钟信号,以产生第一锁定误差,进而确定第一算法反馈量。再使得计算补偿模块根据第一算法反馈量和原始算法补偿均值获取第一算法补偿均值,完成动态补偿过程。该方法能够在不额外增加相干收发机的功耗的情况下,有效实现动态补偿iqskew和qe损伤。10.结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,跟踪控制模块驱动算法补偿模块基于第i-1算法补偿均值加载周期性扰动时钟信号c(t),以获取第i次跟踪补偿中的第i锁定误差i(t)i,其中,第i-1算法补偿均值是根据第i-1次跟踪补偿中的第i-1锁定误差i(t)i-1确定的,i为大于1的整数;跟踪控制模块根据第i锁定误差i(t)i确定第i算法反馈量;跟踪控制模块驱动算法补偿模块根据第i算法反馈量更新第i-1算法补偿均值,以确定第i算法补偿均值。11.在该实现方式中,跟踪控制模块与算法补偿模块针对动态跟踪补偿iqskew和qe损伤进行循环迭代,提供了至少进行两次算法补偿的方式,能够进一步有效实现动态补偿iqskew和qe损伤。12.结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,获取第一锁定误差i(t)1包括:跟踪控制模块接收性能监控量;跟踪控制模块将加载原始算法补偿均值后的周期性扰动时钟信号c(t)和性能监控量同步积分,以获取第一锁定误差i(t)1。13.在该实现方式中,第一锁定误差可以根据扰动时钟信号与性能监控量同步积分得到。示例性的,当性能监控量为比特出错概率(biterrorratio,ber),扰动时钟信号为±1脉冲波形时,第一锁定误差就是ber在某一时段的差值。14.结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,性能监控量包括比特出错概率ber、均方误差(meansquarederror,mse)、信噪比(signal-noiseratio,snr)中的任意一种。15.在该实现方式中,比特出错概率ber、均方误差mse、信噪比snr是等价的。其中,相干收发机的前向纠错码(forwarderrorcorrection,fec)解码器可以读取ber。16.结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,跟踪控制模块根据第一锁定误差i(t)1确定第一算法反馈量,包括:17.当第一锁定误差i(t)1大于0时,跟踪控制模块根据第一锁定误差i(t)1确定第一算法反馈量为-m,m为大于零的预设值;或者18.当第一锁定误差i(t)1小于0时,跟踪控制模块根据第一锁定误差i(t)1确定第一算法反馈量为m,m为大于零的预设值。19.在该实现方式中,采用固定步进方式进行确定第一算法反馈量。即第一算法反馈量±m是个固定值,可以根据产品需求、或者实际跟踪补偿损伤预先设置。20.示例性的,假设第一算法反馈量m=1。针对iqskew损伤,当前算法补偿均值为5ps,最低误码率对应的算法补偿值即链路真实损伤值为0ps。当跟踪控制模块产生周期性扰动时钟信号,并基于当前算法补偿均值加载周期性扰动时钟信号后,可以确定锁定误差i(t)为7.96。这意味着算法补偿均值大于实际损伤,算法补偿模块需要降低算法补偿均值。即第一算法反馈量为-m。21.结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,跟踪控制模块根据第一锁定误差i(t)1确定第一算法反馈量,还包括:跟踪控制模块将第一锁定误差i(t)1与n的乘积确定为第一算法反馈量,n为小于零的实数。22.在该实现方式中,采用锁定误差乘以固定因子i(t)*n的方式进行确定第一算法反馈量。其中,固定因子n是个固定值,可以根据产品需求、或者实际跟踪补偿损伤预先设置。23.示例性的,假设固定因子n=-0.2。针对iqskew损伤,当前算法补偿均值为5ps,最低误码率对应的算法补偿值即链路真实损伤值为0ps。当跟踪控制模块产生周期性扰动时钟信号,并基于当前算法补偿均值加载周期性扰动时钟信号后,可以确定锁定误差i(t)为7.96。这意味着算法补偿均值大于实际损伤,算法补偿模块需要在原始算法补偿均值的基础上增加第一算法反馈量。也就是说,算法补偿模块需要降低当前算法补偿均值。即第一算法反馈量为i(t)*n=7.96×(-0.2)=-1.5。24.结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,跟踪控制模块驱动算法补偿模块根据第一算法反馈量更新原始算法补偿均值,以获取第一算法补偿均值,包括:25.跟踪控制模块驱动算法补偿模块在原始算法补偿均值的基础上增加第一算法反馈量,以获取第一算法补偿均值。26.在该实现方式中,第一算法补偿均值是基于原始算法补偿均值,增加或减少第一算法反馈量确定的。当第一锁定误差i(t)1大于0时,说明当前算法补偿均值大于实际损伤,算法补偿模块需要在当前算法补偿均值的基础上减少算法反馈量。当第一锁定误差i(t)1小于0时,说明当前算法补偿均值小于实际损伤,算法补偿模块需要在当前算法补偿均值的基础上增加算法反馈量。27.结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,当第i锁定误差i(t)i的绝对值小于第一门限时,跟踪控制模块停止获取第i算法补偿均值。即相干信号真实的损伤值跟踪补偿完毕。28.在该实现方式中,第一门限值时预设值可以根据产品实际需求预先设置,本技术对第一门限的具体数值不作具体限定。通过判断锁定误差的绝对值小于第一门限值时停止循环迭代,即相干信号的损伤补偿完毕。29.结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,第一锁定误差i(t)1满足:[0030][0031]其中,t为扰动时钟信号c(t)的周期,n为积分周期,ber(t)为原始的比特出错概率函数。[0032]在该实现方式中,第一锁定误差可以根据扰动时钟信号与性能监控量同步积分得到。示例性的,当扰动时钟信号为±1脉冲波形时,第一锁定误差i(t)1就是ber(t)在时段[0,nt]上的差值。[0033]结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,算法补偿模块包括有限长单位冲击响应(finiteimpulseresponse,fir)数字滤波器和/或正交误差补偿(quadratureerrorcompensation,qec)模块。其中,fir数字滤波器用于补偿相干信号的同相正交时延iqskew,qec模块用于补偿相干信号的正交误差qe。[0034]在本技术实施例中,跟踪控制模块与算法补偿模块可以补偿相干信号的iqskew损伤和/或qe损伤。即该实现方式既可以只补偿iqskew损伤,也可以补偿qe损伤,还可以同时补偿iqskew损伤和qe损伤等。[0035]结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,iqskew和qe的跟踪补偿方式包括以下方式中的任意一种:串行锁定方式和并行锁定方式。[0036]在串行锁定方式中,iqskew和qe分别进行跟踪锁定。[0037]示例性的,首先进行参数1(例如,iqskew)的跟踪锁定:开始锁定环路,并产生微扰信号dither1。扰动算法补偿模块(例如,fir数字滤波器)补偿参数,并测量比特出错概率ber。同步时钟信号读取比特出错概率ber,将微扰信号dither1与ber同步积分后计算积分值,即确定锁定误差i(t)和反馈方向。随后,状态机更新算法补偿参数均值。通过不断循环迭代,当同步积分绝对值(即锁定误差i(t))小于第一门限时,即认为参数1已精确补偿。然后关闭参数1的微扰信号dither1,开启参数2(例如,qe)的微扰信号dither2并进行跟踪锁定。其中,参数2的具体跟踪锁定方式与方式1类似,此处不再赘述。当参数2的锁定误差小于第二门限后,关闭参数2的微扰信号dither2,再次跟踪锁定参数1,直至参数1和参数2损伤跟踪补偿完毕。综上,参数1和参数2的跟踪锁定是循环分时进行的。[0038]在并行锁定方式中,iqskew和qe同时进行跟踪锁定。