本发明涉及光纤通信技术领域，特别涉及一种信号均衡方法及装置。
背景技术：
为了满足日益增长的容量需求，基于多芯多模光纤传输系统受到了越来越多的关注。多芯多模光纤为一个共同包层区中存在着多个纤芯，光信号在同一根光纤中的多个纤芯中传输，从物理上实现了多路传输，而且，每一根纤芯都可以传输多个模式，每个模式可以作为独立的传输信道。多芯多模光纤分别利用了多个模式和多个物理传输信道实现空分复用，大大的提高系统的传输效率。对于同一纤芯中的多个模式而言，各个模式传播速度各不相同，因此，存在着严重的模间色散，模式越多，模间色散越严重，导致不同模式的信号之间发生模间耦合。对于共同包层区内的多个纤芯而言，纤芯之间也存在芯间耦合。模间耦合和芯间耦合的共同作用导致了光通信系统中接收端接收到的信号的畸变，其中模间耦合又是导致信号畸变的主要原因。
为了使得信号得到准确的恢复，需要对接收的信号进行有效的均衡。现有技术中，为了对接收的信号实现有效的均衡，采用的是在各个模式的信号中插入训练序列，接收端根据事先存储的训练序列和从接收到的信号中提取出来的训练序列确定光纤的传输矩阵，接收端根据此传输矩阵对接收到的所有模式信号同时进行模间耦合和芯间耦合的均衡。
通常情况下，上述确定的传输矩阵较大，利用该矩阵进行信号均衡时运算量较大、均衡效率较低。
技术实现要素：
本发明实施例的目的在于提供一种信号均衡方法及装置，以提高信号均衡效率。
为达到上述目的，本发明实施例公开了一种信号均衡方法，应用于多芯多模光通信系统的接收端，所述方法包括：
针对每一纤芯，从通过所述纤芯接收到的信号中提取第一训练序列集合，其中，所述第一训练序列集合至少包含一组训练序列；
从所述接收端预先存储的多组训练序列中，确定与第一训练序列集合对应的第二训练序列集合；
根据所述第二训练序列集合和所述第一训练序列集合，确定针对所述纤芯的传输矩阵；
根据所述传输矩阵对所述信号进行均衡；
根据通过所有纤芯接收到的信号，利用重采样技术，确定芯矩阵；
根据所述芯矩阵对所有均衡后的信号再次进行均衡。
较佳的，所述针对每一纤芯，从通过所述纤芯接收到的信号中提取第一训练序列集合，包括：
根据所述纤芯接收到的信号，确定所述纤芯的模间耦合度；
在所述模间耦合度小于预设阈值的情况下，利用预设函数，从所述信号中提取一组训练序列作为第一训练序列集合；
在所述模间耦合度不小于预设阈值的情况下，利用所述预设函数，从所述信号中提取至少两组训练序列作为第一训练序列集合。
较佳的，所述根据所述纤芯接收到的信号，确定所述纤芯的模间耦合度，包括：
从所述信号中提取一组训练序列，根据所述训练序列确定针对所述纤芯的第一模间矩阵；
从所述接收端预先存储的多组训练序列中，确定与所述训练序列对应的训练序列；
根据所确定的训练序列，确定针对所述纤芯的第二模间矩阵；
计算所述第二模间矩阵和所述第一模间矩阵的商；
根据所述商，确定所述纤芯的模间耦合度。
较佳的，所述预设函数为窗函数。
较佳的，所述第二模间矩阵为正交矩阵。
为实现上述目的，本发明实施例还提供了一种信号均衡装置，应用于多芯多模光通信系统的接收端，所述装置包括：提取模块、第一确定模块、第二确定模块、第一均衡模块、第三确定模块和第二均衡模块，其中，
所述提取模块，用于针对每一纤芯，从通过所述纤芯接收到的信号中提取第一训练序列集合，其中，所述第一训练序列集合至少包含一组训练序列；
所述第一确定模块，用于从所述接收端预先存储的多组训练序列中，确定与第一训练序列集合对应的第二训练序列集合；
所述第二确定模块，用于根据所述第二训练序列集合和所述第一训练序列集合，确定针对所述纤芯的传输矩阵；
所述第一均衡模块，用于根据所述传输矩阵对所述信号进行均衡；
所述第三确定模块，用于根据通过所有纤芯接收到的信号，利用重采样技术，确定芯矩阵；
所述第二均衡模块，用于根据所述芯矩阵对所有均衡后的信号再次进行均衡。
