处理数字信号的装置和方法与流程

本发明涉及光通信领域，并且更具体地，涉及光通信领域中处理数字信号的装置和方法。
背景技术：
：由于光纤的纤芯极小，且长距离传输需要一定的光信号功率，导致光纤中的场强很大，由此产生光纤的非线性效应。这种效应经过长距离传输累积，对信号的影响越发严重。光纤非线性效应不仅导致信道功率衰减，而且会引起信道之间的干扰，降低系统的传输性能。因此，光纤非线性效应是阻碍长距离传输通信的重要瓶颈。最常见的光纤非线性效应现象有自相位调制、交叉相位调制以及四波混频。现有技术中都是基于模拟信号消除光纤非线性效应，对设备要求比较苛刻，并且在不同的偏振态转变的间隔，由于相位调制器存在相位的跳变，此时有一个过渡状态，在这个过渡状态，光信号的斯托克斯向量的和不为0，即存在光纤的非线性效应。然而，目前还没有基于数字信号消除光纤非线性效应的方法。技术实现要素：本发明提供了一种处理数字信号的装置和方法，能够通过对数字信号进行处理，从而消除光纤的非线性效应。第一方面，提供了一种处理数字信号的装置，该装置包括：编码单元、处理单元和映射单元，该编码单元用于根据码元序列生成码长为m的第一码字，根据编码码率、生成矩阵和该第一码字，生成码长为4n的第二码字，其中，m为正整数，n为大于1的整数，且4n大于m；该处理单元用于对该第二码字进行交织和/或取反处理，生成第三码字；该映射单元用于将码长为4n的该第三码字映射为n个符号，使得该n个符号的斯托克斯向量的和为0，其中，该n个符号中的第i个符号包括x偏振方向的i路分量ixi和q 路分量qxi，以及y偏振方向的i路分量iyi和q路分量qyi，该x偏振方向与该y偏振方向正交，该i路与该q路为相同的偏振方向上的两个正交分量，i为大于0，且小于或等于n的整数。本发明提供的一种处理数字信号的装置，该装置包括：编码单元、处理单元和映射单元，该编码单元用于根据码元序列生成码长为m的第一码字，根据编码码率、生成矩阵和该第一码字，生成码长为4n的第二码字；该处理单元用于对该第二码字进行交织和/或取反处理，生成第三码字；该映射单元用于将码长为4n的该第三码字映射为n个符号，使得该n个符号的斯托克斯向量的和为0，其中，该n个符号中的第i个符号包括x偏振方向的i路分量ixi和q路分量qxi，以及y偏振方向的i路分量iyi和q路分量qyi，该x偏振方向与该y偏振方向正交，该i路与该q路为相同的偏振方向上的两个正交分量，能够通过对数字信号进行处理，从而消除光纤的非线性效应。结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，该处理单元具体用于：对该第二码字的第x个比特位和第y个比特位进行交织处理，和/或对该第二码字的第m个比特位和第n个比特位进行取反处理，生成该第三码字，其中，x、y、m和n均为大于零，且小于或等于4n的整数。结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，当所述n个符号满足(1)至(3)中的条件时，所述n个符号的斯托克斯向量的和为0，结合第一方面、第一方面的第一种或第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，当该处理单元用于对该第二码字进行取反处理时，该处理单元为取反器；当该处理单元用于对该第二码字进行交织处理时，该处理单元为交织器；当该处理单元用于对该第二码字进行交织和取反处理时，该处理单元为交织取反器。结合第一方面、第一方面的第一种至第三种可能的实现方式中的任一种 可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，该编码单元为(8，4)汉明码编码器或(16，8)前向纠错(forwarderrorcorrection，fec)编码器。本发明实施例的一种处理数字信号的装置在消除光纤的非线性效应的同时，还为光纤传输系统带来了编码增益。第二方面，提供了一种处理数字信号的装置，该装置包括：编码单元、映射表选择单元和映射单元，该编码单元用于根据码元序列生成码长为m的第一码字，根据编码码率、生成矩阵和该第一码字，生成码长为4n的第二码字，其中，m为正整数，n为大于1的整数，且4n大于m；该映射表选择单元用于确定该码长为4n的第二码字与n个符号中每个符号在x偏振方向的分量之间的第一映射关系，以及该第二码字与该n个符号中每个符号在y偏振方向的分量之间的第二映射关系，该n个符号中第i个符号在该x偏振方向的分量包括i路分量ixi和q路分量qxi，在该y偏振方向的分量包括i路分量iyi和q路分量qyi，其中，该x偏振方向与该y偏振方向正交，该i路与该q路为相同的偏振方向上的两个正交分量，i为大于0，且小于或等于n的整数；该映射单元用于根据该第二码字、该第一映射关系和该第二映射关系，映射出该n个符号，使得该n个符号的斯托克斯向量的和为0。