专利名称：滤波器系数变更装置和方法
技术领域：
本发明涉及光通信，更具体地，涉及偏振复用光相干接收机(也称偏振复用相干接收机)。
背景技术：
偏振复用系统利用了光的两个正交的偏振态(x和y)，可以在相同的带宽内同时传输两个独立的信号(h和v，也称为第一信源和第二信源)，从而将信道的传输效率提高两倍。但是，光纤信道可能产生很多线性传输失真，这些失真可能例如是因为色散(CD)、偏振模式色散(PMD)、偏振相关损耗(PDL)以及光/电滤波器带宽的限制等产生的。光纤信道还改变了信号的偏振态，这导致两路信号产生一定的混叠，即偏振态x同时包含h和v的信息，偏振态y也同时包含了h和v的信息。偏振分集相干接收机同时恢复出x和y两个偏振态的信号(包括同相分量和正交分量)，这保留了信道的线性特征，因此可以采用电均衡的方式来解复用，并同时补偿信道中的各种损伤。由于信道对偏振态的改变和其他失真(如PMD引起的失真)是随时间变化的，因此接收机的电均衡必然是一个实时跟踪其变化的动态补偿系统。而在光通信系统中，由于没有训练信号，常常采用盲均衡的方法。文献OFC07 paper OTuA1“Transmissionof 42.8Gbit/s Polarization Multiplexed NRZ-QPSK over 6400km of StandardFiber with no Optical Dispersion Compensation”，给出了这样的一个例子。
图1是现有技术的偏振复用相干接收机的示意方框图。如图1所示，偏振复用光相干接收机的输入光信号101包括两个偏振分量，通过偏振分束器103，将输入光信号101分离为x方向和y方向两个分量，分别连接到x路90度光混频器105的第一个输入端口和y路90度光混频器106的第一个输入端口。接收端本振(本地激光器)102连接到50∶50的耦合器104，其输出别输出到x路90度光混频器105的第二个输入端口和y路90度光混频器106的第二个输入端口。x路90度光混频器105的两个输出分别输出到双光电检测器107和108，y路90度光混频器106的两个输出分别输出到双光电检测器109和110。双光电检测器107、108、109和110的输出分别连接到模数转换器111、112、113和114。以上构成了偏振复用相干接收机前端处理部分。该偏振复用相干接收机前端处理部分将光信号101分离转化为两个方向的基带数字信号Ix+jQx 115(也可称为第一分量信号)和Iy+jQy 116(也可称为第二分量信号)，其中Ix是x方向同相分量，Qx是x方向正交分量，Iy是y方向同相分量，Qy是y方向正交分量。
应该注意，以上的对偏振复用相干接收机前端处理部分的描述仅仅是示例性的。其也可以由自相干检测装置、场识别处理装置、或本领域技术人员所熟知的具有其它结构前端处理部等实现，这些都在本发明的前端处理部的范围之内。
两个方向的基带数字信号Ix+jQx 115和Iy+jQy 116连接到后面的数字信号处理单元141，完成数据恢复。偏振复用相干接收机的数字信号处理单元的均衡器采用碟形结构。x路基带数字信号Ix+jQx 115输入滤波器Hxx117和Hxy119。
滤波器Hxx 117用于对所述基带数字信号115进行滤波得到偏振复用系统第一信源分量。
滤波器Hyx 119用于对所述基带数字信号115进行滤波得到偏振复用系统第二信源分量。
y路基带数字信号Iy+jQy 116输入滤波器Hyx118和Hyy120。
滤波器Hyx 118，用于对所述基带数字信号116进行滤波得到偏振复用系统第一信源的另一分量。
滤波器Hyy 120，用于对所述基带数字信号116进行滤波得到偏振复用系统第二信源的另一分量。
滤波器Hxx 117和Hyx118的输出输入x路加法器121，加法器121输出的x路均衡后信号131输入x路相位恢复单元123，得到相位恢复后的信号133。信号133输入x路数据恢复单元125，得到恢复出的x路码本135。滤波器Hxy119和Hyy120的输出输入y路加法器122，加法器122输出的y路均衡后信号132输入y路相位恢复单元124，得到相位恢复后的信号134。信号134输入y路数据恢复单元126，得到恢复出的y路码本136。
为说明方便，将滤波器117、滤波器118、加法器121、相位恢复单元123、数据恢复单元125以及后文描述的盲误差估计单元127和滤波器系数更新单元129组成的电路称为第一支路，将滤波器119、滤波器120、加法器122、相位恢复单元124、数据恢复单元126以及后文描述的盲误差估计单元128和滤波器系数更新单元130组成的电路称为第二支路。
x路均衡后信号131还输入x路盲误差估计单元127，从而估计均衡误差。x路基带数字信号Ix+jQx 115、y路基带数字信号Iy+jQy 116、x路均衡后信号131、以及x路盲误差估计单元127输出的盲均衡误差估计信号一起输入x路滤波器系数更新单元129，得到更新后的滤波器Hxx系数137和滤波器Hyx系数138。更新后的滤波器Hxx系数137和滤波器Hyx系数138分别输入滤波器Hxx117和Hyx118，用以更新系数，完成对系统变化的跟踪。