较佳的，所述提取模块包括：确定子模块、第一提取子模块和第二提取子模块，其中，
所述确定子模块，用于根据所述纤芯接收到的信号，确定所述纤芯的模间耦合度；
所述第一提取子模块，用于在所述模间耦合度小于预设阈值的情况下，利用预设函数，从所述信号中提取一组训练序列作为第一训练序列集合；
所述第二提取子模块，用于在所述模间耦合度不小于预设阈值的情况下，利用所述预设函数，从所述信号中提取至少两组训练序列作为第一训练序列集合。
较佳的，所述确定子模块，具体用于：
从所述信号中提取一组训练序列，根据所述训练序列确定针对所述纤芯的第一模间矩阵；
从所述接收端预先存储的多组训练序列中，确定与所述训练序列对应的训练序列；
根据所确定的训练序列，确定针对所述纤芯的第二模间矩阵；
计算所述第二模间矩阵和所述第一模间矩阵的商；
根据所述商，确定所述纤芯的模间耦合度。
较佳的，所述预设函数为窗函数。
较佳的，所述第二模间矩阵为正交矩阵。
本发明实施例提供了一种信号均衡方法及装置，应用于多芯多模光通信系统的接收端，所述方法包括：针对每一纤芯，从通过所述纤芯接收到的信号中提取第一训练序列集合，其中，所述第一训练序列集合至少包含一组训练序列；从所述接收端预先存储的多组训练序列中，确定与第一训练序列集合对应的第二训练序列集合；根据所述第二训练序列集合和所述第一训练序列集合，确定针对所述纤芯的传输矩阵；根据所述传输矩阵对所述信号进行均衡；根据通过所有纤芯接收到的信号，利用重采样技术，确定芯矩阵；根据所述芯矩阵对所有均衡后的信号再次进行均衡。
应用本发明实施例，利用多个较小的传输矩阵分别对每一纤芯中的信号进行均衡，再利用芯矩阵进行再次均衡，降低了信号均衡过程中的矩阵运算量，提高了均衡效率。
当然，实施本发明的任一产品或方法必不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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为本发明实施例提供的一种信号均衡方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的一种信号均衡装置的结构示意图。
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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为解决现有技术问题，本发明实施例提供了一种信号均衡方法及装置，下面首先就本发明实施例提供的一种信号均衡方法进行详细介绍。
需要说明的是，本发明实施例应用于多芯多模光通信系统的接收端。
图1为本发明实施例提供的一种信号均衡方法的流程示意图，可以包括：
S101：针对每一纤芯，从通过所述纤芯接收到的信号中提取第一训练序列集合，其中，所述第一训练序列集合至少包含一组训练序列。
具体的，针对每一纤芯，从通过所述纤芯接收到的信号中提取第一训练序列集合，可以根据所述纤芯接收到的信号，确定所述纤芯的模间耦合度；在所述模间耦合度小于预设阈值的情况下，利用预设函数，从所述信号中提取一组训练序列作为第一训练序列集合；在所述模间耦合度不小于预设阈值的情况下，利用所述预设函数，从所述信号中提取至少两组训练序列作为第一训练序列集合。
为了提高信号均衡的质量，通常根据多组训练序列进行信号均衡，应用本发明实施例，在纤芯模式耦合小于预设阈值的情况下，根据一组训练序列进行信号均衡，降低了信号均衡过程中的矩阵运算量，提高了均衡效率。
具体的，根据所述纤芯接收到的信号，确定所述纤芯的模间耦合度，可以从所述信号中提取一组训练序列，根据所述训练序列确定针对所述纤芯的第一模间矩阵；从所述接收端预先存储的多组训练序列中，确定与所述训练序列对应的训练序列；根据所确定的训练序列，确定针对所述纤芯的第二模间矩阵；计算所述第二模间矩阵和所述第一模间矩阵的商；根据所述商，确定所述纤芯的模间耦合度。