结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，当所述n个符号满足(1)至(3)中的条件时，所述n个符号的斯托克斯向量的和为0，结合第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式，在第二方面的第二种可能的实现方式中，该编码单元为(8，4)汉明码编码器或(16，8)fec编码器。本发明实施例提供的一种处理数字信号的装置，该装置包括：编码单元、映射表选择单元和映射单元，该编码单元用于根据码元序列生成码长为m的第一码字，根据编码码率、生成矩阵和该第一码字，生成码长为4n的第二码字；该映射表选择单元用于确定该码长为4n的第二码字与n个符号中每个符号在x偏振方向的分量之间的第一映射关系，以及该第二码字与该n 个符号中每个符号在y偏振方向的分量之间的第二映射关系，该n个符号中第i个符号在该x偏振方向的分量包括i路分量ixi和q路分量qxi，在该y偏振方向的分量包括i路分量iyi和q路分量qyi，其中，该x偏振方向与该y偏振方向正交，该i路与该q路为相同的偏振方向上的两个正交分量；该映射单元用于根据该第二码字、该第一映射关系和该第二映射关系，映射出该n个符号，使得该n个符号的斯托克斯向量的和为0，能够通过对数字信号进行处理，从而消除光纤的非线性效应，并且为光纤传输系统带来了编码增益。第三方面，提供了一种处理数字信号的方法，该方法包括：根据码元序列生成码长为m的第一码字，m为正整数；根据编码码率、生成矩阵和该第一码字，生成码长为4n的第二码字，其中，n为大于1的整数，且4n大于m；对该第二码字进行交织和/或取反处理，生成第三码字；将码长为4n的该第三码字映射为n个符号，使得该n个符号的斯托克斯向量的和为0，其中，该n个符号中的第i个符号包括x偏振方向的i路分量ixi和q路分量qxi，以及y偏振方向的i路分量iyi和q路分量qyi，该x偏振方向与该y偏振方向正交，该i路与该q路为相同的偏振方向上的两个正交分量，i为大于0，且小于或等于n的整数。第三方面的方法的各个步骤还可以参照第一方面的装置的相应模块的各个操作，在此不再重复。第四方面，提供了一种处理数字信号的方法，该方法包括：根据码元序列生成码长为m的第一码字，m为正整数；根据编码码率、生成矩阵和该第一码字，生成码长为4n的第二码字，其中，n为大于1的整数，且4n大于m；确定该码长为4n的第二码字与n个符号中每个符号在x偏振方向的分量之间的第一映射关系，该n个符号中第i个符号在该x偏振方向的分量包括i路分量ixi和q路分量qxi，其中，该x偏振方向与该y偏振方向正交，该i路与该q路为相同的偏振方向上的两个正交分量，i为大于0，且小于或等于n的整数；确定该第二码字与该n个符号中每个符号在y偏振方向的分量之间的第二映射关系，该第i个符号在该y偏振方向的分量包括i路分量iyi和q路分量qyi；根据该第二码字、该第一映射关系和该第二映射关系，映射出该n个符号，使得该n个符号的斯托克斯向量的和为0。第四方面的方法的各个步骤还可以参照第二方面的装置的相应模块的 各个操作，在此不再重复。第五方面，提供了一种计算机可读介质，用于存储计算机程序，该计算机程序包括用于执行第三方面或第三方面的任意可能的实现方式中的方法的指令。第六方面，提供了一种计算机可读介质，用于存储计算机程序，该计算机程序包括用于执行第四方面或第四方面的任意可能的实现方式中的方法的指令。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是根据本发明实施例的处理数字信号的装置的示意性框图。图2是根据本发明实施例的处理数字信号的装置的示意性框图。图3是根据本发明实施例的处理数字信号的装置的示意性框图。图4是根据本发明实施例的处理数字信号的装置的示意性框图。图5是根据本发明实施例的另一处理数字信号的装置的示意性框图。图6是根据本发明实施例的另一处理数字信号的装置的示意性框图。图7是根据本发明实施例的另一处理数字信号的装置的示意性框图。图8是根据本发明实施例的另一处理数字信号的方法的示意性流程图。图9是根据本发明实施例的另一处理数字信号的方法的示意性流程图。图10是根据本发明实施例的另一处理数字信号的装置的示意性框图。图11是根据本发明实施例的另一处理数字信号的装置的示意性框图。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行描述。图1示出了本发明实施例的处理数字信号的装置100。该装置100包括编码单元110、处理单元120和映射单元130。该编码单元110用于根据码元序列生成码长为m的第一码字，根据编 码码率、生成矩阵和该第一码字，生成码长为4n的第二码字，其中，m为正整数，n为大于1的整数，且4n大于m。应理解，码元序列可以包括多个由码元组成的序列，其中，每个码元可以为数字信号0或者1。