[0039]示例性的,n个参数分别与n个算法补偿模块一一对应,这n个算法补偿模块同时对各自对应的参数进行跟踪锁定。具体地,首先在数字域加载周期性微扰信号。其中,n个dither信号中的任意两个dither信号的周期不同。然后,分别将n个微扰信号与代价函数ber(t)同步积分,进而确定补偿值和反馈方向。最后,状态机分别更新n个算法补偿参数。依次规则,循环迭代直至该n个算法补偿参数均补偿完毕即可。[0040]需要说明的是,本技术实施例中仅以相干收发机的接收端iqskew和qe损伤这两个参数为例进行说明,实际可能有很多其他参数,在此不一一列举,不应对本技术的方案构成任何限定。[0041]结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,在串行锁定方式中,fir数字滤波器和qec模块分别加载的扰动时钟信号具有相同的周期,且分时进行跟踪锁定;在并行锁定方式中,fir数字滤波器和qec模块分别加载的扰动时钟信号具有不同的周期,且同时进行跟踪锁定。[0042]第二方面,提供了一种跟踪补偿装置,该装置包括算法补偿模块和跟踪控制模块,其中,跟踪控制模块用于产生周期性扰动时钟信号c(t);跟踪控制模块还用于驱动算法补偿模块基于原始算法补偿均值加载周期性扰动时钟信号c(t),以获取第一锁定误差i(t)1,t为时间参数;跟踪控制模块还用于根据第一锁定误差i(t)1确定第一算法反馈量;跟踪控制模块还用于驱动算法补偿模块根据第一算法反馈量更新原始算法补偿均值,以获取第一算法补偿均值。[0043]示例性的,周期性扰动时钟信号c(t)可以是±1脉冲波形。[0044]根据本技术提供的方案,通过跟踪控制模块产生扰动时钟信号,使得计算补偿模块基于原始算法补偿均值加载该扰动时钟信号,以产生第一锁定误差,进而确定第一算法反馈量。再使得计算补偿模块根据第一算法反馈量和原始算法补偿均值获取第一算法补偿均值,完成动态补偿过程。该方法能够在不额外增加相干收发机的功耗的情况下,有效实现动态补偿iqskew和qe损伤。[0045]结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,跟踪控制模块还用于驱动算法补偿模块基于第i-1算法补偿均值加载周期性扰动时钟信号c(t),以获取第i次跟踪补偿中的第i锁定误差i(t)i,其中,第i-1算法补偿均值是根据第i-1次跟踪补偿中的第i-1锁定误差i(t)i-1确定的,i为大于1的整数;跟踪控制模块还用于根据第i锁定误差i(t)i确定第i算法反馈量;跟踪控制模块还用于驱动算法补偿模块根据第i算法反馈量更新第i-1算法补偿均值,以确定第i算法补偿均值。[0046]在该实现方式中,跟踪控制模块与算法补偿模块针对动态跟踪补偿iqskew和qe损伤进行循环迭代,提供了至少进行两次算法补偿的方式,能够进一步有效实现动态补偿iqskew和qe损伤。[0047]结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,跟踪控制模块还用于接收性能监控量;跟踪控制模块还用于将加载原始算法补偿均值后的周期性扰动时钟信号c(t)和性能监控量同步积分,以获取第一锁定误差i(t)1。[0048]在该实现方式中,第一锁定误差可以根据扰动时钟信号与性能监控量同步积分得到。示例性的,当性能监控量为比特出错概率ber,扰动时钟信号为±1脉冲波形时,第一锁定误差就是ber在某一时段的差值。[0049]结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,性能监控量包括比特出错概率ber、均方误差mse、信噪比snr中的任意一种。[0050]在该实现方式中,比特出错概率ber、均方误差mse、信噪比snr是等价的。其中,相干收发机的前向纠错码(forwarderrorcorrection,fec)解码器可以读取ber。[0051]结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,当第一锁定误差i(t)1大于0时,跟踪控制模块用于根据第一锁定误差i(t)1确定第一算法反馈量为-m,m为大于零的预设值;或者当第一锁定误差i(t)1小于0时,跟踪控制模块用于根据第一锁定误差i(t)1确定第一算法反馈量为m,m为大于零的预设值。[0052]在该实现方式中,采用固定步进方式进行确定第一算法反馈量。即第一算法反馈量±m是个固定值,可以根据产品需求、或者实际跟踪补偿损伤预先设置。[0053]示例性的,假设第一算法反馈量m=1。针对iqskew损伤,当前算法补偿均值为5ps,最低误码率对应的算法补偿值即链路真实损伤值为0ps。当跟踪控制模块产生周期性扰动时钟信号,并基于当前算法补偿均值加载周期性扰动时钟信号后,可以确定锁定误差i(t)为7.96。这意味着算法补偿均值大于实际损伤,算法补偿模块需要降低算法补偿均值。即第一算法反馈量为-m。[0054]结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,跟踪控制模块还用于将第一锁定误差i(t)1与n的乘积确定为第一算法反馈量,n为小于零的实数。[0055]在该实现方式中,采用锁定误差乘以固定因子i(t)*n的方式进行确定第一算法反馈量。其中,固定因子n是个固定值,可以根据产品需求、或者实际跟踪补偿损伤预先设置。[0056]示例性的,假设固定因子n=-0.2。针对iqskew损伤,当前算法补偿均值为5ps,最低误码率对应的算法补偿值即链路真实损伤值为0ps。当跟踪控制模块产生周期性扰动时钟信号,并基于当前算法补偿均值加载周期性扰动时钟信号后,可以确定锁定误差i(t)为7.96。这意味着算法补偿均值大于实际损伤,算法补偿模块需要降低当前算法补偿均值。即第一算法反馈量为i(t)*n=7.96×(-0.2)=-1.5。[0057]结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,跟踪控制模块还用于驱动算法补偿模块在原始算法补偿均值的基础上增加第一算法反馈量,以获取第一算法补偿均值。[0058]在该实现方式中,第一算法补偿均值是基于原始算法补偿均值,增加或减少第一算法反馈量确定的。当第一锁定误差i(t)1大于0时,说明当前算法补偿均值大于实际损伤,算法补偿模块需要在当前算法补偿均值的基础上减少算法反馈量。当第一锁定误差i(t)1小于0时,说明当前算法补偿均值小于实际损伤,算法补偿模块需要在当前算法补偿均值的基础上增加算法反馈量。[0059]结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,当第i锁定误差i(t)i的绝对值小于第一门限时,跟踪控制模块用于停止获取第i算法补偿均值。[0060]在该实现方式中,第一门限值时预设值可以根据产品实际需求预先设置,本技术对第一门限的具体数值不作具体限定。通过判断锁定误差的绝对值小于第一门限值时停止循环迭代,即相干信号的损伤补偿完毕。[0061]结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,第一锁定误差i(t)1满足:[0062][0063]其中,t为扰动时钟信号c(t)的周期,n为积分周期,ber(t)为原始的比特出错概率函数。[0064]在该实现方式中,第一锁定误差可以根据扰动时钟信号与性能监控量同步积分得到。示例性的,当扰动时钟信号为±1脉冲波形时,第一锁定误差i(t)1就是ber(t)在时段[0,nt]上的差值。[0065]结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,算法补偿模块包括有限长单位冲击响应fir数字滤波器和/或正交误差补偿qec模块,其中,fir数字滤波器用于补偿相干信号的同相正交时延iqskew,qec模块用于补偿相干信号的正交误差qe。[0066]在本技术实施例中,跟踪控制模块与算法补偿模块可以补偿相干信号的iqskew损伤和/或qe损伤。即该实现方式既可以只补偿iqskew损伤,也可以补偿qe损伤,还可以同时补偿iqskew损伤和qe损伤等。[0067]结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,iqskew和qe的跟踪补偿方式包括以下方式中的任意一种:串行锁定方式和并行锁定方式。