发送数据的方法和设备以及恢复原始数据的方法和设备的制作方法
【专利摘要】公开了一种发送数据的方法和设备以及从接收后的数字信号中恢复数据的方法和设备。所述发送数据的方法包括：对所述数据进行二阶差分编码；以及使用二阶差分编码后的数据调制载波，以发送该调制数据。通过上述方法和设备，可以在发射机中对要发送的数据进行二阶差分编码，并且在接收机中相应地进行二阶差分解码。由于二阶差分编码本身的性质，即使在接收机中进行载波恢复时产生了频差与相差的歧义解，从而导致载波恢复错误，也可以防止该载波恢复错误影响数据的正确恢复。
【专利说明】发送数据的方法和设备以及恢复原始数据的方法和设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及光通信领域，并且具体涉及一种在发射机中发送数据的方法和设备、以及在接收机中从接收后的数字信号恢复在发射机中发送的原始数据的方法和设备。
【背景技术】
[0002]随着光通信技术的发展，提出了相干光通信。相干光通信具有频率选择性好、频谱效率高等优点，因而可以提高通信容量。此外，在相干光通信中，色散与偏振模色散对信号的损伤都为线性损伤，此时通信信道可建模为线性时不变系统，通过适度复杂的数字信号处理(DSP)技术就可以补偿线性损伤。因此，相干光通信系统正在成为研究热点。
[0003]随着电子技术的进步，数字信号处理的成本大为降低。新一代的相干光通信系统普遍引入DSP技术。在相干光通信接收机中，在使用本征光载波解调信号光后，使用模数转换器(ADC)对所得到的电信号采样，然后对采样信号进行数字信号处理。该数字信号处理通常包括:色散补偿一时钟恢复一自适应滤波(进行偏振解复用与偏振模色散补偿)一载波恢复(进行频差估计与补偿)一载波恢复(进行相位噪声估计与补偿)一码元判决一解码。
[0004]在目前的相干光通信接收机中，在对信号进行了自适应滤波后，已经完成了残余色散补偿与偏振解复用，由此得到的数据为在发射机中产生的调制数据与频差因子及相差因子之积，所述频差因子是由发射机中的发送激光器和接收机中的本地激光器之间的频差决定的，所述相差因子是由所述发送激光器与本地激光器之间的初始相位差以及相位噪声决定的。具体地，假设在发射机中使用的调制方式是M-PSK调制，则在接收机中，在进行了自适应滤波之后获得的信号可表示为:
[0005][0006]其中M为调制阶数，Xi为在所述调制数据的第i个数据(码元)(i为正整数)，Xi[?，！，…为码元周期作为调制数据的码元速率，Af为所述频差，Θ为所述相差。为了确定所述调制数据Xi,需要计算频差Af和相差Θ，并在此后的计算中消除(即，补偿)所述频差和相差。
[0007]已经提出了多种在进行载波恢复时估计和补偿频差和相差的方法，例如训练序列法和盲估计法。训练序列法使用已知的训练序列来确定频差和相差。对于频差，只要确定训练序列中的码元位置，则在发射机中产生的调制数据Xi是已知的，由此可以从上式(I)中消除与该调制数据有关的项，然后用消除了所述项的连续的两个信号Ei+dP Ei相除，可得
[0008]
【权利要求】
1.一种发送数据的方法，包括: 对所述数据进行二阶差分编码； 使用二阶差分编码后的数据调制载波，以发送该调制数据。
2.如权利要求1所述的方法，其中，对所述数据进行二阶差分编码包括: 对所述数据进行一阶差分编码，以产生中间编码数据；以及 对所述中间编码数据进行一阶差分编码，以产生所述二阶差分编码后的数据。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述调制是M-PSK调制，Μ=2η，η为大于I的整数。
4.如权利要求3所述的方法，其中，对所述数据进行一阶差分编码以产生中间编码数据包括: 按照下式对所述数据中的第i+Ι和第i+2个数据Xi+1和Xi+2进行一阶差分编码，以产生对应的中间编码数据Yi+1和Yi+2:
