ER特性的图。
[0048] 图12是示出基于本发明实施方式3中的迭代处理的特性增益的图。
[0049] 图13是示出本发明实施方式5中的同时估计方式的BER特性的图。
[0050] 图14是现有的光通信系统的电路结构图。
【具体实施方式】
[0051] 以下，采用附图来说明本发明的接收机、发送机以及通信方法的优选实施方式。
[0052] 实施方式1.
[0053] 在本实施方式1中，以构建即使在产生相位滑移时也发挥接近于同步检波的性 能的通信系统作为目的，对采用LDPC(Low-Density Parity-Check :低密度检验）码作 为FEC为一例的情况进行说明。此外，在本实施方式1中虽然作为例子采用了 LDPC码， 但不限于 LDPC 码，turbo 码、乘积码（product code)、级联码（concatenated code)、 BCH(Bose-Chaudhuri-Hocquenghem)码、RS(Reed-Solomon)码或者卷积码（convolutional code)等所有的纠错码也能够以同样的步骤进行应用。
[0054] 图1是本发明实施方式1中的通信系统的结构图。图1所示的通信系统由发送机 10、接收机20以及连接两者的通信路径30构成。此外，虽然图1中不包含图14所具有的 ADC部、均衡部、帧同步部，但因为与本发明没有直接关联所以进行了省略，这些部件即使如 现有例那样存在也没有问题。
[0055] 这里，发送机10构成为具备发送信息生成部IULDPC编码部12、导频插入部13以 及光调制部14。另外，接收机20构成为具备光解调部21、相位补偿部22、似然校正部23、 LDPC解码部24以及相位误差检测/校正部25。此外，接收机20内的相位误差检测/校正 部25包含相位差检测表251、平均计算部252、旋转角判定部253以及接收点旋转部254。
[0056] 另外，图2是示出在基于现有的4次方法则进行相位补偿之后校正导频符号时的 相位滑移的状况的图。横轴是符号数，纵轴表示相位角。
[0057] 另外，图3是示出在本发明实施方式1的通信系统中采用的帧结构的图。如图3所 示，假设在本实施方式1中应用的帧结构为按照一定的符号间隔插入有已知的导频符号。
[0058] 对于图2这样的相位滑移的产生应用图3所示的帧结构，并进行导频符号的检测， 由此能够检测相位滑移并将相位误差抑制在有限的相位滑移。图4是示出利用本发明实施 方式1中的通信系统能够将相位误差抑制在有限的相位滑移的状况的图。
[0059] 接着，说明图1所示的本实施方式1中的通信系统的动作。
[0060] 向LDPC编码部12输入由发送信息生成部11生成的二进制的信息序列he {〇、 l}、i = l、2、"·、Κ。这里，K是信息序列的长度。
[0061] LDPC编码部12生成码字序列O^b2，…、bK、Pl、ρ2、…、ρ Ν_κ)。这里，N是码字 (codeword)长度，（Pi、p2、…、ρ Ν_κ)是奇偶性序列（parity sequence)。
[0062] 接着，导频插入部13针对由LDPC编码部12生成的码字序列如先前的图3所示按 照一定符号间隔插入导频符号。此外，光调制部14利用以下的步骤将码字映射到发送信号 UiO
[0063]【数3】
[0064] 对于1彡i彡K
【主权项】
1. 一种接收机，其在产生相位滑移或相位变动的环境下使用，该接收机接收如下发送 信号作为接收信号，该发送信号在其一部分中包含由多个导频序列构成的信号且在纠错编 码之后被实施了调制，其中， 该接收机包括： 相位补偿部，其取得所述接收信号的同步而进行解调；W及 纠错解码部，其对解调后的接收数据进行解码处理， 该接收机具有如下相位滑移估计处理功能：利用所述多个导频序列，通过所述相位补 偿部估计相位滑移，通过所述纠错解码部估计相位差成分，由此校正所述接收数据的相位。
2. 根据权利要求1所述的接收机，其中， 所述相位补偿部通过利用马尔可夫模型对产生所述相位滑移的状态进行模型化，并按 照所述马尔可夫模型的状态转移概率采用如下解码法来执行所述相位滑移估计处理功能， 所述解码法求出基于所述多个导频序列的特定时刻的相位滑移概率。
3. 根据权利要求2所述的接收机，其中， 所述相位补偿部采用基于维特比解码的最大似然解码法或最小均方误差法，作为使用 了所述马尔可夫模型的所述相位滑移估计处理功能的算法。
4. 根据权利要求1所述的接收机，其中， 所述纠错解码部采用纠错码的软判决迭代解码或者硬判决迭代解码，根据在解码后或 解码过程中输出的判决信息来估计相位差成分，并利用估计出的相位差成分来校正接收数 据的相位，由此执行所述相位滑移估计处理功能。