[0068]在串行锁定方式中,iqskew和qe分别进行跟踪锁定。[0069]示例性的,首先进行参数1(例如,iqskew)的跟踪锁定:开始锁定环路,并产生微扰dither1信号。扰动算法补偿模块(例如,fir数字滤波器)补偿参数,并测量比特出错概率ber。同步时钟信号读取比特出错概率ber,将微扰信号dither1与ber同步积分后计算积分值,即确定锁定误差i(t)和反馈方向。随后,状态机更新算法补偿参数均值。通过不断循环迭代,当同步积分绝对值(即锁定误差i(t))小于第一门限时,即认为参数1已精确补偿。然后关闭参数1的dither1信号,开启参数2(例如,qe)的dither2信号并进行跟踪锁定。其中,参数2的具体跟踪锁定方式与方式1类似,此处不再赘述。当参数2的锁定误差小于第二门限后,关闭参数2的dither2信号,再次跟踪锁定参数1,直至参数1和参数2损伤跟踪补偿完毕。综上,参数1和参数2的跟踪锁定是循环分时进行的。[0070]在并行锁定方式中,iqskew和qe同时进行跟踪锁定。[0071]示例性的,n个参数分别与n个算法补偿模块一一对应,这n个算法补偿模块同时对各自对应的参数进行跟踪锁定。具体地,首先在数字域加载周期性微扰信号。其中,n个dither信号中的任意两个dither信号的周期不同。然后,分别将n个微扰信号与代价函数ber(t)同步积分,进而确定补偿值和反馈方向。最后,状态机分别更新n个算法补偿参数。依次规则,循环迭代直至该n个算法补偿参数均补偿完毕即可。[0072]需要说明的是,本技术实施例中仅以相干收发机的接收端iqskew和qe损伤这两个参数为例进行说明,实际可能有很多其他参数,在此不一一列举,不应对本技术的方案构成任何限定。[0073]结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,在串行锁定方式中,fir数字滤波器和qec模块分别加载的扰动时钟信号具有相同的周期,且分时进行跟踪锁定;在并行锁定方式中,fir数字滤波器和qec模块分别加载的扰动时钟信号具有不同的周期,且同时进行跟踪锁定。[0074]第三方面,提供了一种光通信设备,包括,处理器,可选地,还包括存储器,该处理器用于控制收发器收发信号,该存储器用于存储计算机程序,该处理器用于从存储器中调用并运行该计算机程序,使得相干收发机执行上述第一方面或第一方面中任一种可能实现方式中的方法。[0075]可选地,该处理器为一个或多个,该存储器为一个或多个。[0076]可选地,该存储器可以与该处理器集成在一起,或者该存储器与处理器分离设置。[0077]可选地,该相干收发机还包括收发器,收发器具体可以为发射机(发射器)和接收机(接收器)。[0078]第四方面,提供了一种光通信装置,包括:用于实现第一方面或第一方面任一种可能实现方式中的方法的各个模块或单元。[0079]第五方面,提供了一种光通信系统,包括相干收发机,用于执行上述第一方面或第一方面任一种可能实现方式中的方法。[0080]第六方面,提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质存储有计算机程序或代码,该计算机程序或代码在计算机上运行时,使得该计算机执行上述第一方面或第一方面任一种可能实现方式中的方法。[0081]第七方面,提供了一种芯片,包括至少一个处理器,该至少一个处理器与存储器耦合,该存储器用于存储计算机程序,该处理器用于从存储器中调用并运行该计算机程序,使得安装有该芯片系统的相干收发机执行上述第一方面或第一方面任一种可能实现方式中的方法。[0082]其中,该芯片可以包括用于发送信息或数据的输入电路或者接口,以及用于接收信息或数据的输出电路或者接口。[0083]第八方面,提供了一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括计算机程序代码,当该计算机程序代码被相干收发机运行时,使得该相干收发机设备执行上述第一方面或第一方面任一种可能实现方式中的方法。[0084]根据本技术实施例的方案,提供了一种跟踪补偿方法,通过在相干信号的数字域中加载微扰信号,以获取锁定误差。并根据锁定误差确定算法反馈量,以及更新原始算法反馈量等循环迭代。该方法能够在不额外增加相干收发机的功耗,以及数字信号处理器的实现复杂度的情况下,精确跟踪和动态补偿接收端iqskew和qe损伤。附图说明[0085]图1是适用本技术的相干接收机的基本结构的一例示意图。[0086]图2是适用本技术的接收端的静态补偿算法架构的一例示意图。[0087]图3是适用本技术的接收端的动态跟踪补偿基本原理的一例示意图。[0088]图4是适用本技术的接收端的动态跟踪补偿方法的一例示意图。[0089]图5是适用本技术的接收端的动态跟踪补偿结构的一例示意图。[0090]图6是适用本技术的跟踪控制模块的基本原理的一例示意图。[0091]图7是适用本技术的接收端的动态跟踪补偿实现流程的一例示意图。[0092]图8是适用本技术的发送端的动态跟踪补偿优化的一例示意图。[0093]图9是适用本技术的跟踪补偿装置的一例示意图[0094]图10是适用本技术的跟踪补偿装置的另一例示意图。具体实施方式[0095]下面将结合附图,对本技术中的技术方案进行描述。[0096]光通信系统主要由光发射机、光纤信道、光接收机3个基本单元组成。其中,光发射机用于将电信号转为光信号,并将光信号注入光纤信道进行传输,光接收机则用于将光纤信道输出的光信号转为电信号。[0097]一般地,光接收机将光信号转为电信号有2种方式:直接检测或者相干检测。其中,相干检测方式中,输出的电信号包含以下信息中的至少一个:幅度信息、频率信息、相位信息。由于接收灵敏度高,因而相干检测方式在超大容量光通信系统中更具优势。[0098]相干光通信的实质是采用了光频段的外差探测。与直接探测系统相比,多了一个本振激光器。图1是适用本技术的相干接收机的基本结构的一例示意图。如图1所示,相干接收机的关键部件包括:偏振分光器(polarizationbeamsplitter,pbs)、90°光混频器(opticalhybrid)、平衡光探测器、跨阻放大器(transimpedanceamplifier,tia)、模数转换(analogue-to-digitalconversion,adc)等。其中,相干接收机的主要作用是对偏振复用光信号进行预解调、混频,光电转换及放大。[0099]从图1中可以看出偏振复用相干接收机处理信号的流程包括:[0100]接收的光信号通过偏振分光器#1处理分为x1和y1路信号。其中,x1送入90°混频器#1、y1送入90°混频器#2。[0101]本振光(local-oscillator,lo)(例如,通过本振激光器(locallaser)产生或者发射机产生)通过偏振分光器#2处理分为x2路和y2路信号。其中,x2送入混频器#1、y2送入混频器#2。[0102]需要说明的是,接收的光信号或本振光包括x偏振态和y偏振态;或者,也可以称为x偏振方向和y偏振方向。[0103]其中,x偏振态和y偏振态互为正交。也就是说,一个为单一偏振态(偏振态y)的光束通过偏振态旋转后,会变成一个偏振态为y的光束。需要说明的是这里涉及的x和y不是指狭义的x和y坐标轴,而是广义指相互正交的两个方向,例如水平和垂直+45°和-45°方向。[0104]混频器#1和混频器#2输出4路信号,该4路信号作为光电探测器(photodiode)的输入,分别输入到平衡光探测器#1至平衡光探测器#4。平衡光探测器用于将光信号的强度转化为电信号的强度。[0105]其中,平衡光探测器#1的输出信号为xi信号、平衡光探测器#2的输出信号为xq信号、平衡光探测器#3的输出信号为yi信号、平衡光探测器#4的输出信号为yq信号。[0106]上述的xi、xq、yi以及yq分别经过跨阻放大器#1、跨阻放大器#2、跨阻放大器#3和跨阻放大器#4进行低噪声放大,再分别经过adc中的模数转换器#1、模数转换器#2、模数转换器#3和模数转换器#4进行转换,输出模数转换之后的数字信号为xi、xq、yi以及yq。在理想条件下,接收信号的同相位输出(i)和正交相位输出(q)是完全正交、无相对时延的。也就是说,xi和xq之间完全正交、无相对时延。