具体而言，该编码单元用于将码元序列中每m个码元组成一个第一码字，生成包括多个第一码字的第一码字序列，根据编码码率和生成矩阵将每个第一码字转换成码长为4n的第二码字，其中，m为正整数，n为大于1的整数，且4n大于m。应理解，码长为m的第一码字共有2m种编码方式，码长为4n的第二码字共有24n种编码方式。通过扩大第一码字的编码范围，可以使得在第二码字的24n种编码方式的中获得所有2m种编码方式的第一码字相应的处理方法。可选地，该编码单元可以为(8,4)汉明码编码器或者(16，8)前向纠错(forwarderrorcorrection，fec)编码器，或者其他信息位、码长和编码码率的编码器，本发明实施例对此不作限定。作为一个可选实施例，假设第一码字的码长为4，该编码单元可以将码长为4的第一码字进行扩码，即根据第一码字、编码码率和生成矩阵，生成码长为8的第二码字，其中，m为4，n为2。该处理单元120用于对该第二码字进行交织和/或取反处理，生成第三码字。具体而言，该处理单元用于在24n种编码方式的范围中找出至少一种交织和/或取反方案，使得码长为4n第二码字通过该至少一种交织和/或取反方案中的任一种方案进行处理，并通过映射单元映射后得到的n个符号的斯托克斯向量的和为0。应理解，根据n个符号在两个正交偏振方向上的分量的斯托克斯向量的和为0这个原理，我们可以确定出所有符合这种条件的码长为4n的第三码字，并确定满足该原理的第三码字与第二码字的所有的交织和/或取反方案。可选地，该处理单元具体用于对该第二码字的第x个比特位和第y个比特位进行交织处理，和/或对该第二码字的第m个比特位和第n个比特位进行取反处理，生成该第三码字，其中，x、y、m和n均为大于零，且小于或等于4n的整数。应理解，该第x个比特位和该第m个比特位可以相同，也可以不同；该第y个比特位和该第n个比特位可以相同，也可以不同，本发明实施例对此不作限定。可选地，该处理单元还可以用于对第二码字进行多次交织和/或取反处理得到第三码字，本发明实施例对此不作限定。可选地，当该处理单元只用于对该第二码字的第x个比特位和第y个比特位进行交织处理时，该处理单元可以为交织器；当该处理单元用于对该第二码字的第x个比特位和第y个比特位进行取反处理时，该处理单元可以为取反器，或者该处理单元可以为交织取反器，但是设置为顺序交织；当该处理单元用于对该第二码字的第x个比特位和第y个比特位既进行交织又进行取反时，该处理单元可以为交织取反器。应理解，当该处理单元对第二码字的第x个比特位和第y个比特位既进行交织又进行取反时，本发明实施例对交织处理和取反处理的先后顺序不作限定。该映射单元130用于将码长为4n的该第三码字映射为n个符号，使得该n个符号的斯托克斯向量的和为0，其中，该n个符号中的第i个符号包括x偏振方向的i路分量ixi和q路分量qxi，以及y偏振方向的i路分量iyi和q路分量qyi，该x偏振方向与该y偏振方向正交，该i路与该q路为相同的偏振方向上的两个正交分量，i为大于0，且小于或等于n的整数。具体而言，该映射单元用于将码长为4n的第三码字映射为n个符号，使得该n个符号的斯托克斯向量的和为0，该n个符号中的每个符号包括在两个正交偏振方向上的符号分量，其中，每个偏振方向上的符号分量包括两路正交分量。可选地，该映射单元可以为正交相移键控(quadraturephaseshiftkeyin，qpsk)映射器，或者正交振幅调制(quadratureamplitudemodulation，qam)映射器等调制映射器，本发明实施例对此不作限定。可选地，当所述n个符号满足(1)至(3)中的条件时，所述n个符号的斯托克斯向量的和为0，本发明提供的一种处理数字信号的装置，该装置包括：编码单元、处理单元和映射单元，该编码单元用于根据码元序列生成码长为m的第一码字，根据编码码率、生成矩阵和该第一码字，生成码长为4n的第二码字；该处理单元用于对该第二码字进行交织和/或取反处理，生成第三码字；该映射单元用于将码长为4n的该第三码字映射为n个符号，使得该n个符号的斯托克斯向量的和为0，其中，该n个符号中的第i个符号包括x偏振方向的i路分量ixi和q路分量qxi，以及y偏振方向的i路分量iyi和q路分量qyi，该x偏振方向与该y偏振方向正交，该i路与该q路为相同的偏振方向上的两个正交分量，能够通过对数字信号进行处理，从而消除光纤的非线性效应，同时还为光纤传输系统带来了编码增益。下面将结合图2至图4详细介绍本发明实施例的处理数字信号的装置中各功能模块和/或单元的实现。作为一个可选实施例，如图2所示，本发明实施例的处理数字信号的装置200包括(8,4)汉明码编码器210、取反器220和qpsk映射器230。应理解，装置200中的(8,4)汉明码编码器210可以为装置100中的编码单元110，装置200中的取反器220可以为装置100中的处理单元120，装置200中的qpsk映射器230可以为装置100中的映射单元130。