5. 根据权利要求4所述的接收机，其中， 所述纠错解码部采用作为进行所述解码处理的结果生成的硬判决信息或软判决信息 中的任意一个的判决信息，检测根据解码后的所述判决信息再现出的调制波与所述接收信 号之间的相位差，根据采用滤波器降低了由于用于接收所述发送信号的通信路径的噪声而 引起的相位差成分的偏差之后的相位差来估计相位差成分，并对所估计的所述相位差成分 设置阔值，由此检测+90°、-90°、+180°的估计相位差，并在检测到的所述估计相位差的 反方向上校正所述接收数据的相位，从而执行所述相位滑移估计处理功能。
6. 根据权利要求5所述的接收机，其中， 所述滤波器通过求出由多个连续的符号构成的所述接收信号与根据所述判决信息再 现出的调制波之间的相位差的平均值，计算降低了由于所述通信路径的噪声而引起的相位 差成分的偏差之后的相位差。
7. 根据权利要求4至6中任意一项所述的接收机，其中， 所述纠错解码部通过执行W下处理来进行所述接收信号的解码： 第1迭代处理，W预先设定的X狂是1 W上的整数）次执行所述解码处理，由此生成所 述判决信息； 第2迭代处理，W预先设定的Y(Y是1 W上的整数）次执行W下的步骤；根据由所述第 1迭代处理生成的所述判决信息，执行所述相位滑移估计处理功能，由此生成实施了基于所 述相位差成分的校正之后的接收数据，并采用所生成的所述接收数据再次执行所述第1迭 代处理；W及 第3迭代处理，在所述第2迭代处理的所述Y次结束之后，针对由第所述Y次的所述第 2迭代处理生成的、实施了基于所述相位差成分的校正之后的所述接收数据，W预先设定的 Z狂是1 W上的整数）次执行解码处理。
8. 根据权利要求2或3所述的接收机，其中， 所述纠错解码部采用纠错码的软判决迭代解码或硬判决迭代解码，根据解码后或解码 过程中输出的判决信息来估计相位差成分，并利用估计出的相位差成分来校正接收数据的 相位，由此执行所述相位滑移估计处理功能。
9. 根据权利要求8所述的接收机，其中， 所述纠错解码部生成硬判决信息或软判决信息中的任意一个的判决信息，作为进行所 述解码处理的结果， 所述相位补偿部采用在所述纠错解码部中生成的所述判决信息作为先验值，执行采用 了所述马尔可夫模型的所述相位滑移估计处理功能的算法。
10. 根据权利要求9所述的接收机，其中， 所述纠错解码部通过执行W下处理来进行所述接收信号的解码： 第1迭代处理，W预先设定的X狂是1 W上的整数）次执行所述解码处理，由此生成所 述判决信息； 第2迭代处理，W预先设定的Y(Y是1 W上的整数）次执行W下的步骤；根据由所述第 1迭代处理生成的所述判决信息执行采用了所述马尔可夫模型的所述相位滑移估计处理功 能，由此生成实施了基于所述相位差成分的校正之后的接收数据，并采用所生成的所述接 收数据再次执行所述第1迭代处理；W及 第3迭代处理，在所述第2迭代处理的所述Y次结束之后，针对由第所述Y次的所述第 2迭代处理生成的、实施了基于所述相位差成分的校正之后的所述接收数据，W预先设定的 Z狂是1 W上的整数）次执行解码处理。
11. 一种发送机，其在产生相位滑移或者相位变动的环境下使用，在接收机侧能执行对 接收数据的相位进行校正的相位滑移估计处理功能，其中， 该发送机发送纠错编码之后实施了调制的发送信号，并且将由多个导频序列构成的信 号作为所述发送信号的一部分进行发送。
12. -种通信方法，其适用于在产生相位滑移或者相位变动的环境下使用的通信装置， 该通信装置具备： 发送机，其发送纠错编码之后实施了调制的发送信号；和 接收机，其包含： 相位补偿部，其接收从所述发送机发送的所述发送信号作为接收信号，并取得同步而 进行解调；W及 纠错解码部，其对解调后的接收数据进行解码处理， 该通信方法具有W下步骤： 在所述发送机中将由多个导频序列构成的信号作为所述发送信号的一部分进行发送； W及 在所述接收机中执行相位滑移估计处理功能；利用所述多个导频序列，并且采用纠错 码的软判决迭代解码或硬判决迭代解码，根据解码后或者解码过程中输出的判决信息估计 相位差成分，利用估计出的所述相位差成分校正所述接收数据的相位。
【专利摘要】本发明提供接收机、发送机以及通信方法，即使在产生相位滑移时也发挥接近于同步检波的性能。具备发送在纠错编码后实施了调制的发送信号的发送机(10)、和接收机(20)，该接收机(20)包含接收发送信号并取得同步而进行解调的相位补偿部(21、22)以及对解调后的接收数据进行解码处理的纠错解码部(23～25)，发送机将由多个导频序列构成的信号作为发送信号的一部分进行发送，接收机具有相位滑移估计处理功能：利用多个导频序列通过相位补偿部估计相位滑移，通过纠错解码部估计相位差成分，由此校正接收数据的相位。
【IPC分类】H03M13-19, H03M13-45, H04B1-76
【公开号】CN104584440
【申请号】CN201380044943
【发明人】松本涉, 秋浓俊昭, 宫田好邦, 杉原坚也, 杉原隆嗣, 藤森崇文
【申请人】三菱电机株式会社
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年8月27日
【公告号】EP2892158A1, US20150195081, WO2014034676A1