相干光接收器的制造方法_3

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TEDC的检相器针对ROF=0和a=0的TEDC的图式1500c ; 阳1化]图16示出说明对于图13中所描绘的具有线性TEDC的检相器针对4QAM和化/NO=3地的TEDC的图式1600 ;
[0106] 图17示出说明对于图13中所描绘的具有线性TEDC的检相器针对16QAM和化/NO =6地的TEDC的图式1700 ; 阳107] 图18示出说明对于图13中所描绘的具有线性TEDC的检相器针对64QAM和化/NO =10地的TEDC的图式1800 ;
[0108] 图19示出说明对于图13中所描绘的具有线性TEDC的检相器针对4QAM和化/NO =3地的TEDC的图式1900 ;
[0109] 图20示出说明对于图13中所描绘的具有线性TEDC的检相器针对16QAM和化/NO =6地的TEDC的图式2000 ;
[0110] 图21示出说明对于图13中所描绘的具有线性TEDC的检相器针对64QAM和化/NO =10地的TEDC的图式2100 ; 阳111] 图22示出发送电路2200和接收电路2250的方块图,说明根据实施形式的奈奎斯 特超信道定时;
[0112] 图23示出说明包括根据实施形式的平行实施的检相器的电路2300的方块图;W 及
[0113] 图24示出说明根据实施形式用于相干光接收器中的时钟恢复的方法2400的示意 图。
【具体实施方式】
[0114] 图1示出说明如上文所描述的常规相干光接收器100的方块图。
[0115] 图2示出说明如上文所描述的图1中所描绘的相干光接收器100的基本DSP块 200的方块图。
[0116] 图3示出说明如上文所描述的图2中所描绘的基本DSP块200的CD补偿块300 的方块图。
[0117] 图4示出如上文所描述的具有各种滚降系数的常规升余弦滤波器的频率400a和 脉冲响应40化的图式。
[0118] 图5示出说明如上文所描述的对于图4中所描绘的升余弦滤波器针对从0到I W0. 1为一级的滚降系数的QPSK加德纳定时误差检测特性(timingerrordetection characteristics,TEDC) 500 的图式。
[0119] 图6示出说明如上文所描述的对于图4中所描绘的升余弦滤波器针对滚降系数I 的QPSK加德纳TEDC600的图式。
[0120] 图7示出说明如上文所描述的第4功率低模拟系统700的信号预处理W用于时钟 音提取的方块图。 阳121] 图8示出说明根据实施形式的相干光接收器800的方块图。
[0122] 相干光接收器800包括模数转换装置801,例如模数转换器(analog-to-digital conventer,ADC),其用于将模拟相干光信号802采样到数字相干光信号804中。相干光接 收器800包括用于均衡数字相干光信号804的信道均衡装置803。相干光接收器800包 括信道传递函数计算装置,例如信道传递函数计算器805,其用于基于通过内插装置807曰、 80化内插的数字相干光信号804和均衡数字相干光信号806计算信道传递函数808,并且 用于基于计算出的信道传递函数808调整信道均衡装置803。数字相干光信号804在被提 供给信道传递函数计算装置805之前通过延迟元件831和第一内插装置,例如第一内插器 807曰。交换机S2用于将数字相干光信号804或直接或在已经通过延迟元件831和第一内 插器807a之后切换到信道传递函数计算装置805。
[0123] 模拟相干光信号802可W相当于上文关于图1所描述的信号108。模数转换器 (曰]1曰1〇邑-1:〇-(11邑;[1曰1(30]1¥61'161',40〇801可^相当于上文关于图1所描述的400 107。数 字相干光信号804可W相当于上文关于图1所描述的信号110。
[0124] 相干光接收器800包括相位检测装置809,例如,如下文关于图11、13和14所述的 检相器,其用于基于均衡数字相干光信号806提供定时误差检测特性TEDC信号810。
[01巧]相干光接收器800包括后馈定时恢复装置811,其用于根据频率偏移补偿标准 基于TEDC信号810调整模数转换装置801的采样。TEDC信号810在被提供给压控振荡 器815的本地振荡器之前通过数模转换器833和低通滤波器835。压控振荡器(voltage controlledoscillator,VC0)815控制模数转换器801的采样率和采样时间的调整,使得 补偿数字相干光信号与模拟相干光信号之间的频率偏移。