作为一个可选实施例，对于码长为4比特的dhm，通过该(8,4)汉明码编码器的生成矩阵ghm(8,4)，可以得到长度为8比特的chm，其中，chm＝dhm×ghm(8,4)对于任意4比特的第一码字dhm经过该(8,4)汉明码编码器编码后生成的码长为8比特的第二码字chm，如表一所示。表一dhmchmd0d1d2d3c0c1c2c3c4c5c6c7000000000000000100011110001000101101001100110011010001001011010101010101011001100110011101111000100010000111100110011001101010101010101110110100110011001100110111010010111011100001111111111111应理解，表一中每个4比特的chm可以映射为2个符号，即每4个比特映射为1个符号，根据2个符号在两个正交偏振方向上的分量的斯托克斯向量的和为0这个原理，我们可以确定出所有符合这种条件的码长为8的第三码字whm，并确定满足该原理的第三码字与第二码字的所有的交织和/或取反方案，表二中示出了对第二码字的任两比特、任四比特或任六比特进行取反处理的方案。表二作为一个可选实施例，当该取反器220采用如表二中c0c1c2c3c4c5方案时，16种第一码字dhm经过(8,4)汉明码编码器和取反器得到的序列whm如表三所示。表三以表三中的取反方案为例whm进入qpsk映射器230，其中w0w1映射为第一个符号在x偏振方向上的符号分量gx1，w2w3映射为第一个符号在y偏振方向上的符号分量gy1，w4w5映射为第二个符号在x偏振方向上的符号分量gx2，w6w7映射为第二个符号在y偏振方向上的符号分量gy2，其中，该x偏振方向与该y偏振方向正交。作为一个可选实施例，qpsk映射器230的每个调制符号gi(i＝0,1,2,3)对应一个长为2的码元序列b0b1。本实施例所采用的映射表如表四所示。表四b0b1映射符号gi001+i011-i10-1+i11-1-i应理解，每个偏振方向上的符号分量可以包括i路和q路两个正交分路的分量。作为一个可选实施例，如表四所示，假设序列b0b1为00，可以通过qpsk映射器映射到x偏振方向上的符号分量为1+i，符号分量1+i的实部可以表 示x偏振方向上的i路分量，虚部可以表示该x偏振方向上的q路分量，i路和q路为相同的偏振方向上的正交分路。作为另一个可选实施例，如表四所示，假设序列b0b1为11，可以通过qpsk映射器映射到y偏振方向上的符号分量为-1-i，符号分量-1-i的实部可以表示y偏振方向上的i路分量，虚部可以表示该y偏振方向上的q路分量，i路和q路为相同的偏振方向上的正交分路。根据表四所示的映射表和表三所示的取反方案，该第三码字whm经过qpsk映射器230映射后得到2个符号，第一个符号在该x偏振方向的分量gx1包括i路分量ix1和q路分量qx1，在该y偏振方向的分量gy1包括i路分量iy1和q路分量qy1，第二个符号在该x偏振方向的分量gx2包括i路分量ix2和q路分量qx2，在该y偏振方向的分量gy2包括i路分量iy2和q路分量qy2，该qpsk映射器的具体映射过程如表五所示。表五dhmchmwhmgx1gy1gx2gy2s1s2s1+s2000000000000000000111+i1+i1+i-1-i(0,4,0)(0,-4,0)(0,0,0)000100011110000111011+i1-i-1-i1-i(0,0,-4)(0,0,4)(0,0,0)001000101101001011101+i-1+i-1-i-1+i(0,0,4)(0,0,-4)(0,0,0)001100110011001100001+i-1-i1+i1+i(0,-4,0)(0,4,0)(0,0,0)010001001011010010001-i1+i-1+i1+i(0,0,4)(0,0,-4)(0,0,0)010101010101010101101-i1-i1-i-1+i(0,4,0)(0,-4,0)(0,0,0)011001100110011001011-i-1+i1-i1-i(0,-4,0)(0,4,0)(0,0,0)011101111000011110111-i-1-i-1+i-1-i(0,0,-4)(0,0,4)(0,0,0)10001000011110000100-1+i1+i1-i1+i(0,0,-4)(0,0,4)(0,0,0)10011001100110011010-1+i1-i-1+i-1+i(0,-4,0)(0,4,0)(0,0,0)10101010101010101001-1+i-1+i-1+i1-i(0,4,0)(0,-4,0)(0,0,0)10111011010010110111-1+i-1-i1-i-1-i(0,0,4)(0,0,-4)(0,0,0)11001100110011001111-1-i1+i-1-i-1-i(0,-4,0)(0,4,0)(0,0,0)