[发明专利]用于光通信的自适应数字后滤波器和符号间干扰均衡器

说明书

本发明涉及用于光通信的自适应后数字滤波器和符号间干扰均衡器。在相干光接收器中接收已调制光信号，相干光接收器采用后数字滤波器和诸如最大似然序列估计(MLSE)或Bahl‑Cocke‑Jelinek‑Raviv(BCJR)算法的符号间干扰(ISI)均衡器。一些公开的技术针对在不同的频谱变窄的操作场景下自适应地调整后数字滤波器的时域冲激响应(或等价地调整频域中的频率响应)和ISI均衡器的相应结构。

相关申请的交叉引用

本专利文件要求2014年7月16日提交的美国临时专利申请第 62/025,247号的权益。上述专利申请的全部内容以引用的方式作为本文件的公开内容的一部分并入本文。

技术领域

本专利文件涉及到光信号接收和处理。

背景技术

诸如无线通信、光纤通信等的应用领域中对于数据通信具有不断增长的需求。对于核心网络的带宽需求尤其高，因为不只是诸如智能手机和计算机的用户设备由于多媒体应用而使用越来越多的带宽，而且设备的总数也在增长，用于这些设备的数据在核心网络上被传输。

发明内容

在一些公开的实施例中，公开了接收和处理已调制信号以恢复调制在信号上的数据的技术。在一些实施例中，使用具有自适应系数的数字后滤波器，以便补偿接收信号中由随着时间变化并导致对已调制信号的窄带滤波的信道条件引起的失真，从而导致符号间干扰(ISI)。自适应数字后滤波器的输出可通过ISI均衡器进行处理，可使用ISI均衡器提供反馈信号，反馈信号被用于改变自适应后滤波器的滤波器系数值。

在一个示例方面，公开了从已调制信号恢复信息比特的方法。已调制信号可能具有使用相干调制技术调制的信息比特。所述方法包含接收模拟形式的已调制信号；将模拟形式的已调制信号转换为数字化信号；通过处理数字化信号，估计用于相干调制技术的已调制信号和调制载波中的信道损失；使用包括多个滤波器系数的有限冲激响应数字后滤波器对已处理的数字化信号操作进行滤波，以产生滤波器输出；以及在滤波器输出上进行符号间干扰(ISI)均衡以产生对信息比特的估计。

在另一个示例方面，公开了用于恢复光通信系统中的相干载波上调制的数据比特的光接收器装置。装置包含接收模拟形式的已调制信号的射频前端；将模拟形式的已调制信号转换为数字化信号的模数转换器；估计器，所述估计器通过处理数字化信号估计用于相干调制技术的已调制信号和调制载波中的信道损失；使用包括多个滤波器系数的有限冲激响应数字后滤波器对已处理的数字化信号操作进行滤波以产生滤波器输出的滤波器；以及在滤波器输出上进行均衡以产生对信息比特的估计的符号间干扰(ISI) 均衡器。

在另外一个示例方面，公开了包含光信号发送器、光传输网络和光信号接收器的光通信系统。光信号发送器使用相干调制技术产生模拟形式的光信号，光信号包括信息比特。光传输网络传输光信号。光信号通过光传输网络接收模拟形式的已调制信号；将模拟形式的已调制信号转换为数字化信号；通过处理数字化信号估计用于相干调制技术的已调制信号和调制载波中的信道损失；使用包括多个滤波器系数的有限冲激响应数字后滤波器对已处理的数字化信号操作进行滤波以产生滤波器输出；以及在滤波器输出上进行符号间干扰(ISI)均衡以产生对信息比特的估计。

附图说明

图1是使用相干检测的预滤波波分复用(WDM)传输系统的示例的框图，相干检测同时采用了数字后滤波器和ISI均衡器DSP(数字信号处理)模块。

图2是使用相干检测的多个级联的ROADM(可重构光分插复用器 (reconfigurableoptical add-drop multiplexer))传输系统的示例，相干检测同时采用了数字后滤波器和ISI均衡器DSP模块。

图3是使用针对ISI损失的均衡的DSP处理的示例。

图4示出了对于使用和不使用抽头系数调整的2抽头后数字FIR(有限冲激响应)滤波器的幅频响应的示例。