在实际应用中，预设函数可以为窗函数，第二模间矩阵可以为正交矩阵。
假设接收端预先存储两组训练序列，其中一组训练序列为A1i、A2i、A3i，另一组训练序列为A1j、A2j、A3j。
示例性的，下面以三芯三模光纤为例进行说明。
假设三芯三模光纤的纤芯分别为芯一、芯二、芯三。下面以从通过芯一接收到的信号中提取训练集合为例进行说明。
通过芯一接收到的信号为三个模式的信号，其中，纤芯接收到的信号中包含两组训练序列和用于建立芯矩阵的训练序列。在实际应用中，纤芯接收到的信号中可以包含更多组的训练序列。
假设，根据通过芯一接收到的信号中提取出来的一组训练序列为H11A1i、H12A2i、H13A3i、H21A1i、H22A2i、H23A3i、H31A1i、H32A2i和H33A3i。
则确定的第一训练序列集合为{H11A1i、H12A2i、H13A3i、H21A1i、H22A2i、H23A3i、H31A1i、H32A2i、H33A3i}。
与第一训练序列集合对应的第一模间矩阵为其中，第一模间矩阵的每一行对应芯一中的一个模式信号。
根据芯一中提取出来的一组训练序列，与该组训练对应的一组训练序列为A1i、A2i、A3i。
则确定的第二训练序列集合为{A1i、A2i、A3i}。
与第二训练序列集合对应的第二模间矩阵为
在实际应用中，也可以采用另一组训练序列确定第二模间矩阵。
另外，为了保证接收端能够正确的接收训练序列，插入到各纤芯中的训练序列之间是正交的，进而根据接收端存储的训练序列确定的第二模间矩阵为正交矩阵。
根据第一模间矩阵S和第二模间矩阵T，计算第二模间矩阵和第一模间矩阵的商H。
具体的，根据S＝H*T，可知，
S*T-1＝H*T*T-1＝H
其中，T-1为第二模间矩阵T的倒置矩阵。
根据H，确定针对各纤芯的模间耦合度。确定纤芯中信号的模式耦合度为现有技术，本发明实施例在此不进行赘述。
假设，预设阈值为0.4，确定出的芯一的模间耦合度为0.3。
则利用窗函数，接收端从利用芯一接收到的信号中提取一组训练序列作为第一训练序列集合，假设，提取的一组训练序列为H11A1i、H12A2i、H13A3i、H21A1i、H22A2i、H23A3i、H31A1i、H32A2i和H33A3i。
则针对芯一的第一训练序列集合为{H11A1i、H12A2i、H13A3i、H21A1i、H22A2i、H23A3i、H31A1i、H32A2i、H33A3i}。
与第一训练序列集合对应的第一模间矩阵为
假设预设阈值为0.2，则利用窗函数，接收端从利用芯一接收到的信号中提取至少两组训练序列，将至少两组训练序列级联，级联后的训练序列经块变换后得到第一训练序列集合为{H11A1ij、H12A2ij、H13A3ij、H21A1ij、H22A2ij、H23A3ij、H31A1ij、H32A2ij、H33A3ij}。
与第一训练序列集合对应的第一模间矩阵为
S102：从所述接收端预先存储的多组训练序列中，确定与第一训练序列集合对应的第二训练序列集合。
在模式耦合度小于预设阈值的情况下，确定出的第二训练序列集合为{A1i、A2i、A3i}，与第二训练序列集合对应的第二模间矩阵为
在模式耦合度不小于预设阈值的情况下，确定出的第二训练序列集合为{A1i、A2i、A3i、A1j、A2j、A3j}，将第二训练序列集合对应的至少两组训练序列级联，级联后的训练序列经块变换后得到的第二模间矩阵为
其中，将第二训练序列对应的至少两组训练序列级联，级联后的训练序列经块变换的过程如下：
第二训练序列集合对应的两组训练序列为和
将两组训练序列的级联后的矩阵为
对级联矩阵进行块变换：
令，Anij＝[Ani 0 0 Anj]
确定的第二模间矩阵为其中第二模间矩阵为正交矩阵。