11011101001011010001-1-i1-i1+i1-i(0,0,4)(0,0,-4)(0,0,0)11101110000111100010-1-i-1+i1+i-1+i(0,0,-4)(0,0,4)(0,0,0)11111111111111111100-1-i-1-i-1-i1+i(0,4,0)(0,-4,0)(0,0,0)应理解，第i个符号的斯托克斯向量为si＝(qi，ui，vi)，其中，斯托克斯向量中的各参数可以根据以下公式确定：i＝|gxi|2+|gyi|2(4)qi＝|gxi|2-|gyi|2(5)其中，gxi为第i个符号在x偏振方向上的符号分量，gyi为第i个符号在y偏振方向上的符号分量，为gyi的共轭数。由表五可以得到，第三码字whm经过qpsk映射器230映射得到的2个符号的斯托克斯向量的和为0，即消除了光纤的非线性效应。如图3所示，本发明实施例的处理数字信号的装置300包括(8,4)汉明码编码器310、交织取反器320和qpsk映射器330。可选地，装置300中的(8,4)汉明码编码器310可以为装置100中的编码单元110，装置300中的交织取反器320可以为装置100中的处理单元120，装置300中的qpsk映射器330可以为装置100中的映射单元130。具体而言，对于码长为4比特的dhm，通过该(8,4)汉明码编码器的生成矩阵ghm(8,4)，可以得到长度为8比特的chm，具体过程与图2中相同，扩码后的chm如表一，此处不再赘述。应理解，扩码后的8比特的序列的交织方式可以有40320种，其中，有9408种交织序列可以通过取反处理，使得经过交织取反处理后的第三码字whm通过qpsk映射器330映射为n个符号，该n个符号的斯托克斯向量的和为0，从而消除了光纤的非线性效应。可选地，表六示出了其中一种交织序列进行取反处理的方案。交织处理和取反处理可以通过交织取反器实现，本发明实施例对此不作限定。表六如表六所示，当交织取反模块的输入的chm为c0c1c2c3c4c5c6c7时，交织取反模块先将该chm交织为c7c6c5c4c2c3c0c1，然后再取反得到c4c2c0c1。作为一个可选实施例，以表六中的交织取反方案为例whm进入qpsk映射器330，其中w0w1映射为第一个符号在x偏振方向的符号分量gx1，w2w3映射为该第一个符号在y偏振方向的符号分量gy1，w4w5映射为第二个符号在该x偏振方向的符号分量gx2，w6w7映射为该第二个符号在该y偏振方向的符号分量gy2，其中，本实施例所采用的映射表可以如上述表四所示。根据表四所示的映射表和表六所示的交织取反方案，该第三码字whm经过qpsk映射器330映射后得到2个符号，第一个符号在该x偏振方向的分量gx1包括i路分量ix1和q路分量qx1，在该y偏振方向的分量gy1包括i路分量iy1和q路分量qy1，第二个符号在该x偏振方向的分量gx2包括i路分量ix2和q路分量qx2，在该y偏振方向的分量gy2包括i路分量iy2和q路分量qy2，该qpsk映射器的具体映射过程如表七所示。表七由表七可以得到，第三码字whm经过qpsk映射器330映射得到的2个符号的斯托克斯向量的和为0，即消除了光纤的非线性效应。如图4所示，本发明实施例的处理数字信号的装置400包括(16,8)汉明码编码器410、交织取反器420和qpsk映射器430。应理解，该装置400中的(16，8)fec编码器410可以为装置100中的编码单元110，装置400中的交织取反器420可以为装置100中的处理单元120，装置400中的qpsk映射器430可以为装置100中的映射单元130。具体而言，对于码长为8比特的dfec，根据该(16,8)fec编码器的生成矩阵gfec(16,8)，可以得到长度为16比特的cfec，其中，cfec＝dfec×gfec(16,8)对于任意8比特的第一码字dfec经过该(16,8)fec编码器编码后生成 16比特的第二码字cfec。例如，当dfec为10001111时，通过(16,8)fec编码器生成的cfec为1000111111000010，本发明实施例不限于此。可选地，表八示出了对该cfec进行交织取反得到wfec的所有方案中的30种可选的交织取反方案。表八表八中的wfec进入qpsk映射器430，其中，w0w1映射为第一个符号在x偏振方向上的符号分量gx1，w2w3映射为第一个符号在y偏振方向上的符号分量gy1，w4w5映射为第二个符号在x偏振方向上的符号分量gx2，w6w7映射为第二个符号在y偏振方向上的符号分量gy2，w8w9映射为第三个符号在x偏振方向上的符号分量gx3，w10w11映射为第三个符号在y偏振方向上的符号分量gy3，w12w13映射为第四个符号在x偏振方向上的符号分量gx4，w14w15映射为第四个符号在y偏振方向上的符号分量gy4。应理解，采用上述(16,8)fec编码器时，也可以其他的交织取反方案，使得处理后的第三码字wfec通过qpsk映射器430映射得到4个符号，并且该4个符号序列的斯托克斯向量的和为0。