[01%] 相干光接收器800包括前馈定时恢复装置813,其用于根据相位偏移补偿标准调 整内插装置807a、807b。TEDC信号810在被提供给位置计算器817之前通过低通滤波器 819,位置计算器817使用过滤后的TEDC信号计算第一内插器807a和第二内插器80化的 适当时钟位置。第二内插器80化内插均衡数字相干光信号806并且将内插的均衡数字相 干光信号提供给信道传递函数计算器805。第一内插器807a内插经延迟元件831延迟的数 字相干光信号804并且将内插的延迟数字相干光信号提供给信道传递函数计算器805。信 道传递函数计算器805基于内插的均衡数字相干光信号并且基于内插的延迟数字相干光 信号计算信道传递函数。交换机Sl可W用来选择性地将通过载波恢复单元821恢复的恢 复后的载波信号812或内插的均衡数字相干光信号提供给信道传递函数计算器805。
[0127] 图8中呈现相干光学系统中的前馈(feed-forward,FF-) 813和后馈 (feed-backward,FB-)811 定时恢复(timingrecove;ry,TR)。后馈定时恢复(feed-backward timingrecovery,FB-TR) 811 包括检相器(phasedetector,PD) 809、数-模转换器 (digita]_-analogconverter,DAC)833、低通滤波器(low-passfilter,LPF2)835W及作 为本地振荡器(localoscillator,LO)的压控振荡器(voltagecontrolledoscillator, VC0)815。前馈定时恢复(feed-forwardtimingrecovery,FF-TR)813 包括内插装置807a、 807b、检相器(phasedetector,PD)809、位置计算装置817、低通滤波器(low-passfilter, LPFD819和延迟元件831。ADC801通常从两个偏振(X'和y' ;四个数据线)递送复信号。 在一个实施方式中,对标示为数字相干光信号804的信号两倍过采样,但是有可能使用多 相滤波器W少于每个符号2个样本来起作用。信道均衡器803补偿CD、PMD、非线性效应等。 在"信道传递函数计算"块805中估计由线性和非线性级联功能构成的信道传递函数。此块 可W用途训练序列W估计信道传递函数(交换机S2在位置4并且交换机Sl在中间位置)。
[0128] 在信道均衡之后,标示为均衡数字相干光信号806的信号X和y在检相器(phase detector,PD)809中使用,与FF-TR813和FB-TR811共享。检相器809输出含有与时钟 参数有关的信息的信号(标示为TEDC信号810)。正确的时钟信号必须是: 阳 129]s(t) =sin(2Jif) 巧)
[0130] 然而,TxVCO和RxVCO未经同步。当前时钟信号等于
[0131] ?VU) =Asin{ 27t{j" + Af) + (p) v 6)
[0132] 参数A与时钟提取实际上不相关(仅在定时恢复电路的设计中起作用);主要影 响恢复块的反应时间。时钟偏移Af和相位偏移带是必须补偿的负效应。FB-TR811负责 经由反馈回路(小带宽回路)的时钟偏移补偿。由于在检相器与ADC块801之间存在较大 延迟,因此需要FF-TR813W追踪/补偿快速采样相位变化(与自相位抖动不相关)。
[0133] PD块809输出与接收到的数据与RxVCO时钟之间的残余相位差成正比的信号 810。此信号810在DAC块833之后经过过滤(LPF2835)并且用于VCO815的时钟和相位 调节。FF-TR813使用数字域中的IIR低通滤波器(LPF1819)过滤PD输出810。过滤后的 信号含有关于正确的时钟位置的信息。运用于位置计算的块817中。基于此位置和样本, 在信道均衡器803之后,内插器80化(内插2 ;2个样本输入;一个样本输出)W正确的采 样实例递送样本。信道估计器805可W或盲模式或决策引导模式运行,并且在信道均衡器 803之前的数据经过延迟831 (移位寄存器)和内插807a(内插1 ;2个样本输入;2个样本 输出)为在信道均衡803之后的数据。因此,正确采样阶段处的数据用于信道估计805。
[0134] 在载波恢复821之后的数据也可W用于信道估计805(在位置2中的交换机SI) W改进信道估计器805的精确性。增强的PD809与复调制格式一起作用(也可W与实信 号一起作用)。接收到的信号806是两倍过采样的(每个符号两个样本)。一个符号间隔 n内的样本通过A(n)和B(n)指示。于是,通过使用W下方程式计算TEDC信号810
[0135] T邸C(T) =E(real{[C(n-l)-C(n+l)]conj[C(n)]}) (7) 阳136] 其中C值导出为 阳 137] C(n-1) =A(n-1)conj[a+(1-a)B(n-1)] 阳 13引 C(n) =B(n_l)conj[a+ (I-a)A(n) ] (8) 阳 139] C(n+1) =A(n)conj[a+(1-a)B(n)]
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