同样地,yi和yq之间完全正交、无相对时延。这里xi、xq与yi、yq之间是相互独立的。[0107]应理解,信号光和本振光均为两个偏振态(例如,x偏振态和y偏振态)复用的光,x偏振态的光和y偏振态的光彼此正交(具体地说,是偏振方向彼此正交)。[0108]然而在实际情况下,线缆或波导长度的差异使得同相正交(in-phasequadrature,iq)两路信号产生同相正交时延(iqskew)。同时,90°光混频器使得i、q两路信号产生偏离90°的正交误差(quadratureerror,qe)。也就是说,上述的xi、xq、yi以及yq四路信号带有iqskew损伤和qe损伤。[0109]一般地,iqskew会影响xy偏振信号的恢复质量,且随着工作条件和外部环境的变化,iqskew也容易发生变化。例如,iqskew损伤包括:高低温变化带来的adc动态时延skew、器件老化带来残余时延skew等。另外,qe容易导致q路信号混入i路信号,降低i、q路信号的正交性,进而导致信号失真或者接入失败。器件波长相关性、热相移器的温漂也会导致qe动态漂移。这里温漂是指光信号随着温度的变化而产生小幅度的时延变化。[0110]在本技术中,为了便于描述,将算法补偿模块之后的处理流程统称为接收数字信号处理(receiverdigitalsignalprocessing,rxdsp)流程。[0111]图2是适用本技术的接收端的静态补偿算法架构的一例示意图。如图2所示,xi,xq,yi,yq对应相干接收机的四路接收信号,均携带iqskew和qe损伤。[0112]接收端数字信号处理器(receiverdigitalsignalprocessing,rxdsp)可以静态补偿iqskew、qe损伤。例如,在该静态补偿算法架构中,有限长单位冲击响应(finiteimpulseresponse,fir)数字滤波器可以通过分数延时补偿iqskew损伤,正交误差补偿模块(quadratureerrorcompensation,qec)可以基于gram-schmidt正交化过程(gram-schmidtorthogonalizationprocess,gsop)算法补偿qe损伤。[0113]示例性的,通过标定或者手动扫描确定相干接收机接收信号产生的最低误码率对应的算法补偿值即链路真实损伤值。[0114]然而,由于各种因素存在,例如温度变化、器件老化、波长相关性等因素导致的接收端动态iqskew和qe损伤则无法使用传统的2x2均衡器自适应补偿,从而造成性能劣化。示例性的,相干接收机接收信号产生的最低误码率对应的算法补偿值可以是动态变化的。[0115]需要说明的是,一般温漂导致的接收端动态iqskew可达约0.5ps。再考虑到标定误差以及器件老化带来的残余skew,接收端动态iqskew甚至可能超过1.0ps。那么,接收端iqskew产生的代价在高波特率、高阶调制码型等方面更加明显,其跟踪补偿算法是单波相干收发机的主要挑战之一。如果在rxdsp补偿算法架构中引入动态skew补偿模块进行跟踪补偿iqskew和qe,比如4x8的自适应均衡滤波,必然会引入额外的资源和功耗代价。[0116]一般地,接收端dsp传统架构为2x2mimo的多抽头均衡器架构,其主要功能是恢复信道引入的收发端相对偏振状态(stateofpolarization,sop)旋转。多抽头系数同时允许补偿信道的偏振模色散(polarizationmodedispersion,pmd)、偏振相关损耗(polarizationdependentloss,pdl)等损伤。然而,该均衡架构为复数均衡计算,无法自适应补偿接收端携带的iq差分效应损伤。比如,iqskew、同相正交误差(in-phasequadratureerror,iqe)等。[0117]当前,为了实现自适应补偿iq差分效应损伤,需要引入计算和实现复杂度更高的均衡架构。比如,采用4x2mimo的多抽头均衡器架构,该架构是基于广义widely均衡原理实现iqskew和iqe的自适应跟踪及补偿的。[0118]然而,采用4x2mimo架构实现动态补偿,将导致算法复杂度和功耗大幅提升。同时,4x2mimo架构的抽头系数更新算法的复杂度增加,也必然会造成相干收发机的抗应力能力下降。比如,激光器相位噪声的跟踪补偿能力、信道sop旋转效应的恢复能力等都会有所下降。[0119]有鉴于此,本技术提出一种动态跟踪补偿方法,能够有效补偿接收端iqskew和qe损伤。该实现方法基于锁相放大检测原理进行检测锁定误差,根据周期微扰信号和性能监控值(例如,比特出错概率(biterrorratio,ber),也可以称为误码率)的同向积分值判断误差方向,进而反馈调节算法反馈量,能够精确地动态跟踪及补偿接收端iqskew和qe损伤。同时,该动态跟踪补偿方法通过模块软件实现,无需增加额外dsp算法模块,降低相干收发机的功耗和和实现复杂度。[0120]为了便于理解,简单介绍本技术中涉及的几个基本概念:[0121]1、同相实数信号和正交实数信号。[0122]现代相干通信中普遍采用正交幅度调制,正交幅度调制是一种在两个正交载波上进行幅度调制的调制方式。这两个载波通常是相位差为900的正弦波,因此被称为正交载波。该复数信号的实部称为同向分量,信号的虚部称为正交分量。[0123]需要说明的是,复数信号(如,x=a+bj)的实部和虚部都为实数(如,a和b都是实数),所以本技术中将上述的同向分量称为同相实数信号,正交分量称为正交实数信号。[0124]2、锁相放大器。[0125]锁相放大器(也称为相位检测器)是一种对交变信号进行相敏检波的放大器。换句话说,锁相放大器是一种可以从干扰极大的环境(例如,信噪比可低至-60db,甚至更低)中分离出特定载波频率信号的放大器。它利用和被测信号有相同频率和相位关系的参考信号作为比较基准,只对被测信号本身和那些与参考信号同频(或者倍频)、同相的噪声分量有响应。因此,能大幅度抑制无用噪声,改善检测信噪比。此外,锁相放大器具有较强的检测灵敏度,信号处理方式比较简单,因此是弱光信号检测的一种有效方法。[0126]锁相放大器采用零差检测方法和低通滤波技术,能够在极强噪声环境中测量相对于周期性参考信号的信号幅值和相位信息。具体地,锁相放大器以相干检测技术为基础,利用参考信号频率与输入信号频率相关,与噪声信号不相关,从而从较强的噪声中提取出有用信号,使得测量精度大大提高。[0127]为了便于理解本技术实施例,做出以下几点说明。[0128]在本技术中,“至少一个”是指一个或者多个。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系。例如,a和/或b可以表示:单独存在a,同时存在a和b,单独存在b的情况,其中,a、b可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。[0129]在本技术中,“用于指示”可以包括用于直接指示和用于间接指示。当描述某一指示信息用于指示a时,可以包括该指示信息直接指示a或间接指示a,而并不代表该指示信息中一定携带有a。[0130]此外,具体的指示方式还可以是现有各种指示方式,例如但不限于,上述指示方式及其各种组合等。各种指示方式的具体细节可以参考现有技术,本文不再赘述。由上文所述可知,举例来说,当需要指示相同类型的多个信息时,可能会出现不同信息的指示方式不相同的情形。具体实现过程中,可以根据具体的需要选择所需的指示方式,本技术实施例对选1)。此时,锁定误差i(t)实则是微扰dither信号对应的纵坐标的差值。[0141]示例性的,再假设需要对a点的iqskew损伤和/或qe损伤进行跟踪补偿,那么首先将微扰dither信号加载在a点,对应的算法补偿均值(iqskew和/或qe)在a-1和a+1处扰动。同样地,基于微扰dither信号的扰动,纵坐标ber的最大值与最小值分别为ber(a-1)和ber(a+1)。此时,锁定误差i(t)也是微扰dither信号对应的纵坐标的差值。[0142]示例性的,当积分值i(t)大于0时,表示算法补偿均值大于接收端的实际损伤,则进行负向反馈,即算法补偿模块需要降低算法补偿均值。当积分值小于0时,表示算法补偿均值小于接收端的实际损伤,则进行正向反馈,即算法补偿模块需要增加算法补偿均值。[0143]上述步骤可以看作是一次跟踪补偿的实现方式。