例如，当表八中的wfec为c6c2c12c1c0c14c13c11c10c9c7c5时，当该(16,8)fec编码器的输入dfec为00000000时，经过该编码器，得到的cfec为0000000000000000，经过交织取反器得到的wfec为0100100011000000，根据映射表，gx1＝1-i，gy1＝1+i，gx2＝-1+i，gy2＝1+i，gx3＝-1-i，gy3＝1+i，gx4＝1+i，gy4＝1+i，得到x偏振方向的符号分量gxi和y偏振方向的符号分量gyi，并根据公式由此得到斯托克斯向量为s1＝(0,0,4)，s2＝(0,0,-4)，s3＝(0,-4,0)，s4＝(0,4,0)，可得s1+s2+s3+s4＝(0,0,0)，即消除了光纤的非线性效应。应理解，当dfec为其它63种比特序列时，通过(16,8)fec编码器和交织取反器进行处理之后，同样能够得到相同的结果，本发明实施例不限于此。图5示出了本发明实施例的处理数字信号的装置500。该装置500包括：编码单元510、映射表选择单元520和映射单元530。该编码单元510用于根据码元序列生成码长为m的第一码字，根据编码码率、生成矩阵和该第一码字，生成码长为4n的第二码字，其中，m为正整数，n为大于1的整数，且4n大于m。应理解，码元序列可以包括多个由码元组成的序列，其中，每个码元可以为数字信号0或者1。具体而言，该编码单元用于将码元序列中每m个码元组成一个第一码字，生成包括多个第一码字的第一码字序列，根据编码码率和生成矩阵将每个第一码字转换成码长为4n的第二码字，其中，m为正整数，n为大于1的整数，且4n大于m。应理解，码长为m的第一码字共有2m种编码方式，码长为4n的第二码字共有24n种编码方式。通过扩大第一码字的编码范围，可以使得在第二码字的24n种编码方式的中获得所有2m种编码方式的第一码字相应的处理方法。可选地，该编码单元可以为(8,4)汉明码编码器或者(16，8)fec编码器，或者其他信息位、码长和编码码率的编码器，本发明实施例对此不作限定。作为一个可选实施例，假设第一码字的码长为4，该编码单元可以将码 长为4的第一码字进行扩码，即根据第一码字、编码码率和生成矩阵，生成码长为8的第二码字，其中，m为4，n为2。该映射表选择单元520用于确定该码长为4n的第二码字与n个符号中每个符号在x偏振方向的分量之间的第一映射关系，以及该第二码字与该n个符号中每个符号在y偏振方向的分量之间的第二映射关系，该n个符号中第i个符号在该x偏振方向的分量包括i路分量ixi和q路分量qxi，在该y偏振方向的分量包括i路分量iyi和q路分量qyi，其中，该x偏振方向与该y偏振方向正交，该i路与该q路为相同的偏振方向上的两个正交分量，i为大于0，且小于或等于n的整数。该映射单元530用于根据该第二码字、该第一映射关系和该第二映射关系，映射出该n个符号，使得该n个符号的斯托克斯向量的和为0。应理解，该映射单元用于将码长为4n的第二码字映射为n个符号，使得该n个符号的斯托克斯向量的和为0，该n个符号中的每个符号包括在两个正交偏振方向上的符号分量，其中，每个偏正方向上的符号分量包括两路正交分量。具体而言，该映射表选择单元用于确定第二码字与第i个符号的x偏振方向的符号分量之间的第一映射关系，以及第二码字与该第i个符号的y偏振方向的符号分量之间的第二映射关系，其中，该n个符号中的第i个符号包括x偏振方向的i路分量ixi和q路分量qxi，以及y偏振方向的i路分量iyi和q路分量qyi，该x偏振方向与该y偏振方向正交，该i路与该q路为相同的偏振方向上的两个正交分量，i为大于0，且小于或等于n的整数。具体而言，该映射单元用于根据该第二码字和该第一映射关系，确定n个符号在x偏振方向上的符号分量，以及根据该第二码字和该第二映射关系，确定该n个符号在y偏振方向上的符号分量，即映射生成n个符号，使得该n个符号的斯托克斯向量的和为0。可选地，当该n个符号满足上述公式(1)至(3)中的条件时，该n个符号的斯托克斯向量的和为0。本发明实施例提供的一种处理数字信号的装置，该装置包括：编码单元、映射表选择单元和映射单元，该编码单元用于根据码元序列生成码长为m的第一码字，根据编码码率、生成矩阵和该第一码字，生成码长为4n的第二码字；该映射表选择单元用于确定该码长为4n的第二码字与n个符号中 每个符号在x偏振方向的分量之间的第一映射关系，以及该第二码字与该n个符号中每个符号在y偏振方向的分量之间的第二映射关系，该n个符号中第i个符号在该x偏振方向的分量包括i路分量ixi和q路分量qxi，在该y偏振方向的分量包括i路分量iyi和q路分量qyi，其中，该x偏振方向与该y偏振方向正交，该i路与该q路为相同的偏振方向上的两个正交分量；该映射单元用于根据该第二码字、该第一映射关系和该第二映射关系，映射出该n个符号，使得该n个符号的斯托克斯向量的和为0，能够通过对数字信号进行处理，从而消除光纤的非线性效应，并且为光纤传输系统带来了编码增益。