[发明专利]适用于QDB频谱压缩偏振复用信号的多模盲均衡算法

权利要求书

1.一种适用于正交双极性QDB频谱压缩的偏振复用信号的多模盲均衡数字信号处理算法，其特征在于包括：

采用基于信号星座点分布的多模的数字信号处理模块用于正交双极性QDB频谱压缩偏振复用信号接收的补偿与恢复；

所述的正交双极性QDB频谱压缩偏振复用信号，其偏振复用的PM-QPSK信号后增加一个带通的高斯光滤波器，该高斯滤波器的带宽为符号率的0.75~1倍，以实现QDB的频谱压缩，并产生偏振复用QDB信号；

所述的多模数字信号处理模块，包括：9点的CMMA级联多模算法用来偏振解复用与补偿偏振模色散；基于多模QPSK分割的频偏估计算法；基于多模QPSK分割联合最大似然ML估计的相位恢复算法。

2.如权利要求1所述多模盲均衡数字信号处理算法，其特征在于所述的9点的CMMA级联多模算法由一个蝶形滤波器实现，所述的蝶形滤波器的误差传递函数由三个不同星座模的半径所决定，该三个不同星座模为QDB信号9个点星座图的分布模；

所述的多模QPSK分割的频偏估计算法，根据不同星座分布模半径，将半径模上的星座点旋转归一化为QPSK的四个星座点，再采用4次方运算后求解频偏；

所述的多模QPSK分割联合最大似然ML估计的相位估计算法，基于三个星座分布模半径的QPSK分割先采用Viterbi-Viterbi算法相位恢复后，再增加一级的ML相位估计算法，以有效的提高相位恢复性能。

3.如权利要求2所述多模盲均衡数字信号处理算法，其特征在于所述的9点的级联多模CMMA算法的处理过程如下：输入的数据信号X和Y经过四个数字滤波器hxx, hxy, hyx, hyy，得到的输出Zx和Zy，同时由误差传递函数得到                                                反馈到CMMA更新模块，该更新模块的处理过程如下式所示： 

                    （1）

其中，上述式子给出了四个数字滤波器的第k个抽头的值关于第i个信号符号的更新过程，其中hxx(k), hxy(k),hyx(k),hyy(k)分别为四个数字滤波器的第k个抽头的值，e_x(i)和e_y(i)为X和Y偏振符号函数在第i个符号的值，对QDB频谱压缩的9点星座点而言由下式给出：

      (2)

其中，e_x,y(i)表示e_x(i)或e_y(i)，和为输入的X和Y信号的复共轭，而sign是取正负符号函数，为步长值，Z _x,y(i) 表示处理模块得到的第i输出Zx(i)或Zy(i)；A1~A3是根据三个模半径R1~R3得到参照收敛模；通过该方法，能有效的进行偏振解复用，并补偿偏振模色散。

4.如权利要求2所述多模盲均衡数字信号处理算法，其特征在于所述的多模QPSK分割的频偏估计算法中，多模QPSK分割主要分为三个处理步骤：首先，将星座点图按模半径大小进行分割为三个圈，最内圈为0点星座点；第二圈和第三圈是用来估计频偏和相位的数据点；第二步，选择中间第二圈上的星座点旋转–/4，这样最外圈和中间圈能形成四个象限的QPSK相位分布；第三步，选择性归一化，即选择中间圈和最外圈的星座点数据，分布独立的归一化，只选取最外圈和中间圈的星座点后得到第三步的QPSK四个点；

经过模分割，旋转与选择性归一化后得到QPSK点分布，再采用4次方后前后数据进行差分运算，得到频偏估计值，频偏估计的4次方算法求解如下式所示：

                     (3)

其中，S_k是归一化合并后的符号数据点，T_s是符号间隔，而Δf_est为估计的频偏值，N是一次处理的信号数据长度；根据上式得到频偏，通过将每个符号数据乘以负的频偏相位，即得到纠正频偏后的符号数据。

5.如权利要求2所述多模盲均衡数字信号处理算法，其特征在于所述的联合多模QPSK分割法与最大似然ML估计相位恢复算法分为三个部分，第一部分为QPSK分割，包括了模分割、旋转和选择性归一化，得到QPSK星座点，然后采用Viterbi-Viterbi的相位估计算法进行初步的相位估计与恢复；在上述估计的结果后再进行一次最大似然ML的相位估计与恢复，最终得到相位恢复好的数据点；其中，初步的相位估计由下式得出：

                                       (4)

此后的ML相位估计值由下式给出：

                                         (5)

                              (6)

其中，D_k 是对S_k的星座点判决，通过将判决前后的星座点S_k和D_k进行如式（5）和（6）的操作得到相位估计值；再乘以负的相位估计值，得到相位恢复后的结果。