类似地，y路均衡后信号132还输入y路盲误差估计单元128，从而估计均衡误差。x路基带数字信号Ix+jQx115、y路基带数字信号Iy+jQy116、y路均衡后信号132以及y路盲误差估计单元128输出的盲均衡误差估计信号一起输入y路滤波器系数更新单元130，得到更新后的滤波器Hxy系数139和滤波器Hyy系数140。更新后的滤波器Hxy系数139和滤波器Hyy系数140分别输入滤波器Hxy119和Hyy120，用以更新系数，完成对系统变化的跟踪。在可以理解的情况下，本发明将滤波器Hxx系数137、滤波器Hyx系数138、滤波器Hxy系数139和滤波器Hyy系数140都称为滤波器系数。
从在上面的结构可以看出，x路与y路的结构完全一致，且数据处理相对独立。在盲均衡的情况下，很容易导致x和y两路收敛到同一信源的退化状况。针对这一问题，美国专利公开US2005/0196176A1给出由Han Sun等提出的一种偏振复用相干接收盲均衡的算法，用以避免两路信号收敛到同一信源。该方法经历了三个工作模式，1)盲的自恢复过程，得到一路收敛的信道2)训练模式，采用同步训练序列使得两路分别收敛到不同信源3)判决反馈的盲均衡模式。该方法采用同步训练序列使得两路分离。尽管在最初的启动过程中，提供训练序列是可能的，但在系统的正常工作情况下，并没有可提供的同步训练序列。同时该方法工作在判决反馈模式，存在错误扩散的危险。
发明内容
鉴于以上情况，本发明提出了一种针对光偏振复用相干接收用自适应盲均衡装置和方法。该装置和方法不需要训练序列就能完成对系统的自适应均衡，同时能避免第一支路信号和第二支路信号收敛到同一信源。
为了实现上述目的，本申请提供了以下发明 发明1、一种在偏振复用光相干接收机中使用的滤波器系数变更装置，所述偏振复用光相干接收机包括前端处理部和数据恢复单元；所述前端处理部用于对包括第一信源h和第二信源v的输入信号进行前端处理，并输出第一分量信号和第二分量信号；所述数据恢复单元用于进行数据恢复并包括第一接收支路和第二接收支路； 所述第一接收支路包括 第一滤波单元，用于对所述第一分量信号进行滤波，得到第一信源的相关分量； 第二滤波单元，用于对所述第二分量信号进行滤波，得到第一信源的另一相关分量；以及 第一滤波器系数更新单元，用于更新所述第一滤波单元的滤波器系数和所述第二滤波单元的滤波器系数； 所述第二接收支路包括 第三滤波单元，用于对所述第一分量信号进行滤波，得到第二信源的相关分量； 第四滤波单元，用于对所述第二分量信号进行滤波，得到第二信源的另一相关分量；以及 第二滤波器系数更新单元，用于更新所述第三滤波单元的滤波器系数和所述第四滤波单元的滤波器系数； 其中，所述滤波器系数变更装置包括控制单元、切换单元和新系数获得单元， 所述切换单元连接在所述第一滤波器系数更新单元与所述第一滤波单元和第二滤波单元之间，用于将所述第一滤波器系数更新单元输出的滤波器系数传递给所述第一滤波单元和第二滤波单元；或连接在所述第二滤波器系数更新单元与所述第三滤波单元和第四滤波单元之间，用于将所述第二滤波器系数更新单元输出的滤波器系数传递给所述第三滤波单元和第四滤波单元， 在所述切换单元连接在所述第一滤波器系数更新单元与所述第一滤波单元和第二滤波单元之间的情况下，所述新系数获得单元根据所述第二滤波器系数更新单元输出的滤波器系数，产生用于所述第一滤波单元和所述第二滤波单元的新的滤波器系数；并且在所述切换单元连接在所述第二滤波器系数更新单元与所述第三滤波单元和第四滤波单元之间的情况下，所述新系数获得单元根据所述第一滤波器系数更新单元输出的滤波器系数，产生用于所述第三滤波单元和所述第四滤波单元的新的滤波器系数； 所述控制单元用于产生控制信号，所述控制信号用于控制所述切换单元的切换； 其中，所述切换单元在接收到来自所述控制单元的控制信号时，在其用于将所述第一滤波器系数更新单元输出的滤波器系数传输给所述第一滤波单元和第二滤波单元的情况下，断开来自所述第一滤波器系数更新单元的滤波器系数向所述第一滤波单元和第二滤波单元的输出，并将来自所述新系数获得单元的所述新的滤波器系数传输给所述第一滤波单元和第二滤波单元，然后，恢复来自所述第一滤波器系数更新单元的滤波器系数向所述第一滤波单元和第二滤波单元的输出；在其用于将所述第二滤波器系数更新单元输出的滤波器系数传输给所述第三滤波单元和第四滤波单元的情况下，断开来自所述第二滤波器系数更新单元的滤波器系数向所述第三滤波单元和第四滤波单元的输出，并将来自所述新系数获得单元的所述新的滤波器系数传输给所述第三滤波单元和第四滤波单元，并随后恢复来自所述第二滤波器系数更新单元的滤波器系数向所述第三滤波单元和第四滤波单元的输出。
发明2、依据发明1所述的在偏振复用光相干接收机中使用的滤波器系数变更装置，其特征在于，所述控制单元对所述第一滤波器系数更新单元的系数更新次数或所述第二滤波器系数更新单元的系数更新次数进行计数，在所得到的计数大于预定阈值时，生成所述控制信号。
发明3、依据发明1所述的在偏振复用光相干接收机中使用的滤波器系数变更装置，其特征在于，所述控制单元根据从所述控制单元的外部输入的控制指令产生所述控制信号。