如图6所示，本发明实施例的处理数字信号的装置600包括(8,4)汉明码编码器610、映射表选择器620和qpsk映射器630。可选地，装置600中的(8,4)汉明码编码器610可以为装置500中的编码单元510，装置600中的映射表选择器620可以为装置500中的映射表选择单元520，装置600中的qpsk映射器630可以为装置500中的映射单元530。具体而言，对于码长为4比特的dhm，可以通过(8,4)汉明码编码器610的生成矩阵ghm(8,4)，可以得到长度为8比特的chm，具体过程与图2中的实施例相同，扩码后的chm如表一所示，此处不再赘述。可选地，qpsk映射器630可以通过映射表选择器620选择的第二码字与x偏振方向的符号分量之间的第一映射关系，以及第二码字与y偏振方向的符号分量之间的第二映射关系，对chm映射得到x偏振方向的符号分量gxi和y偏振方向的符号分量gyi。当不采用交织和/或取反器，而采用调制映射表选择器时，可以根据调制映射表选择器选择chm与x偏振方向的符号分量的第一映射关系，以及与y偏振方向的符号分量的第二映射关系。表九示出了映射表选择器可以选用的映射关系的方案。作为一个可选实施例，以表五中的取反方案为例，chm为c0c1c2c3c4c5c6c7经过取反器得到的whm为c0c1c2c3c4c5，其中c0c1映射为第一个符号在x偏振方向的符号分量gx1，c2c3映射为第一个符号在y偏振方向上的符号分量gy1，c4c5映射为第二个符号在x偏振方向上的符号分量gx2，映射为第二个符号在y偏振方向上的符号分量gy2。上述取反方案等价于调制映射表选择器在映射x偏振方向的符号分量时一直选择映射表1，调制映射表选择器在映射第一个符号的y偏振方向的符号分量时选择映射表1，在映射第二个符号的y偏振方向的符号分量时选择映射表3。表九应理解，上述实施例给出了qpsk映射器根据映射表选择器选择的第一映射关系和第二映射关系对该第二码字进行映射，生成n个符号的x偏振方向的符号分量和y偏振方向的符号分量。然而，这种方式不能覆盖所有的交织情况，即上述方式只可以实现8比特的第二码字每两比特分为一组，组内的两个连续的比特位逆序交换和/或取反，但是当采用其他交织方式时，仅采用调制映射表中的映射关系便不能够 实现，这时可以通过将交织器与映射表选择器结合使用，或者可以通过将交织取反器与映射表选择器结合使用，具体装置如图7所示，即第一码字通过汉明码编码器710进行编码后得到第二码字，通过交织取反器720对该第二码字进行交织和/或取反处理得到第三码字，根据映射表选择器730选择两个正交偏振方向上的映射关系，并根据这两个正交偏振方向上的映射关系，通过qpsk映射器740对该第三码字映射得到n个符号，使得该n个符号的斯托克斯向量的和为0，从而消除光纤的非线性效应，具体实现方法与图1至图6中的描述类似，为避免重复，此处不再赘述。图8示出了本发明实施例的处理数字信号的方法的示意性流程图。应理解，图8示出的本发明实施例的处理数字信号的方法可对应于图1中的处理数字信号的装置，并且本发明实施例的处理数字信号的方法可以实现图1至图4所示的处理数字信号的装置中的各个模块的上述和/或其他功能，为了简洁，在此不再赘述。s810，根据码元序列生成码长为m的第一码字，m为正整数；s820，根据编码码率、生成矩阵和该第一码字，生成码长为4n的第二码字，其中，n为大于1的整数，且4n大于m；s830，对该第二码字进行交织和/或取反处理，生成第三码字；s840，将码长为4n的该第三码字映射为n个符号，使得该n个符号的斯托克斯向量的和为0，其中，该n个符号中的第i个符号包括x偏振方向的i路分量ixi和q路分量qxi，以及y偏振方向的i路分量iyi和q路分量qyi，该x偏振方向与该y偏振方向正交，该i路与该q路为相同的偏振方向上的两个正交分量，i为大于0，且小于或等于n的整数。可选地，对该第二码字进行交织和/或取反处理，生成第三码字，可以包括：对该第二码字的第x个比特位和第y个比特位进行交织处理，和/或对该第二码字的第m个比特位和第n个比特位进行取反处理，生成该第三码字，其中，x、y、m和n均为大于零，且小于或等于4n的整数。可选地，当所述n个符号满足(1)至(3)中的条件时，所述n个符号的斯托克斯向量的和为0，图9示出了本发明实施例的处理数字信号的方法的示意性流程图。应理解，图9所示本发明实施例的处理数字信号的方法可对应于图5中的处理数字信号的装置，并且本发明实施例的处理数字信号的方法可以实现图5至图7所示的处理数字信号的装置中的各个模块的上述和/或其他功能，为了简洁，在此不再赘述。