为了使得a点和/或b点的算法补偿均值尽可能地接近浴盆曲线最小值,即c点,需要循环迭代。接下来以b点为例,阐述如何通过循环迭代使得b点的iqskew损伤和/或qe损伤补偿完毕,假设b点的算法补偿均值为b。[0144]示例性的,经过第一次跟踪补偿后,锁定误差i(t)=ber(b+1)-ber(b-1)大于零,意味着需要负向反馈,算法补偿模块需要降低算法补偿均值。[0145]一种可能的实现方式,算法补偿模块可以采用固定步进的方式降低算法补偿均值。即在每次循环迭代时,将算法补偿均值降低固定的数值m。在本该实现方式中,数值m即为算法反馈量。例如,在第二次跟踪补偿时,算法补偿均值由b变为b-m;在第三次补偿时,算法补偿均值由b-m变为b-2m。依次类推,直至锁定误差i(t)的绝对值小于第一门限值,即停止循环迭代操作。此时,b点iqskew损伤和/或qe损伤跟踪补偿完毕。这里m为正实数,可以根据产品需求或者相干信号的实际损伤预先设置。其中,第一门限值的取值也可以取决于产品的实际需求,例如,第一门限值为0.09,本技术对此不作具体限定。在该实现方式中,锁定误差i(t)的绝对值用于指示iqskew损伤和/或qe损伤的偏差程度,锁定误差i(t)的符号用于指示算法补偿的反馈方向。[0146]另一种可能的实现方式,算法补偿模块需要降低算法补偿均值,可以采用锁定误差i(t)乘以固定因子n的方式。即在每次循环迭代时,将前一次循环中确定的锁定误差i(t)乘以固定数值n。例如,在第一次跟踪补偿时,算法补偿均值为b,读取对应的锁定误差为i(t)1,算法反馈量为i(t)1*n;那么在第二次跟踪补偿时,算法补偿均值由b变为b-i(t)1*n,读取对应的锁定误差为i(t)2,算法反馈量为i(t)2*n;那么在第三次补偿时,算法补偿平均值由b-i(t)1*n变为b-i(t)1*n-i(t)2*n。依次类推,直至锁定误差i(t)的绝对值小于第一门限值,即停止循环迭代操作。此时,b点iqskew损伤和/或qe损伤跟踪补偿完毕。这里n为正实数,可以根据产品需求或者相干信号的实际损伤预先设置。例如n为0.2。第一门限值的取值也可以取决于产品的实际需求,例如0.09,本技术对此不作具体限定[0147]应理解,在上述循环迭代过程中,锁定误差i(t)的绝对值应该是不断降低的。通过循环迭代,能够实现接收端iqskew和/或qe损伤的精确跟踪和动态补偿。[0148]需要说明的是,周期性扰动时钟信号,即微扰dither信号的幅度取决于代价函数ber(t)的灵敏度和积分时间。如图3的右图所示,同一时钟周期内,dither信号与ber(t)需要同步后进行积分。具体地,算法补偿模块跟踪补偿相干信号的iqskew和/或qe损伤的偏差程度i(t)满足:[0149][0150]其中,t是扰动时钟信号的周期,n为积分周期。[0151]一般地,浴盆曲线越扁平,对微扰(dither)信号幅度的要求越高。示例性的,如图3左图所示中的a点、b点与c点的距离会更大。此时,为了实现更好地接收端损伤补偿,加载的微扰信号的幅度会更高。但是,过高的微扰强度会引入性能代价,可以通过增加积分时间来规避该风险。[0152]综上所述,根据锁相放大的检测原理,可以在微弱单频dither信号的扰动下检测出锁定误差量i(t),且不受其他可能导致误码波动的因素影响。因为光电器件引起的接收端iqskew具有慢变效应,可以用慢速处理器跟踪补偿。例如,通过微控制单元(microcontrollerunit,mcu)或现场可编程逻辑门阵列(fieldprogrammablegatearray,fpga)跟踪补偿。该算法方案简单直接,通过软件开发工具包(softwaredevelopmentkit,sdk)即可实现,对特殊应用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit,asic)芯片设计无额外资源需求。同时,该方案通过软件实现和控制,引入的额外功耗几乎可以忽略。[0153]图4是本技术实施例提供的动态跟踪补偿方法的示意性流程图,应用于相干收发机,该相干收发机包括算法补偿模块和跟踪控制模块。具体步骤400包括:[0154]s410,跟踪控制模块产生周期性扰动时钟信号c(t);[0155]示例性的,周期性扰动时钟信号c(t)可以是±1脉冲波形。[0156]s420,跟踪控制模块驱动算法补偿模块基于原始算法补偿均值加载周期性扰动时钟信号c(t),以获取第一锁定误差i(t)1,t为时间参数。[0157]一种可能的实现方式,获取第一锁定误差i(t)1包括:跟踪控制模块接收性能监控量;跟踪控制模块将加载原始算法补偿均值后的周期性扰动时钟信号c(t)和性能监控量同步积分,以获取第一锁定误差i(t)1。[0158]在该实现方式中,第一锁定误差可以根据扰动时钟信号与性能监控量同步积分得到。示例性的,当性能监控量为比特出错概率ber,扰动时钟信号为±1脉冲波形时,第一锁定误差就是ber在某一时段的差值。[0159]示例性的,性能监控量包括比特出错概率ber、均方误差mse、信噪比snr中的任意一种。其中,比特出错概率ber、均方误差mse、信噪比snr是等价的。例如,相干收发机的前向纠错码(forwarderrorcorrection,fec)解码器可以读取ber。[0160]在本技术实施例中,第一锁定误差i(t)1满足:[0161][0162]其中,t为扰动时钟信号c(t)的周期,n为积分周期,ber(t)为原始的比特出错概率函数。[0163]在该实现方式中,第一锁定误差可以根据扰动时钟信号与性能监控量同步积分得到。示例性的,当扰动时钟信号为±1脉冲波形时,第一锁定误差i(t)1就是ber(t)在时段[0,nt]上的差值。[0164]s430,跟踪控制模块根据第一锁定误差i(t)1确定第一算法反馈量;[0165]一种可能的实现方式,跟踪控制模块根据第一锁定误差i(t)1确定第一算法反馈量,包括:[0166]当第一锁定误差i(t)1大于0时,跟踪控制模块根据第一锁定误差i(t)1确定第一算法反馈量为-m,m为大于零的预设值;或者[0167]当第一锁定误差i(t)1小于0时,跟踪控制模块根据第一锁定误差i(t)1确定第一算法反馈量为m,m为大于零的预设值。[0168]在该实现方式中,采用固定步进方式进行确定第一算法反馈量。即第一算法反馈量±m是个固定值,可以根据产品需求、或者实际跟踪补偿损伤预先设置。[0169]示例性的,假设第一算法反馈量m=1。针对iqskew损伤,当前算法补偿均值为5ps,最低误码率对应的算法补偿均值(即链路真实损伤值)为0ps。当跟踪控制模块产生周期性扰动时钟信号,并基于当前算法补偿均值加载周期性扰动时钟信号后,可以确定锁定误差i(t)为7.96。这意味着算法补偿均值大于实际损伤,算法补偿模块需要降低算法补偿均值。即第一算法反馈量为-m。[0170]另一种可能的实现方式,跟踪控制模块根据第一锁定误差i(t)1确定第一算法反馈量,还包括:跟踪控制模块将第一锁定误差i(t)1与n的乘积确定为第一算法反馈量,n为小于零的实数。[0171]在该实现方式中,采用锁定误差乘以固定因子i(t)*n的方式进行确定第一算法反馈量。其中,固定因子n是个固定值,可以根据产品需求、或者实际跟踪补偿损伤预先设置。[0172]示例性的,假设固定因子n=0.2。针对iqskew损伤,当前算法补偿均值为5ps,最低误码率对应的算法补偿值即链路真实损伤值为0ps。当跟踪控制模块产生周期性扰动时钟信号,并基于当前算法补偿均值加载周期性扰动时钟信号后,可以确定锁定误差i(t)为7.96。这意味着算法补偿均值大于实际损伤,算法补偿模块需要降低当前算法补偿均值。即第一算法反馈量为i(t)*n=7.96×0.2=1.5。[0173]s440,跟踪控制模块驱动算法补偿模块根据第一算法反馈量更新原始算法补偿均值,以获取第一算法补偿均值。[0174]示例性的,跟踪控制模块驱动算法补偿模块在原始算法补偿均值的基础上增加第一算法反馈量,以获取第一算法补偿均值。[0175]在该实现方式中,第一算法补偿均值是基于原始算法补偿均值,增加或减少第一算法反馈量确定的。当第一锁定误差i(t)1大于0时,说明当前算法补偿均值大于实际损伤,算法补偿模块需要在当前算法补偿均值的基础上减少算法反馈量。