发明4、依据发明1所述的在偏振复用光相干接收机中使用的滤波器系数变更装置，其特征在于，所述控制单元根据所述第一滤波单元的滤波器系数、所述第二滤波单元的滤波器系数、所述第三滤波单元的滤波器系数以及所述第四滤波单元的滤波器系数，通过判断第一接收支路信号和第二接收支路信号是否会收敛到同一信源，而生成所述控制信号。
发明5、依据发明1所述的在偏振复用光相干接收机中使用的滤波器系数变更装置，其特征在于，所述第一接收支路还包括第一求和单元，所述第二接收支路还包括第二求和单元，所述第一求和单元用于对所述第一滤波单元的输出和所述第二滤波单元的输出进行求和，所述第二求和单元用于对所述第三滤波单元和第四滤波单元的输出进行求和，其中，所述控制单元根据所述第一求和单元的求和结果和第二求和单元的求和结果，通过判断第一接收支路的信号和第二接收支路的信号是否会收敛到同一信源，而生成所述控制信号。
发明6、依据发明1所述的在偏振复用光相干接收机中使用的滤波器系数变更装置，其特征在于，所述第一接收支路还包括第一求和单元和第一相位恢复单元，所述第二接收支路还包括第二求和单元和第二相位恢复单元，所述第一求和单元用于对所述第一滤波单元的输出和所述第二滤波单元的输出进行求和，所述第二求和单元用于对所述第三滤波单元和第四滤波单元的输出进行求和，所述第一相位恢复单元用于恢复来自所述第一求和单元的信号的相位，所述第二相位恢复单元用于恢复来自所述第二求和单元的信号的相位，其中，所述控制单元根据所述第一相位恢复单元输出的信号和所述第二相位恢复单元输出的信号，通过判断第一接收支路信号和第二接收支路信号是否会收敛到同一信源，而生成所述控制信号。
发明7、依据发明1所述的在偏振复用光相干接收机中使用的滤波器系数变更装置，其特征在于，所述第一接收支路还包括第一求和单元、第一相位恢复单元、和第一数据恢复单元，所述第二接收支路还包括第二求和单元、第二相位恢复单元以及第二数据恢复单元，所述第一求和单元用于对所述第一滤波单元的输出和所述第二滤波单元的输出进行求和，所述第二求和单元用于对所述第三滤波单元和第四滤波单元的输出进行求和，所述第一相位恢复单元用于恢复来自所述第一求和单元的信号的相位，所述第二相位恢复单元用于恢复来自所述第二求和单元的信号的相位，所述第一数据恢复单元用于恢复来自所述第一相位恢复单元的信号中的数据，所述第二数据恢复单元用于恢复来自所述第二相位恢复单元的信号中的数据， 其中，所述控制单元根据所述第一数据恢复单元输出的信号和所述第二数据恢复单元输出的信号，通过判断第一接收支路信号和第二接收支路信号是否会收敛到同一信源，而生成所述控制信号。
发明8、依据发明1所述的在偏振复用光相干接收机中使用的滤波器系数变更装置，其特征在于，所述滤波器系数变更装置还包括开关单元，所述开关单元与所述新系数获得单元相连，在所述控制单元发出所述控制信号时，所述开关单元导通，从而所述新系数获得单元可以接收来自所述第一滤波器系数更新单元或第二滤波器系数更新单元的信号，并随后断开，从而所述新系数获得单元不能接收来自所述第一滤波器系数更新单元或第二滤波器系数更新单元的信号。
发明9、依据发明1所述的在偏振复用光相干接收机中使用的滤波器系数变更装置，其特征在于，所述新系数获得单元包括翻转中心估计单元、对称翻转单元以及复共轭调换单元，所述翻转中心估计单元、对称翻转单元以及复共轭调换单元根据以下的模式之一进行工作 模式1 所述翻转中心估计单元根据输入的滤波器系数确定翻转中心； 所述对称翻转单元根据所述翻转中心估计单元所确定的翻转中心，对所述输入的滤波器系数进行对称翻转； 所述复共轭调换单元对进行了对称翻转后的滤波器系数进行复共轭调换； 模式2 所述翻转中心估计单元根据输入的滤波器系数确定翻转中心； 所述复共轭调换单元对所述输入的滤波器系数进行复共轭调换； 所述对称翻转单元根据所述翻转中心估计单元所确定的翻转中心，对进行了复共轭调换的滤波器系数进行对称翻转； 模式3 所述复共轭调换单元对所述输入的滤波器系数进行复共轭调换； 所述翻转中心估计单元根据进行了复共轭翻转的滤波器系数确定翻转中心； 所述对称翻转单元根据所述翻转中心估计单元所确定的翻转中心，对进行了复共轭调换的滤波器系数进行对称翻转。
发明10、依据发明9所述的在偏振复用光相干接收机中使用的滤波器系数变更装置，其特征在于，所述翻转中心估计单元将大于1小于滤波器维数的整数确定为所述翻转中心，或者将滤波器的位置中心确定为翻转中心，或者根据输入的滤波器系数的功率中心确定所述翻转中心。
发明11、一种偏振复用相干接收机，所述偏振复用光相干接收机包括前端处理部和均衡器单元，所述前端处理部用于对包括第一信源(h)和第二信源(v)的输入信号进行前端处理，并输出第一分量信号和第二分量信号；所述均衡器单元用于进行数据恢复，其特征在于，偏振复用相干接收机还包括发明1-10任一项所述的滤波器系数变更装置。