Yitl=(Y Xw)Mod(M)
Yi+2=(Yi+i+Xi+2)Mod(M) 其中，Yi是对所述数据中的第i个数据进行一阶差分编码产生的中间编码数据，i为正整数，并且 其中，对所述中间编码数据进行一阶差分编码，以产生所述二阶差分编码后的数据包括: 按照下式对所述中间编码数据Yi+1和Yi+2进行一阶差分编码，以产生对应的二阶差分编码后的数据Zi+1和zi+2: Zw=(ZfYw)Mod(M)
Zi+2=(Zi+1+Yi+2)Mod(M) 其中，Zi是对Yi进行一阶差分编码产生的二阶差分编码后的数据。
5.一种从接收后的数字信号恢复原始数据的方法，包括: 对所述数字信号进行码元判决，以获得判决数据；以及 对所述判决数据进行二阶差分解码，从而恢复原始数据。
6.如权利要求5所述的方法，其中，所述数字信号是进行了解调并经过数字信号处理的M-PSK复数信号，Μ=2η, η为大于I的整数。
7.如权利要求6所述的方法，其中，对所述判决数据进行二阶差分解码，从而恢复原始数据包括: 对所述判决数据中的第i+2个数据V i+2，按照下式对其进行二阶差分解码，以产生解码后的数据X’ i+2，作为所述原始数据:
X，i+2=(Z，i+2_2Z，i+1-Z，DMod(M) 其中，Z’ i+1和V i分别为所述判决数据中的第i+Ι个数据和第i个数据，i为正整数。
8.—种发送数据的设备，包括: 编码装置，被配置为对所述数据进行二阶差分编码； 调制装置，被配置为使用二阶差分编码后的数据调制载波，以发送该调制数据。
9.如权利要求8所述的设备，其中，所述编码装置对所述数据进行一阶差分编码以产生中间编码数据，并且对所述中间编码数据进行一阶差分编码，以产生所述二阶差分编码后的数据。
10.如权利要求8或9所述的设备，其中，所述调制是M-PSK调制，Μ=2η,η为大于I的整数。
11.如权利要求10所述的设备，其中，所述编码装置按照下式对所述数据中的第i+Ι和第i+2个数据Xi+1和Xi+2进行一阶差分编码，以产生对应的中间编码数据Yi+1和Yi+2:
Yitl=(Y Xw)Mod(M)
Yi+2=(Yi+i+Xi+2)Mod(M) 其中，Yi是对所述数据中的第i个数据进行一阶差分编码产生的中间编码数据，i为正整数，并且 其中，所述编码装置按照下式对所述中间编码数据Yi+1和Yi+2进行一阶差分编码，以产生对应的二阶差分编码后的数据zi+1和zi+2: Zw=(ZfYw)Mod(M)
Zi+2=(Zi+1+Yi+2)Mod(M) 其中，Zi是对Yi进行一阶差分编码产生的二阶差分编码后的数据。
12.—种从接收后的数字信号恢复原始数据的设备，包括: 判决装置，被配置为对数字信号进行码元判决，以获得判决数据；以及 解码装置，被配置为对所述判决数据进行二阶差分解码，从而恢复原始数据。
13.如权利要求12所述的设备，其中，所述数字信号是进行了解调并经过数字信号处理的M-PSK复数信号，Μ=2η, η为大于I的整数。
14.如权利要求13所述的设备，其中，所述解码装置对所述判决数据中的第i+2个数据V i+2，按照下式对其进行二阶差分解码，以产生解码后的数据V i+2，作为所述原始数据:
X，i+2=(Z，i+2-2Z，i+1-z，DMod(M) 其中，Z’ i+1和V i分别为所述判决数据中的第i+Ι个数据和第i个数据，i为正整数。
【文档编号】H04B10/556GK103457670SQ201310420957
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年9月16日 优先权日:2013年9月16日
【发明者】曾韬, 潘勇, 杨奇, 杨铸, 余少华 申请人:武汉邮电科学研究院