[发明专利]一种基于二分法的载波相位估计算法

权利要求书

1.一种基于二分法的载波相位估计算法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)输入信号的获取：将接收到的信号光与本振光干涉并经过色散、非线性补偿、数模转换和采样，获得载波相位补偿的输入信号R_k；

(2)对输入信号R_k基于BPS算法进行粗估计；

(3)在粗估计的基础上，利用二分法估计最佳补偿相位。

2.根据权利要求1所述的一种基于二分法的载波相位估计算法，其特征在于，步骤(2)中基于BPS算法进行粗估计，包括如下步骤：

(2a)首先将接收到的信号R_k行B次旋转，每次旋转角度为

(2b)将经过旋转的信号进入判决器中进行判决，计算与之相距最近的星座点欧氏距离的平方d；

(2c)对同一测试相位得到的N个距离值进行求和，表示为e_k,b。

3.根据权利要求1所述的一种基于二分法的载波相位估计算法，其特征在于，步骤(3)中在粗估计的基础上，利用二分法估计最佳补偿相位，包括如下步骤：

(3a)找到粗估计中欧式距离最小值点所对应的测试相位角a_k及左相位角a_k-1和右相位角a_k+1；

(3b)计算相位角a_k与相位角a_k-1、相位角a_k与相位角a_k+1的中间角度b₁和角度b₂；

(3c)计算角度b₁和角度b₂所对应的欧氏距离；

(3d)比较角度a_k、角度a_k-1、角度a_k+1、角度b₁、角度b₂所对应欧氏距离的大小，选出最小的两个欧氏距离所对应的角度，作为下一阶段的测试相位角c₁和c₃；

(3e)计算角度c₁和c₃的中间角度c₂；

(3f)计算角度c₂对应的欧氏距离；

(3g)比较角度c₁，c₂，c₃对应的欧氏距离大小，选出其中最小的两个欧氏距离所对应的角度，作为下一阶段的测试相位角；

(3h)重复步骤(3e)～(3g)，比较最后一次3个测试角所对应欧氏距离的大小，输出最小欧氏距离代表的测试角即为最佳补偿角度。

4.根据权利要求1所述的一种基于二分法的载波相位估计算法，其特征在于，输入信号R_k表示为：

其中，r表示平衡探测器的光电二极管检测灵敏度，P_r(t)、分别表示接收到的光信号的功率和本振激光的光功率，j为虚数因子，θ_s(k)为调制信号噪声，θ_f(k)为发射端激光器相位噪声与本振激光器相位噪声共同作用下产生的相位噪声，n(k)是由光放大器ASE噪声引起的加性噪声。

5.根据权利要求1所述的一种基于二分法的载波相位估计算法，其特征在于，旋转角度为表示为：

其中B为测试相位数目。

6.根据权利要求1所述的一种基于二分法的载波相位估计算法，其特征在于，同一测试相位得到的N个距离值之和e_k,b表示为：

其中，表示距离最近的星座点，表示对向上取整，floor(N/2)表示向下取整。