发明12、一种在偏振复用光相干接收机中使用的滤波器系数变更方法，所述偏振复用光相干接收机包括前端处理部和数据恢复单元；所述前端处理部用于对对包括第一信源h和第二信源v的输入信号进行前端处理，并输出第一分量信号和第二分量信号；所述数据恢复单元用于进行数据恢复并包括第一接收支路和第二接收支路，所述第一接收支路包括 第一滤波单元，用于对所述第一分量信号进行滤波，得到第一信源的相关分量； 第二滤波单元，用于对所述第二分量信号进行滤波，得到第一信源的另一相关分量；以及 第一滤波器系数更新单元，用于更新所述第一滤波单元的滤波器系数和所述第二滤波单元的滤波器系数； 所述第二接收支路包括 第三滤波单元，用于对所述第一分量信号进行滤波，得到第二信源的相关分量； 第四滤波单元，用于对所述第二分量信号进行滤波，得到第二信源的另一相关分量； 第二滤波器系数更新单元，用于更新所述第三滤波单元的滤波器系数和所述第四滤波单元的滤波器系数； 其中，所述滤波器系数变更方法包括以下步骤 新系数获得步骤，根据所述第二滤波器系数更新单元输出的滤波器系数，产生用于所述第一滤波单元和所述第二滤波单元的新的滤波器系数，或根据所述第一滤波器系数更新单元输出的滤波器系数，产生用于所述第三滤波单元和所述第四滤波单元的新的滤波器系数； 控制信号生成步骤，生成切换控制信号； 切换步骤，在所述控制信号生成步骤生成了切换控制信号时，在所述新系数获得步骤根据所述第二滤波器系数更新单元输出的滤波器系数产生用于所述第一滤波单元和所述第二滤波单元的新的滤波器系数的情况下，用于将在所述新系数获得步骤获得的新的滤波器系数输入到第一滤波单元和所述第二滤波单元，代替所述第一滤波器系数更新单元输出的滤波器系数，并随后重新将所述第一滤波器系数更新单元输出的滤波器系数输入到第一滤波单元和所述第二滤波单元，代替在所述新系数获得步骤获得的新的滤波器系数；在所述新系数获得步骤根据所述第一滤波器系数更新单元输出的滤波器系数产生用于所述第三滤波单元和所述第四滤波单元的新的滤波器系数的情况下，用于将在所述新系数获得步骤获得的新的滤波器系数输入到第三滤波单元和所述第四滤波单元，代替所述第二滤波器系数更新单元输出的滤波器系数，并随后重新将所述第二滤波器系数更新单元输出的滤波器系数输入到第三滤波单元和所述第四滤波单元，代替在所述新系数获得步骤获得的新的滤波器系数。
另外，以上的装置和方法也可以通过计算机装置(如个人计算机)的CPU基于实现上述各部件的功能的软件进行操作而实现。因而，用于使计算机装置实现上述装置、单元或方法的计算机软件也在本发明的保护范围内。
进一步，保存上述计算机程序的计算机可读介质也在本发明的保护范围内。这种计算机可读介质例如可以是软盘、磁带、CD、DVD、Flash、MO等本领域所知道的任何利用光、电、磁等进行存储的计算机可读存储介质。
在结合附图阅读对本发明的具体实施方式
进行的详细描述时，本领域的技术人员可以更清楚地了解本发明的以上的以及其它的特征、优点和目的。在附图中， 图1是现有技术的偏振复用相干接收机的示意方框图； 图2依据本发明的一种实施方式的偏振复用相干接收机用盲均衡装置的方框图； 图3示出了图2所示的滤波器系数倒换装置的一种实施方式的工作流程图；以及 图4到图9示意性示出了图2所示的控制单元的工作模式。
具体实施例方式 下面结合附图对本发明的具体实施方式
进行详细描述。
图2给出了依据本发明一种实施方式的光偏振复用相干接收机用盲均衡装置241的示意框图。该结构与现有的偏振复用相干接收机的盲均衡装置的不同之处在于增加了控制单元203、控制开关201和滤波器系数倒换单元202。下面对这些单元进行详细的描述。
滤波器系数倒换单元202用于改变滤波器系数更新单元129所产生的滤波器系数，基于X路滤波器系数更新单元129所产生的滤波器系数和滤波器系数倒换单元202所得到的滤波器系数，所述均衡器241所生成的X路码本135和Y路码本136不会收敛到同一信源。
控制单元203在一定的情况下(如满足了预定的条件、接到了预定的命令等时)输出控制信号来控制开关201的方向。通常情况下，开关201打向图中的下方，连接到y路滤波器系数更新单元130的输出139和140，这和图1所示的情况完全一致。当接到控制单元203输出的控制信号时，开关201打向图中所示的上方，连接到滤波器系数倒换单元202的输出，对滤波器Hxy119和Hyy120做一次更新后重新打向下方，连接Y路滤波器系数更新单元130输出的滤波器系数139和140。
另外，虽然未示出，但信号137和138在输入滤波器系数倒换单元202之前可以先通过一个开关，该开关也受控制单元203的控制，与控制开关201同步地切换，从而导通或断开。这样可以减少滤波器系数倒换单元202的工作时间，降低能耗。
下面对滤波器系数倒换单元202进行详细的说明。
滤波器系数倒换单元202的输入是x路滤波器系数更新单元129的输出137和138，即为Hxx的系数Hxx(1)，Hxx(2)，...Hxx(n)，和Hyx的系数Hyx(1)，Hyx(2)，...Hyx(N)。(N为滤波器维数) 如图3的(a)所示，在本发明的一种实施方式中，滤波器系数倒换单元202的处理可以包括如下3个步骤 1)估计翻转的对称中心 例如可简单将对称中心取为1～N(这个N就是上面所述的N，即滤波器维数)中某个值。也可以取滤波器系数的位置中心
作为对称中心。优选地，也可取其两路滤波器的功率中心的平均值作为对称中心。
下面以功率中心为例，说明对称中心的选取。