当第一锁定误差i(t)1小于0时,说明当前算法补偿均值小于实际损伤,算法补偿模块需要在当前算法补偿均值的基础上增加算法反馈量。[0176]作为示例而非限定,跟踪控制模块可以驱动算法补偿模块基于第i-1算法补偿均值加载周期性扰动时钟信号c(t),以获取第i次跟踪补偿中的第i锁定误差i(t)i,其中,第i-1算法补偿均值是根据第i-1次跟踪补偿中的第i-1锁定误差i(t)i-1确定的,i为大于1的整数;跟踪控制模块根据第i锁定误差i(t)i确定第i算法反馈量;跟踪控制模块驱动算法补偿模块根据第i算法反馈量更新第i-1算法补偿均值,以确定第i算法补偿均值。[0177]在该实现方式中,跟踪控制模块与算法补偿模块针对动态跟踪补偿iqskew和qe损伤进行循环迭代,提供了至少进行两次算法补偿的方式,能够进一步有效实现动态补偿iqskew和qe损伤。[0178]具体地,当第i锁定误差i(t)i的绝对值小于第一门限时,跟踪控制模块停止获取第i算法补偿均值。即相干信号真实的损伤值跟踪补偿完毕。[0179]在该实现方式中,第一门限值时预设值可以根据产品实际需求预先设置,本技术对第一门限的具体数值不作具体限定。通过判断锁定误差的绝对值小于第一门限值时停止循环迭代,即相干信号的损伤补偿完毕。[0180]在本技术实施例中,算法补偿模块包括有限长单位冲击响应fir数字滤波器和/或正交误差补偿qec模块。其中,fir数字滤波器用于补偿相干信号的同相正交时延iqskew,qec模块用于补偿相干信号的正交误差qe。[0181]也就是说,跟踪控制模块与算法补偿模块可以补偿相干信号的iqskew损伤和/或qe损伤。即该实现方式既可以只补偿iqskew损伤,也可以补偿qe损伤,还可以同时补偿iqskew损伤和qe损伤等。[0182]在本技术实施例中,iqskew和qe的跟踪补偿方式包括以下方式中的任意一种:串行锁定方式和并行锁定方式。[0183]在串行锁定方式中,iqskew和qe分别进行跟踪锁定。[0184]示例性的,首先进行参数1(例如,iqskew)的跟踪锁定:开始锁定环路,并产生微扰信号dither1。扰动算法补偿模块(例如,fir数字滤波器)补偿参数,并测量比特出错概率ber。同步时钟信号读取比特出错概率ber,将微扰信号dither1与ber同步积分后计算积分值,即确定锁定误差i(t)和反馈方向。随后,状态机更新算法补偿参数均值。通过不断循环迭代,当同步积分绝对值(即锁定误差i(t))小于第一门限时,即认为参数1已精确补偿。然后关闭参数1的微扰信号dither1,开启参数2(例如,qe)的微扰信号dither2并进行跟踪锁定。其中,参数2的具体跟踪锁定方式与方式1类似,此处不再赘述。当参数2的锁定误差小于第二门限后,关闭参数2的微扰信号dither2,再次跟踪锁定参数1,直至参数1和参数2损伤跟踪补偿完毕。综上,参数1和参数2的跟踪锁定是循环分时进行的。[0185]在并行锁定方式中,iqskew和qe同时进行跟踪锁定。[0186]示例性的,n个参数分别与n个算法补偿模块一一对应,这n个算法补偿模块同时对各自对应的参数进行跟踪锁定。具体地,首先在数字域加载周期性微扰信号。其中,n个dither信号中的任意两个dither信号的周期不同。然后,分别将n个微扰信号与代价函数ber(t)同步积分,进而确定补偿值和反馈方向。最后,状态机分别更新n个算法补偿参数。依次规则,循环迭代直至该n个算法补偿参数均补偿完毕即可。[0187]需要说明的是,本技术实施例中仅以相干收发机的接收端iqskew和qe损伤这两个参数为例进行说明,实际可能有很多其他参数,在此不一一列举,不应对本技术的方案构成任何限定。[0188]具体地,在串行锁定方式中,fir数字滤波器和qec模块分别加载的扰动时钟信号具有相同的周期,且分时进行跟踪锁定;在并行锁定方式中,fir数字滤波器和qec模块分别加载的扰动时钟信号具有不同的周期,且同时进行跟踪锁定。[0189]根据本技术提供的方案,通过跟踪控制模块产生扰动时钟信号,使得计算补偿模块基于原始算法补偿均值加载该扰动时钟信号,以产生第一锁定误差,进而确定第一算法反馈量。再使得计算补偿模块根据第一算法反馈量和原始算法补偿均值获取第一算法补偿均值,完成动态补偿过程。该方法能够在不额外增加相干收发机的功耗的情况下,有效实现动态补偿iqskew和qe损伤。[0190]图5是适用本技术接收端的iqskew和qe损伤的动态补偿结构的一例示意图。如图5所示,相干接收机前端输出4路信号,分别为xi、xq、yi、yq。其中,xi和xq,或者yi和yq信号之间带有iqskew和qe损伤。xi和xq,或者yi和yq信号通过数模转换adc后,经过fir数字滤波器可以进行iqskew损伤补偿,以及经过qec算法补偿模块可以进行qe损伤补偿。其中,针对iqskew损伤,相干信号在经过fir数字滤波器补偿损伤后,依次进行信道均衡、载波恢复、符号到比特解映射等处理,再传输至前向纠错码(forwarderrorcorrection,fec)解码器,以读取比特出错概率ber。跟踪控制模块接收来自fec解码器读取的ber,将ber代价函数与微扰dither信号同步积分后,获取锁定误差,进而确定算法反馈量。最后驱动算法补偿模块基于原始算法补偿均值,增加或减少算法反馈量,以获取最新的算法补偿均值。通过判断算法补偿均值与第一门限值的大小确定是否进行下一次的动态跟踪补偿,直至相干收发机的接收端的损伤补偿完毕即可。[0191]其中,该动态补偿结构主要包含如下3个功能模块:[0192](1)算法补偿模块,用于数字域加载周期性微扰信号。[0193]示例性的,通过fir数字滤波器补偿iqskew损伤,通过qec模块补偿qe损伤。[0194]可选地,adc模拟iqskew可以替代fir滤波器实现iqskew的跟踪锁定。部分集成相干接收机(integratedcoherentreceiver,icr)的热相移器具有正交相位调节功能,可以代替qec模块实现qe的跟踪锁定。[0195](2)fec解码器,用于读取ber代价函数,并将该ber发送至跟踪控制模块。[0196]需要说明的是,如果算法模块补偿值和实际损伤有偏差,则fec解码器上报跟踪控制模块的ber非最优。[0197](3)跟踪控制模块,用于将微扰dither信号和ber代价函数同步积分,并检测锁定误差i(t)和反馈更新算法模块补偿参数。通过循环迭代,使ber接近最优值(例如,图3的c点),从而实现相干收发机的接收端iqskew、qe精确跟踪和动态补偿。[0198]图6是适用本技术的跟踪控制模块基本原理的一例示意图。如图6所示,首先,接收端数字信号处理器rxdsp从fec解码器接收ber,将ber与产生的周期性微扰时钟信号进行同步并积分。其中,积分值的绝对值表示算法补偿iqskew和/或qe的偏差程度,即锁定误差。积分值的符号则表示算法反馈方向。再根据锁定误差获取算法反馈量,进而更新算法补偿参数均值。本技术实施例中,可以通过状态机更新算法补偿参数均值。其中,在周期性微扰时钟信号中,v0是算法补偿参数均值,δv是微扰dither信号峰峰值。[0199]另外,在跟踪控制模块中,需要将微扰信号发生器输出的周期性微扰时钟信号,以及更新后的补偿参数均值耦合并输出,以更新显示查找表(lookuptable,lut),并上报接rxdsp。根据相干信号的实际损伤情况进行一次或多次的算法跟踪补偿,最终使得最低误码率对应的算法补偿值即链路真实损伤值尽可能的小。[0200]示例性的,跟踪补偿模块更新补偿参数均值可以包括:当积分值大于0时,表示算法补偿均值大于实际损伤,需要负向反馈。即算法补偿模块需要在前一算法补偿均值的基础上减少算法反馈量,以获取更新后的算法补偿均值。当积分值小于0时,表示算法补偿均值小于实际损伤,需要正向反馈。即算法补偿模块需要基于前一算法补偿均值的基础上增加算法反馈量,以获取更新后的算法补偿均值。通过不断循环迭代,当同步积分绝对值(即锁定误差i(t))小于第一门限时,即实现接收端iqskew、qe的精确动态补偿完毕。[0201]需要说明的是,本技术对该第一门限的取值不作具体限定,一般取决于产品的实际需求,没有物理单位。[0202]综上,本技术提供了接收端iqskew和qe的跟踪补偿方案。示例性的,可以通过串行锁定或并行锁定2种方式具体实现。图7为对应的适用本技术接收端的动态补偿实现流程的一例示意图。