[发明专利]一种色散估计方法、装置及光接收机

说明书

本发明公开了一种色散估计方法、装置及光接收机，涉及通信技术领域。色散估计方法包括：根据待估计信号的时域功率波形的自相关函数计算粗色散估计绝对值；根据粗色散估计绝对值确定色散扫描区间以及对待估计信号进行色散均衡处理；在色散扫描区间内对处理后的待估计信号进行扫描，以得到第一代价函数的最值及对应的精色散估计值。本发明可以实现大范围、快速、准确、高精度的色散估计。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体是涉及一种色散估计方法、装置及光接收机。

背景技术

在高速光纤通信系统中，光纤的色散会引起光脉冲展宽，产生码间干扰((InterSymbol Interference，ISI)，进而严重影响光纤通信系统的传输性能，特别是在高速直调直检(Intensity Modulation and Direct Detection，IMDD)系统中。光纤的色散包括色度色散(Chromatic Dispersion，CD)，色度色散是指不同频率的光信号经过光纤传输后由于传输速度不同导致的脉冲畸变，包括材料色散和波导色散。色散会受光纤链路变化、环境温度、压力、光纤弯曲等因素影响而变化，而且未来光纤通信系统一般采用光分插复用设备(Optical Add Drop Multiplexer，OADM)和光交叉连接设备(Optical Cross-connect，OXC)实现动态光路由网络，这就会造成不同波长信号、不同时刻时传输路径不同，导致信号色散大小不再是唯一确定的值。因而实时在线的色散监测或估计技术对于高速相干光通信系统必不可少。

另外，随着100G光传输技术及通信系统的普及和商用，数字相干光通信技术逐步取代传统的IMDD方案，成为未来长距高速传输的主流技术，因为它具有更好的灵敏度，更高的频谱效率，更强的抗损伤能力。相较于传统的IMDD，数字相干光接收机利用本振光与信号光的干涉来获得信号的复振幅、偏振和频率等全部光场信息，从而支持正交相移键控(Quadrature Phase Shift Keying，QPSK)、16种符号的正交振幅调制(QuadratureAmplitude Modulation，QAM)等高阶调制格式。并且可以通过数字信号处理(DigitalSignal Processor，DSP)技术对相干探测后的电信号进行电域滤波、均衡以补偿信号经历的线性甚至非线性损伤。比如，对于传输过程中积累的色散效应，可以在数字相干接收机中通过静态的均衡器进行补偿，但前提是能确切地知道光纤链路累积的色散值，才能有效正确地配置均衡器的抽头，实现电域色散补偿。目前，在电域进行色散估计的方法需要消耗较多的计算资源和计算时间，难以实现大范围、高精度的快速色散估计。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种色散估计方法、装置及光接收机，实现大范围、高精度的快速色散估计。

本发明提供一种色散估计方法，其包括：

根据待估计信号的时域功率波形的自相关函数计算粗色散估计绝对值；

根据粗色散估计绝对值确定色散扫描区间以及对待估计信号进行色散均衡处理；

在色散扫描区间内对处理后的待估计信号进行扫描，以得到第一代价函数的最值及对应的精色散估计值。

在上述技术方案的基础上，在获取所述时域功率波形之前，所述方法还包括：使用预先设置的色散初始值CD₀对所述待估计信号进行色散均衡预处理，其中，-a≤CD₀≤a，a为正实数。

在上述技术方案的基础上，计算所述粗色散估计绝对值的方法包括：

将所述时域功率波形平均划分为多个分块后，计算每个分块的特征值，其中，每个分块包括M个数据，且M≥2；

基于所述特征值计算得到所述时域功率波形的自相关函数；

根据所述自相关函数的第二个峰值脉冲位置计算得到所述粗色散估计绝对值。