首先，依据下式计算滤波器Hxx的功率中心Ixx和滤波器Hyx的功率中心Iyx。
然后依据下式计算Ixx和Iyx的平均值Ix。
其中，round函数是取整函数，例如对其参数进行四舍五入。Ix即两路滤波器的功率中心。
2)对称翻转 在计算出Ix之后，以Ix为对称中心，依据下式将系数Hxx和Hyx翻转，得到翻转后的滤波器系数T1，T2。
T1(i)＝Hxx(2×Ix-i) T2(i)＝Hyx(2×Ix-i)，i＝1...n， 系数多余直接丢掉，不足补零。
3)复共轭调换 然后进行复共轭调换，可以将Hxy系数置为T2复共轭取反，将Hyy系数置为T1复共轭。也可以将Hxy系数置为T2复共轭，将Hyy系数置为T1复共轭取反。
Hxy(n)＝-T2(n)*， Hyy(n)＝T1(n)* 式中*表示复共轭。
本文中将这种对一个滤波器的滤波器系数(或源自一个滤波器的滤波器系数的滤波器系数，如T2、T1等)取复共轭、另一个滤波器的滤波器系数(或源自另一个滤波器的滤波器系数的滤波器系数，如T1、T2等)取复共轭反的过程称为复共轭调换。
虽然上面的说明是按照图3中(a)的步骤顺序进行的，但以上的3个步骤可以调换，如图3所示，只要保证步骤1)在步骤2)之前即可，步骤3)可以在任何位置。
具体地，如图3中的(b)所示，在本发明的一种实施方式中，滤波器系数倒换单元202的处理可以包括如下3个步骤 (1)估计翻转中心Ix 这个步骤与上面所述的相同，因而不予详述。
(2)复共轭调换 T1(n)＝-Hyx(n)* T2(n)＝Hxx(n)* (3)对称翻转 Hxy(n)＝T1(2×Ix-n) Hyy(n)＝T2(2×Ix-n)，n＝1...N 另外，如图3中的(c)所示，在本发明的一种实施方式中，滤波器系数倒换单元202的处理可以包括如下3个步骤 1)复共轭调换 T1(n)＝-Hyx(n)* T2(n)＝Hxx(n)* 2)估计翻转的对称中心 3)对称翻转 Hxy(n)＝T1(2×Ix-n) Hyy(n)＝T2(2×Ix-n)，n＝1...N 应该注意，上面的说明只是示例性的，并不是对本发明的限制。本发明的滤波器系数倒换装置也可以采用本领域所知的其它方法，只要其可以保证X路码本135和Y路码本不会收敛到同一信源即可。
下面结合图4到图9详细说明控制单元203。
如图4所示，在一种实施方式中，控制单元203可以包括计数器单元。在系统启动时，控制单元203记录系数更新次数(即X路滤波器系数更新单元129的工作次数或Y路滤波器系数更新单元130的工作次数)，当系统更新次数达到预定次数时，控制单元203输出控制脉冲(控制信号)将开关201置为向上，然后置为向下。这相当于不管两路是否收敛到同一信源，在系统启动的过程中强制系数倒换。
在这种情况下，系统启动的流程为加电后，x和y路独立工作；系数更新预定次数以后，启动系数倒换的过程，倒换后，x和y路继续各自的独立工作。可以仅倒换一次。
应注意，上面只说了用计数器的方法来启动系数倒换，实际的操作不限于此，只有满足系数更新预定次数以后就启动系数倒换过程即可。
根据本发明的另一种实施方式，如图5所示，控制单元203可以根据来自外部的指示信号(其指示X路码本和Y路码本是否收敛到同一信源)而工作，当输入的指示信号指示两路信号收敛到同一信源时，控制单元203控制开关201打向上方，然后恢复打向下方。
产生外部的指示信号的具体方法可参见日本专利公开JP2007258157，在此通过引用将其合并在本文中。
根据本发明的另一种实施方式，如图6所示，控制单元203包括相关系数计算单元，该相关系数计算单元用以监测X路码本和Y路码本是否收敛到同一信源。在图6所示的实施方式中，该相关系数计算单元的输入信号是数据恢复后的X路码本135和Y路码本136，其相关系数(a，b分别为两路输入信号，n是时域索引，函数E()表示求平均，a(n)表示信号135，b(n)表示信号136)可以用作两路是否收敛到同一信源的监测。当码本135和136的相关系数(包括时间平移后的情况，例如b时间左移i位(i是整数，大于
小于
或右移i位)大于事先确定的阈值时，控制单元203控制开关201打向上方，然后恢复打向下方。
如果已经判断收敛到同一信源，就不用再平移了。另外，只需计算一路平移的情况。
根据本发明的另一种实施方式，如图7所示，控制单元203包括相关系数计算单元，该相关系数计算单元用以监测X路码本和Y路码本是否收敛到同一信源。在图7所示的实施方式中，该相关系数计算单元的输入信号是相位恢复后的信号133和134，其相关系数可以用作两路是否收敛到同一信源的监测。具体相关系数的计算方法同上。当信号133和134的相关系数(包括时间平移后的情况)大于事先确定的阈值时，控制单元203控制开关201打向上方，然后恢复打向下方。
根据本发明的另一种实施方式，如图8所示，控制单元203包括相关系数计算单元，该相关系数计算单元用以监测X路码本和Y路码本是否收敛到同一信源。在图8所示的实施方式中，该相关系数计算单元的输入信号是分别是均衡后的信号131和132，其相关系数可以用作两路是否收敛到同一信源的监测。具体相关系数的计算方法同上。当信号131和132的相关系数(包括时间平移后的情况)大于事先确定的阈值时，控制单元203控制开关201打向上方，然后恢复打向下方。