S103：根据所述第二训练序列集合和所述第一训练序列集合，确定针对所述纤芯的传输矩阵。
具体的，假设传输矩阵为H′，H′＝S小*T-1或者
S104：根据所述传输矩阵对所述信号进行均衡。
具体的，根据传输矩阵H′对接收端接收的信号进行均衡为现有技术，本发明实施例在此不对其进行赘述。
S105：根据通过所有纤芯接收到的信号，利用重采样技术，确定芯矩阵。
具体的，根据接收端接收的信号，利用重采样技术，确定芯矩阵为现有技术，本发明实施例在此不对其进行赘述。
假设确定出的芯矩阵为
S106：根据所述芯矩阵对所有均衡后的信号再次进行均衡。
具体的，根据芯矩阵对S104步骤均衡后的信号再次进行均衡，其中，利用芯矩阵对信号进行均衡为现有技术，本发明实施例在此不对其进行赘述。
以三芯三模光纤为例。现有技术中，接收端根据接收到的信号确定一个9*9的传输矩阵对接收到的信号进行均衡。在本发明实施例中，先利用一个3*3的传输矩阵对通过每一纤芯的信号进行均衡，再利用一个3*3的芯矩阵对通过该光纤的信号进行均衡。降低了信号均衡过程中的运算量。
需要说明的是，上述以三芯三模光纤为例进行说明，仅为本发明的一具体实例，并不构成对本发明的限定。
应用本发明实施例，降低了信号均衡过程中的矩阵运算量，提高了均衡的效率。
与上述方法实施例相对应，本发明实施例还提供了一种信号均衡装置，应用于多芯多模光通信系统的接收端。
图2为本发明实施例提供的一种信号均衡装置结构示意图，可以包括：提取模块201、第一确定模块202、第二确定模块203、第一均衡模块204、第三确定模块205和第二均衡模块206，其中，
提取模块201，用于针对每一纤芯，从通过所述纤芯接收到的信号中提取第一训练序列集合，其中，所述第一训练序列集合至少包含一组训练序列。
具体的，本发明实施例的提取模块201包括确定子模块、第一提取子模块和第二提取子模块(图中未示出)，其中，
确定子模块，用于根据所述纤芯接收到的信号，确定所述纤芯的模间耦合度。
第一提取子模块，用于在所述模间耦合度小于预设阈值的情况下，利用预设函数，从所述信号中提取一组训练序列作为第一训练序列集合。
第二提取子模块，用于在所述模间耦合度不小于预设阈值的情况下，利用所述预设函数，从所述信号中提取至少两组训练序列作为第一训练序列集合。
具体的，确定子模块具体可以用于：从所述信号中提取一组训练序列，根据所述训练序列确定针对所述纤芯的第一模间矩阵；从所述接收端预先存储的多组训练序列中，确定与所述训练序列对应的训练序列；根据所确定的训练序列，确定针对所述纤芯的第二模间矩阵；计算所述第二模间矩阵和所述第一模间矩阵的商；根据所述商，确定所述纤芯的模间耦合度。
在实际应用中，所述预设函数可以为窗函数；所述第二模间矩阵为正交矩阵。
第一确定模块202，用于从所述接收端预先存储的多组训练序列中，确定与第一训练序列集合对应的第二训练序列集合。
第二确定模块203，用于根据所述第二训练序列集合和所述第一训练序列集合，确定针对所述纤芯的传输矩阵。
第一均衡模块204，用于根据所述传输矩阵对所述信号进行均衡。
第三确定模块205，用于根据通过所有纤芯接收到的信号，利用重采样技术，确定芯矩阵。
第二均衡模块206，用于根据所述芯矩阵对所有均衡后的信号再次进行均衡。
应用本发明实施例，降低了信号均衡过程中的矩阵运算量，提高了均衡的效率。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本领域普通技术人员可以理解实现上述方法实施方式中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，这里所称得的存储介质，如：ROM/RAM、磁碟、光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。