[0203]如图7的左图所示,在串行锁定方式中,接收端iqskew和qe的算法补偿模块产生相同周期的微扰信号,两个算法补偿模块的跟踪锁定需要分时进行。[0204]示例性的,首先进行参数1(例如,iqskew)的跟踪锁定:开始锁定环路,并产生微扰dither1信号。扰动算法补偿模块(例如,fir数字滤波器)补偿参数,并测量比特出错概率ber。同步时钟信号读取比特出错概率ber,将微扰信号dither1与ber同步积分后计算积分值,即确定锁定误差i(t)和反馈方向。随后,状态机更新算法补偿参数均值。通过不断循环迭代,当同步积分绝对值(即锁定误差i(t))小于第一门限时,即认为参数1已精确补偿。然后关闭参数1的dither1信号,开启参数2(例如,qe)的dither2信号并进行跟踪锁定。其中,参数2的具体跟踪锁定方式与方式1类似,此处不再赘述。当参数2的锁定误差小于第二门限后,关闭参数2的dither2信号,再次跟踪锁定参数1,直至参数1和参数2损伤跟踪补偿完毕。综上,参数1和参数2的跟踪锁定是循环分时进行的。[0205]需要说明的是,本技术对该第二门限的取值不作具体限定,一般取决于产品的实际需求,没有物理单位。第二门限与第一门限的取值可以相同,也可以不同,具体以产品的实际需求为准。[0206]如图7的右图所示,在并行锁定方式中,接收端的不同参数对应的算法补偿模块产生不同周期的微扰信号,不同算法补偿模块的跟踪锁定可以同时进行。锁定误差i(t)分别由各自dither信号和连续采样ber序列同步积分获得,状态机分别更新算法补偿参数。[0207]示例性的,n个参数分别与n个算法补偿模块一一对应,这n个算法补偿模块同时对各自对应的参数进行跟踪锁定。具体地,首先在数字域加载周期性微扰信号。其中,n个dither信号中的任意两个dither信号的周期不同。然后,分别将n个微扰信号与代价函数ber(t)同步积分,进而确定补偿值和反馈方向。最后,状态机分别更新n个算法补偿参数。依次规则,循环迭代直至该n个算法补偿参数均补偿完毕即可。[0208]需要说明的是,本技术实施例中仅以相干收发机的接收端iqskew和qe损伤这两个参数为例进行说明,实际可能有很多其他参数,在此不一一列举,不应对本技术的方案构成任何限定。[0209]需要说明的是,上述实施例中提供的动态补偿方法仅是示例性说明,不应对本技术的技术方案构成任何限定。应理解,针对相干接收机前端输出的相关信号xi、xq、yi和yq,以及对应产生的iqskew损伤和qe损伤,都受到本技术方案的保护。示例性的,通过本技术提供的动态跟踪补偿方法,可以补偿xi、xq两路,(或者yi、yq两路)之间的iqskew损伤和/或qe损伤。另外,本技术对未来可能出现的相干光信号的数量,以及其他可能出现的损伤不作任何限定。[0210]作为示例而非限定,上述实施例仅是对相干收发机的接收端iqskew和qe损伤进行动态跟踪和补偿。类似地,结合回传通道的同步功能,即利用收端到发端的回传通道,可以将本技术的方案扩展到发端,对发端性能进行优化。[0211]图8是适用本技术的相干收发机的发端参数的动态优化的一例示意图。如图8所示,发射端信号处理器(transmitterdigitalsignalprocessing,txdsp)通过数模转换器(digitaltoanalogconvertor,dac)对数据进行调制和预补偿,再通过光电转换(e/o)将电信号转为光信号,并将光信号注入光纤进行传输。相干接收机(coherentreceiver,corx)则将光纤输出的光信号转为电信号,由接收端信号处理器rxdsp对信号进行解调恢复。fec解码器读取并上报ber,该ber由回传通道传送,经回传通道接口、控制单元传送到发射端。然后,发射端算法补偿模块在数字域加载周期性微扰信号,v0是算法补偿参数均值,可以是任何能够被txdsp补偿的发端损伤,如iqskew,xyskew,iq增益不平衡等,δv是dither信号峰峰值。利用dither信号与ber同步积分后确定反馈方向,状态机更新算法补偿参数均值,通过不断循环迭代,当同步积分绝对值(锁定误差)小于门限时,发端损伤即可实现精确跟踪与补偿。[0212]需要说明的是,上述选取ber作为性能监控量,仅是示例性说明,不应对本技术的方案构成任何限定。可选地,其它参数比如误差均方跟值(meansquarederror,mse)、接收信号信噪比(signal-noiseratio,snr)等皆可作为性能监控量。另外,本技术提供的技术方案适用于任何代价函数具有浴盆特征的损伤参数补偿。[0213]综上所述,本技术提供了一种用于相干收发机的动态跟踪和补偿方法,基于锁相放大检测原理,跟踪并补偿相干收发机的接收端iqskew和qe的动态损伤。在数字域加载周期微扰信号,根据周期微扰信号和性能监控值(比如代价函数ber)的同步积分判断锁定误差和反馈方向,更新算法补偿参数。从而有效实现接收端iqskew和qe损伤的精确跟踪及补偿。同时,该方法无需增加额外dsp的实现复杂度,进一步降低相干收发机的功耗。[0214]本技术提供的方案简单易行,可以完全通过模块软件实现,无需增加功耗和额外dsp算法模块。另外,在低微扰强度下,高灵敏度的锁定误差检测精度能够保证该方案不引入系统性能代价。[0215]应理解,本技术的技术方案可以适用于现在及未来所有的相干模块,尤其是填补了已有芯片的接收端iqskew动态补偿功能的缺失,有效释放接收端动态iqskew引入的系统余量。[0216]上文结合图1至图8,详细描述了本技术的跟踪补偿的方法侧实施例,下面将结合图9和图10,详细描述本技术的跟踪补偿的装置侧实施例。应理解,装置实施例的描述与方法实施例的描述相互对应。因此,未详细描述的部分可以参见前面方法实施例。[0217]图9是本技术实施例提供的跟踪补偿装置的示意性框图。如图9所示,该装置1000可以包括跟踪控制模块1100、算法补偿模块1200。[0218]应理解,该装置1000可以包括用于执行图4中的方法400中方法的单元。并且,该装置1000中的各单元和上述其它操作和/或功能分别为了实现图4中的方法400的相应流程。[0219]示例性的,跟踪控制模块1100用于产生周期性扰动时钟信号c(t)。跟踪控制模块1100还用于驱动算法补偿模块1200基于原始算法补偿均值加载周期性扰动时钟信号c(t),以获取第一锁定误差i(t)1,t为时间参数。跟踪控制模块1100还用于根据第一锁定误差i(t)1确定第一算法反馈量。跟踪控制模块1100还用于驱动算法补偿模块1200根据第一算法反馈量更新原始算法补偿均值,以获取第一算法补偿均值。[0220]可选地,跟踪控制模块1100还用于驱动算法补偿模块1200基于第i-1算法补偿均值,在相干信号的数字域加载周期性扰动时钟信号c(t),以获取第i次跟踪补偿中的第i锁定误差i(t)i,其中,第i-1算法补偿均值是根据第i-1次跟踪补偿中的第i-1锁定误差i(t)i-1确定的,i为大于1的整数。跟踪控制模块1100还用于根据第i锁定误差i(t)i确定第i算法反馈量。跟踪控制模块1100还用于驱动算法补偿模块1200根据第i算法反馈量更新第i-1算法补偿均值,以确定第i算法补偿均值。[0221]可选地,跟踪控制模块1100还用于接收性能监控量。跟踪控制模块1100还用于将周期性扰动时钟信号c(t)和性能监控量同步积分,以获取第一锁定误差i(t)1。[0222]示例性的,性能监控量包括比特出错概率ber、均方误差mse、信噪比snr中的任意一种。[0223]一种可能的实现方式,当第一锁定误差i(t)1大于0时,跟踪控制模块1100用于根据第一锁定误差i(t)1确定第一算法反馈量为-m,m为大于零的预设值;或者当第一锁定误差i(t)1小于0时,跟踪控制模块1100用于根据第一锁定误差i(t)1确定第一算法反馈量为m,m为大于零的预设值。[0224]另一种可能的实现方式,跟踪控制模块1100还用于将第一锁定误差i(t)1与n的乘积确定为第一算法反馈量,n为小于零的实数。[0225]示例性的,跟踪控制模块1100还用于驱动算法补偿模块1200在原始算法补偿均值的基础上增加第一算法反馈量,以获取第一算法补偿均值。[0226]可选地,当第i锁定误差i(t)i的绝对值小于第一门限时,跟踪控制模块1100用于停止获取第i算法补偿均值。