根据本发明的另一种实施方式，如图9所示，控制单元203包括相关系数计算单元，该相关系数计算单元用以监测X路码本和Y路码本是否收敛到同一信源。在图9所示的实施方式中，该相关系数计算单元的输入信号是包括滤波器Hxx系数137和滤波器Hyx系数138、以及Hxy系数139和滤波器Hyy系数140。
具体的判断方法可分为频域判断方法和时域判断方法。
下面介绍频域判断方法。
检测单元203的输入的4组滤波器系数，分别为如果则收敛到同一信源，控制单元203控制开关201打向上方，然后恢复打向下方。(在上式中，ε是小正数、[Hxx(1)+Hxx(2)+...Hxx(n)]表示滤波器Hxx的系数和) 下面对上面的方法进行简单的解释 当信道收敛到同一信源，对应于 或者其中，
是滤波器传输矩阵的频域表达式，
是信道传输矩阵的频域表达式。
不论那种情况，都满足等价于其中
下面对时域判断方法进行说明。
同上分析，如果信道收敛到同一信源，并且是同步的，则滤波器的时域系数也满足
j是虚数单位，φ是任意角度， Hxx(1) Hxx(2)...Hxx(n) Hyx(1) Hyx(2)...Hyx(n)和Hxy(1) Hxy(2)...Hxy(n) Hyy(1) Hyy(2)...Hyy(n)的相关度 可以用作两路是否收敛到同一信源的判断。例如可以判断c是否满足下式，如果满足下式，则可判断出信道收敛到同一信源。
1-ε＜c＜1+ε 同时，为了避免两路收敛到同一信源的不同时延，还可以将系数[Hxy(1) Hxy(2)...Hxx(n) Hyx(1) Hyx(2)...Hyx(n)]平移偶数位后再计算相关度，如左移两位[Hxy(3)，Hxy(4)，...Hxy(n)，0，0，Hyx(3)，Hyx(4)，...Hyx(n)，0 0]平移过程中不足补零。如果判断出收敛到同一信源，则控制单元203控制开关201打向上方，然后恢复打向下方。
应该注意，虽然在上面的描述中，滤波器系数倒换单元202、控制单元203、开关单元201与进行均衡处理的滤波器、滤波器系数更新单元、相位恢复单元等集成在一个单元中，但滤波器系数倒换单元202、控制单元203、开关单元201可以单独称为一个单元或装置，例如可以称为滤波器系数变更装置。
另外，应该注意，尽管在上面的描述中滤波器系数倒换单元与X路滤波器系数更新单元129相连，并用于改变滤波器119、120的滤波器系数，但其也可以与Y路滤波器系数更新单元130相连，并用于改变滤波器117、118的滤波器系数。
另外，虽然在本发明中示出的均衡器为碟形结构，但其也可以采用其它的结构，例如其中的相位恢复单元、数据恢复单元等可以分别由单个单元实现。
在不脱离本发明的精神或基本特征的情况下，可以以其它形式对本发明进行具体实施。本申请中公开的实施方式在所有方面都是例示性而非限制性的。本发明的范围通过所附权利要求而非前述说明来指示，并且落入本权利要求的等同含义和范围内的全部改变都被涵盖于此。
权利要求
1、一种在偏振复用光相干接收机中使用的滤波器系数变更装置，所述偏振复用光相干接收机包括前端处理部和数据恢复单元；所述前端处理部用于对包括第一信源(h)和第二信源(v)的输入信号进行前端处理，并输出第一分量信号(115)和第二分量信号(116)；所述数据恢复单元用于进行数据恢复并包括第一接收支路和第二接收支路；
所述第一接收支路包括
第一滤波单元(117)，用于对所述第一分量信号进行滤波，得到第一信源的相关分量；
第二滤波单元(118)，用于对所述第二分量信号进行滤波，得到第一信源的另一相关分量；以及
第一滤波器系数更新单元(129)，用于更新所述第一滤波单元(117)的滤波器系数和所述第二滤波单元(118)的滤波器系数；
所述第二接收支路包括
第三滤波单元(119)，用于对所述第一分量信号进行滤波，得到第二信源的相关分量；
第四滤波单元(120)，用于对所述第二分量信号进行滤波，得到第二信源的另一相关分量；以及
第二滤波器系数更新单元(130)，用于更新所述第三滤波单元(119)的滤波器系数和所述第四滤波单元(120)的滤波器系数；
其中，所述滤波器系数变更装置包括控制单元(203)、切换单元(201)和新系数获得单元(202)，
所述切换单元连接在所述第一滤波器系数更新单元(129)与所述第一滤波单元(117)和第二滤波单元(118)之间，用于将所述第一滤波器系数更新单元(129)输出的滤波器系数传递给所述第一滤波单元(117)和第二滤波单元(118)；或连接在所述第二滤波器系数更新单元(130)与所述第三滤波单元(119)和第四滤波单元(120)之间，用于将所述第二滤波器系数更新单元(130)输出的滤波器系数传递给所述第三滤波单元(119)和第四滤波单元(120)，