s910，根据码元序列生成码长为m的第一码字，m为正整数；s920，根据编码码率、生成矩阵和该第一码字，生成码长为4n的第二码字，其中，n为大于1的整数，且4n大于m；s930，确定该码长为4n的第二码字与n个符号中每个符号在x偏振方向的分量之间的第一映射关系，该n个符号中第i个符号在该x偏振方向的分量包括i路分量ixi和q路分量qxi，其中，该x偏振方向与该y偏振方向正交，该i路与该q路为相同的偏振方向上的两个正交分量，i为大于0，且小于或等于n的整数；s940，确定该第二码字与该n个符号中每个符号在y偏振方向的分量之间的第二映射关系，该第i个符号在该y偏振方向的分量包括i路分量iyi和q路分量qyi；s950，根据该第二码字、该第一映射关系和该第二映射关系，映射出该n个符号，使得该n个符号的斯托克斯向量的和为0。可选地，当所述n个符号满足(1)至(3)中的条件时，所述n个符号的斯托克斯向量的和为0，图10示出了本发明实施例的处理数字信号的装置1000。该装置1000包括处理器1010、发送器1020、接收器1030、存储器1040和总线系统1050。 其中，处理器1010、发送器1020、接收器1030和存储器1040通过总线系统1050相连，该存储器1040用于存储指令，该处理器1010用于执行该存储器1040存储的指令，以控制该发送器1020发送信号。发送器1020和接收器1030可以是通信接口，具体发送器1020可以是用于接收数据和/或指令的接口，接收器1030可以是用于发送数据和/或指令的接口，在此不再对发送器1020和接收器1030的具体形式进行举例说明。应理解，装置1000可以用于执行上述方法实施例中对应的各个步骤和/或流程。可选地，该存储器1040可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器提供指令和数据。存储器的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。例如，存储器还可以存储设备类型的信息。该处理器1010可以用于执行存储器中存储的指令，并且该处理器执行该指令时，该处理器可以执行上述方法实施例中与终端设备对应的各个步骤。图11示出了本发明实施例的处理数字信号的装置1100。该装置1100包括处理器1110、发送器1120、接收器1130、存储器1140和总线系统1150。其中，处理器1110、发送器1120、接收器1130和存储器1140通过总线系统1150相连，该存储器1140用于存储指令，该处理器1110用于执行该存储器1140存储的指令，以控制该发送器1120发送信号。发送器1120和接收器1130可以是通信接口，具体发送器1120可以是用于接收数据和/或指令的接口，接收器1130可以是用于发送数据和/或指令的接口，在此不再对发送器1120和接收器1130的具体形式进行举例说明。应理解，装置1100可以用于执行上述方法实施例中对应的各个步骤和/或流程。可选地，该存储器1140可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器提供指令和数据。存储器的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。例如，存储器还可以存储设备类型的信息。该处理器1110可以用于执行存储器中存储的指令，并且该处理器执行该指令时，该处理器可以执行上述方法实施例中与终端设备对应的各个步骤。应理解，在本发明实施例中，该处理器可以是中央处理单元(centralprocessingunit，cpu)，该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现成可编程门阵列(fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器执行存储器中的指令，结合其硬件完成上述方法的步骤。为避免重复，这里不再详细描述。本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例中描述的各方法步骤和单元，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各实施例的步骤及组成。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域普通技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件 功能单元的形式实现。所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-onlymemory，简称为“rom”)、随机存取存储器(randomaccessmemory，简称为“ram”)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
技术领域：
的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。当前第1页12