[0227]示例性的,第一锁定误差i(t)1满足:[0228][0229]其中,t为扰动时钟信号c(t)的周期,n为积分周期,ber(t)为原始的比特出错概率函数。[0230]示例性的,算法补偿模块1200包括有限长单位冲击响应fir数字滤波器和/或正交误差补偿qec模块,其中,fir数字滤波器用于补偿相干信号的同相正交时延iqskew,qec模块用于补偿相干信号的正交误差qe。[0231]可选地,iqskew和qe的跟踪补偿方式包括以下方式中的任意一种:串行锁定方式和并行锁定方式。[0232]示例性的,在串行锁定方式中,fir数字滤波器和qec模块分别加载的扰动时钟信号具有相同的周期,且分时进行跟踪锁定;在并行锁定方式中,fir数字滤波器和qec模块分别加载的扰动时钟信号具有不同的周期,且同时进行跟踪锁定。[0233]还应理解,该装置1000中的跟踪控制模块单元1100可通过至少一个处理器实现。[0234]还应理解,该装置1000中的跟踪控制模块1100可以通过该芯片或芯片系统上集成的处理器、微处理器或集成电路等实现。[0235]图10是本技术实施例提供的跟踪补偿装置2000的另一示意性框图。如图10所示,该装置2000包括处理器2010、收发器2020和存储器2030。其中,处理器2010、收发器2020和存储器2030通过内部连接通路互相通信,该存储器2030用于存储指令,该处理器2010用于执行该存储器2030存储的指令,以控制该收发器2020发送信号和/或接收信号。[0236]应理解,该装置2000可以用于执行上述方法实施例中的各个步骤和/或流程。[0237]可选地,该存储器2030可以包括只读存储器和随机存取存储器,并向处理器提供指令和数据。存储器的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。存储器2030可以是一个单独的器件,也可以集成在处理器2010中。该处理器2010可以用于执行存储器2030中存储的指令,并且当该处理器2010执行存储器中存储的指令时,该处理器2010用于执行上述与跟踪控制模块和/或算法补偿模块对应的方法实施例的各个步骤和/或流程。[0238]其中,收发器2020可以包括发射机和接收机。收发器2020还可以进一步包括天线,天线的数量可以为一个或多个。该处理器2010和存储器2030与收发器2020可以是集成在不同芯片上的器件。如,处理器2010和存储器2030可以集成在基带芯片中,收发器2020可以集成在射频芯片中。该处理器2010和存储器2030与收发器2020也可以是集成在同一个芯片上的器件。本技术对此不作限定。[0239]其中,收发器2020也可以是通信接口,如输入/输出接口、电路等。该收发器2020与处理器2010和存储器2020都可以集成在同一个芯片中,如集成在基带芯片中。[0240]应理解,本技术实施例中的具体的例子只是为了帮助本领域技术人员更好地理解本技术的技术方案,上述具体实现方式可以认为是本技术最优的实现方式,而非限制本技术实施例的范围。[0241]还应理解,在本技术的各种实施例中,上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本技术实施例的实施过程构成任何限定。[0242]应理解,上述实施例中,只是举例说明本技术提供的动态跟踪补偿方法流程,对本技术的保护范围不构成任何的限定。[0243]还应理解,在本技术的各个实施例中,如果没有特殊说明以及逻辑冲突,不同的实施例之间的术语和/或描述可以具有一致性、且可以相互引用,不同的实施例中的技术特征根据其内在的逻辑关系可以组合形成新的实施例。[0244]应理解,本技术实施例中,该处理器可以为中央处理单元(centralprocessingunit,cpu),该处理器还可以是其它通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor,dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit,asic)、现成可编程门阵列(fieldprogrammablegatearray,fpga)或者其它可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。通用处理器可以是微处理器,也可以是任何常规的处理器等。[0245]还应理解,本技术实施例中的存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器,或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中,非易失性存储器可以是只读存储器(read-onlymemory,rom)、可编程只读存储器(programmablerom,prom)、可擦除可编程只读存储器(erasableprom,eprom)、电可擦除可编程只读存储器(electricallyeprom,eeprom)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(randomaccessmemory,ram),其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明,许多形式的ram可用,例如静态随机存取存储器(staticram,sram)、动态随机存取存储器(dram)、同步动态随机存取存储器(synchronousdram,sdram)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(doubledataratesdram,ddrsdram)、增强型同步动态随机存取存储器(enhancedsdram,esdram)、同步连接动态随机存取存储器(synchlinkdram,sldram)和直接内存总线随机存取存储器(directrambusram,drram)。应注意,本文描述的系统和方法的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。[0246]本技术的实施例中的方法步骤可以通过硬件的方式来实现,也可以由处理器执行软件指令的方式来实现。软件指令可以由相应的软件模块组成,软件模块可以被存放于随机存取存储器、闪存、只读存储器、可编程只读存储器、可擦除可编程只读存储器、电可擦除可编程只读存储器、寄存器、硬盘、移动硬盘、cd-rom或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质耦合至处理器,从而使处理器能够从该存储介质读取信息,且可向该存储介质写入信息。[0247]本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本技术的范围。[0248]所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。[0249]在本技术所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。[0250]所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本技术实施例技术方案的目的。[0251]另外,在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。[0252]所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、移动硬盘、rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。[0253]以上所述,仅为本技术的具体实施方式,但本技术的保护范围并不局限于此,任何熟悉本
技术领域
:的技术人员在本技术揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此,本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。当前第1页12当前第1页12
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