在所述切换单元连接在所述第一滤波器系数更新单元(129)与所述第一滤波单元(117)和第二滤波单元(118)之间的情况下，所述新系数获得单元(202)根据所述第二滤波器系数更新单元(130)输出的滤波器系数，产生用于所述第一滤波单元(117)和所述第二滤波单元(118)的新的滤波器系数；并且在所述切换单元连接在所述第二滤波器系数更新单元(130)与所述第三滤波单元(119)和第四滤波单元(120)之间的情况下，所述新系数获得单元(202)根据所述第一滤波器系数更新单元(129)输出的滤波器系数，产生用于所述第三滤波单元(119)和所述第四滤波单元(120)的新的滤波器系数；
所述控制单元用于产生控制信号，所述控制信号用于控制所述切换单元的切换；
其中，所述切换单元在接收到来自所述控制单元的控制信号时，在其用于将所述第一滤波器系数更新单元(129)输出的滤波器系数传输给所述第一滤波单元(117)和第二滤波单元(118)的情况下，断开来自所述第一滤波器系数更新单元(129)的滤波器系数向所述第一滤波单元(117)和第二滤波单元(118)的输出，并将来自所述新系数获得单元(202)的所述新的滤波器系数传输给所述第一滤波单元(117)和第二滤波单元(118)，然后，恢复来自所述第一滤波器系数更新单元(129)的滤波器系数向所述第一滤波单元(117)和第二滤波单元(118)的输出；在其用于将所述第二滤波器系数更新单元(130)输出的滤波器系数传输给所述第三滤波单元(119)和第四滤波单元(120)的情况下，断开来自所述第二滤波器系数更新单元(130)的滤波器系数向所述第三滤波单元(119)和第四滤波单元(120)的输出，并将来自所述新系数获得单元(202)的所述新的滤波器系数传输给所述第三滤波单元(119)和第四滤波单元(120)，并随后恢复来自所述第二滤波器系数更新单元(130)的滤波器系数向所述第三滤波单元(119)和第四滤波单元(120)的输出。
2、依据权利要求1所述的在偏振复用光相干接收机中使用的滤波器系数变更装置，其特征在于，所述控制单元对所述第一滤波器系数更新单元的系数更新次数或所述第二滤波器系数更新单元的系数更新次数进行计数，在所得到的计数大于预定阈值时，生成所述控制信号。
3、依据权利要求1所述的在偏振复用光相干接收机中使用的滤波器系数变更装置，其特征在于，所述控制单元根据从所述控制单元的外部输入的控制指令产生所述控制信号。
4、依据权利要求1所述的在偏振复用光相干接收机中使用的滤波器系数变更装置，其特征在于，所述控制单元根据所述第一滤波单元(117)的滤波器系数、所述第二滤波单元(118)的滤波器系数、所述第三滤波单元(119)的滤波器系数以及所述第四滤波单元(120)的滤波器系数，通过判断第一接收支路信号和第二接收支路信号是否会收敛到同一信源，而生成所述控制信号。
5、依据权利要求1所述的在偏振复用光相干接收机中使用的滤波器系数变更装置，其特征在于，所述第一接收支路还包括第一求和单元(121)，所述第二接收支路还包括第二求和单元(122)，所述第一求和单元用于对所述第一滤波单元的输出和所述第二滤波单元的输出进行求和，所述第二求和单元用于对所述第三滤波单元和第四滤波单元的输出进行求和，其中，所述控制单元根据所述第一求和单元的求和结果和第二求和单元的求和结果，通过判断第一接收支路的信号和第二接收支路的信号是否会收敛到同一信源，而生成所述控制信号。
6、依据权利要求1所述的在偏振复用光相干接收机中使用的滤波器系数变更装置，其特征在于，所述第一接收支路还包括第一求和单元(121)和第一相位恢复单元(123)，所述第二接收支路还包括第二求和单元(122)和第二相位恢复单元(124)，所述第一求和单元用于对所述第一滤波单元的输出和所述第二滤波单元的输出进行求和，所述第二求和单元用于对所述第三滤波单元和第四滤波单元的输出进行求和，所述第一相位恢复单元用于恢复来自所述第一求和单元的信号的相位，所述第二相位恢复单元用于恢复来自所述第二求和单元的信号的相位，其中，所述控制单元根据所述第一相位恢复单元输出的信号和所述第二相位恢复单元输出的信号，通过判断第一接收支路信号和第二接收支路信号是否会收敛到同一信源，而生成所述控制信号。
7、依据权利要求1所述的在偏振复用光相干接收机中使用的滤波器系数变更装置，其特征在于，所述第一接收支路还包括第一求和单元(121)、第一相位恢复单元(123)、和第一数据恢复单元(125)，所述第二接收支路还包括第二求和单元(122)、第二相位恢复单元(124)以及第二数据恢复单元(126)，所述第一求和单元用于对所述第一滤波单元的输出和所述第二滤波单元的输出进行求和，所述第二求和单元用于对所述第三滤波单元和第四滤波单元的输出进行求和，所述第一相位恢复单元用于恢复来自所述第一求和单元的信号的相位，所述第二相位恢复单元用于恢复来自所述第二求和单元的信号的相位，所述第一数据恢复单元(125)用于恢复来自所述第一相位恢复单元的信号中的数据，所述第二数据恢复单元(126)用于恢复来自所述第二相位恢复单元的信号中的数据，
其中，所述控制单元根据所述第一数据恢复单元输出的信号和所述第二数据恢复单元输出的信号，通过判断第一接收支路信号和第二接收支路信号是否会收敛到同一信源，而生成所述控制信号。
8、依据权利要求1所述的在偏振复用光相干接收机中使用的滤波器系数变更装置，其特征在于，所述滤波器系数变更装置还包括开关单元，所述开关单元与所述新系数获得单元(202)相连，在所述控制单元发出所述控制信号时，所述开关单元导通，从而所述新系数获得单元(202)可以接收来自所述第一滤波器系数更新单元或第二滤波器系数更新单元的信号，并且所述开关单元随后断开，从而所述新系数获得单元(202)不能接收来自所述第一滤波器系数更新单元或第二滤波器系数更新单元的信号。
9、依据权利要求1所述的在偏振复用光相干接收机中使用的滤波器系数变更装置，其特征在于，所述新系数获得单元(202)包括翻转中心估计单元、对称翻转单元以及复共轭调换单元，所述翻转中心估计单元、对称翻转单元以及复共轭调换单元根据以下的模式之一进行工作
模式1
所述翻转中心估计单元根据输入的滤波器系数确定翻转中心；
所述对称翻转单元根据所述翻转中心估计单元所确定的翻转中心，对所述输入的滤波器系数进行对称翻转；
所述复共轭调换单元对进行了对称翻转后的滤波器系数进行复共轭调换；
模式2
所述翻转中心估计单元根据输入的滤波器系数确定翻转中心；
所述复共轭调换单元对所述输入的滤波器系数进行复共轭调换；
所述对称翻转单元根据所述翻转中心估计单元所确定的翻转中心，对进行了复共轭调换的滤波器系数进行对称翻转；
模式3
所述复共轭调换单元对所述输入的滤波器系数进行复共轭调换；
所述翻转中心估计单元根据进行了复共轭翻转的滤波器系数确定翻转中心；
所述对称翻转单元根据所述翻转中心估计单元所确定的翻转中心，对进行了复共轭调换的滤波器系数进行对称翻转。
10、一种在偏振复用光相干接收机中使用的滤波器系数变更方法，所述偏振复用光相干接收机包括前端处理部和数据恢复单元；所述前端处理部用于对包括第一信源(h)和第二信源(v)的输入信号进行前端处理，并输出第一分量信号和第二分量信号；所述数据恢复单元用于进行数据恢复并包括第一接收支路和第二接收支路，
所述第一接收支路包括
第一滤波单元(117)，用于对所述第一分量信号进行滤波，得到第一信源的相关分量；
第二滤波单元(118)，用于对所述第二分量信号进行滤波，得到第一信源的另一相关分量；以及
第一滤波器系数更新单元(129)，用于更新所述第一滤波单元(117)的滤波器系数和所述第二滤波单元(118)的滤波器系数；
所述第二接收支路包括
第三滤波单元(119)，用于对所述第一分量信号进行滤波，得到第二信源的相关分量；
第四滤波单元(120)，用于对所述第二分量信号进行滤波，得到第二信源的另一相关分量；
第二滤波器系数更新单元(130)，用于更新所述第三滤波单元(119)的滤波器系数和所述第四滤波单元(120)的滤波器系数；
其中，所述滤波器系数变更方法包括以下步骤
新系数获得步骤，根据所述第二滤波器系数更新单元(130)输出的滤波器系数，产生用于所述第一滤波单元(117)和所述第二滤波单元(118)的新的滤波器系数，或根据所述第一滤波器系数更新单元(129)输出的滤波器系数，产生用于所述第三滤波单元(119)和所述第四滤波单元(120)的新的滤波器系数；
控制信号生成步骤，生成切换控制信号；
切换步骤，在所述控制信号生成步骤生成了切换控制信号时，在所述新系数获得步骤根据所述第二滤波器系数更新单元(130)输出的滤波器系数产生用于所述第一滤波单元(117)和所述第二滤波单元(118)的新的滤波器系数的情况下，用于将在所述新系数获得步骤获得的新的滤波器系数输入到第一滤波单元(117)和所述第二滤波单元(118)，代替所述第一滤波器系数更新单元(129)输出的滤波器系数，并随后重新将所述第一滤波器系数更新单元(129)输出的滤波器系数输入到第一滤波单元(117)和所述第二滤波单元(118)，代替在所述新系数获得步骤获得的新的滤波器系数；在所述新系数获得步骤根据所述第一滤波器系数更新单元(129)输出的滤波器系数产生用于所述第三滤波单元(119)和所述第四滤波单元(120)的新的滤波器系数的情况下，用于将在所述新系数获得步骤获得的新的滤波器系数输入到第三滤波单元(119)和所述第四滤波单元(120)，代替所述第二滤波器系数更新单元(130)输出的滤波器系数，并随后重新将所述第二滤波器系数更新单元(130)输出的滤波器系数输入到第三滤波单元(119)和所述第四滤波单元(120)，代替在所述新系数获得步骤获得的新的滤波器系数。
全文摘要
本发明公开了在偏振复用光相干接收机中使用的滤波器系数变更装置和方法。该装置包括控制单元、切换单元和新系数获得单元。切换单元连接在第一滤波器系数更新单元与第一滤波单元和第二滤波单元之间，新系数获得单元根据第二滤波器系数更新单元输出的滤波器系数，产生用于第一滤波单元和第二滤波单元的新的滤波器系数；控制单元用于产生控制信号，所述控制信号用于控制所述切换单元的切换。切换单元在接收到控制信号时，断开来自第一滤波器系数更新单元的滤波器系数的输出，并将来自新系数获得单元的新的滤波器系数传输给第一滤波单元和第二滤波单元，然后，恢复来自第一滤波器系数更新单元的滤波器系数向第一滤波单元和第二滤波单元的输出。
文档编号H04B14/06GK101552640SQ20081009022
公开日2009年10月7日 申请日期2008年4月1日 优先权日2008年4月1日
发明者玲 刘, 陶振宁, 谷村崇仁 申请人:富士通株式会社