本申请涉及减轻相干光通信系统的光调制器的缺陷。
背景技术
除了光信号的幅度之外，光相干通信允许信息被编码在相位和/或频率中。这样的系统允许复杂的调制，其中单个符号可以编码两个或更多比特的信息。发射器可以将一个或多个电信号转换为一个或多个光信号，并将光信号调制到载波上以供传输。在高频处，调制器可用的驱动电压受到限制以降低功耗。另外，调制器可以具有有限的消光比，其定义为开启和关闭状态之间的调制器输出功率的比率。有限的驱动电压和消光比可以使表示光信号中编码的各个符号的调制星座失真。
技术实现要素：
至少一个方面涉及一种用于调整用于解调光信号的参考星座的系统。该系统包括被配置为将接收到的光信号转换为多个电信号的相干光电接收器，被配置为数字化多个电信号的模数转换器阵列以及处理器逻辑。处理器逻辑被配置为使用参考星座来处理数字化的多个电信号以产生多个解码信号和信号质量测量。参考星座包括等于理想同相分量加上同相偏移的同相分量。同相偏移初始设置为零。参考星座包括等于理想正交分量加上正交偏移的正交分量。正交偏移初始设置为零。处理器逻辑被配置为通过在第一值范围上调整同相偏移来确定最佳同相偏移，同时监视信号质量测量并保持正交偏移恒定。处理器逻辑被配置为通过在第二值范围上调整正交偏移来确定最佳正交偏移，同时监视信号质量测量并保持同相偏移恒定。处理器逻辑被配置为通过将同相偏移设置为所确定的最佳同相偏移并将正交偏移设置为所确定的最佳正交偏移来更新参考星座。
在一些实施方式中，处理器逻辑被配置为在操作期间监视数字化的多个电信号的子采样，并且通过基于监视而调整同相偏移和正交偏移来更新参考星座。在一些实施方式中，处理器逻辑被配置为将调制星座数据发送到光信号的发射器以用于使光信号预失真。
在一些实施方式中，处理器逻辑包括高速处理器逻辑和低速处理器逻辑，高速处理器逻辑处理数字化的多个电信号，并且低速处理器逻辑在操作期间监视数字化的多个电信号的子采样，并且通过基于监视而调整同相偏移和正交偏移来更新参考星座。在一些实施方式中，低速处理器逻辑将调制星座数据发送到光信号的发射器以用于使光信号预失真。在一些实施方式中，高速处理以高于每秒1千兆比特的频率操作，并且低速处理以低于每秒10兆比特的频率操作。
在一些实施方式中，信号质量测量包括在载波恢复之后的恢复信号的信噪比或预前向纠错误码率中的一个。
至少一个方面涉及调整用于解调光信号的参考星座的方法。该方法包括使用相干光电接收器将接收到的光信号转换为多个电信号。该方法包括使用模数转换器阵列来数字化多个电信号。该方法包括使用处理器逻辑，使用参考星座来处理数字化的多个电信号以产生多个解码信号和信号质量测量。参考星座包括等于理想同相分量加上同相偏移的同相分量。同相偏移初始设置为零。参考星座包括等于理想正交分量加上正交偏移的正交分量。正交偏移初始设置为零。该方法包括通过在第一值范围上调整同相偏移来确定最佳同相偏移，同时监视信号质量测量并保持正交偏移恒定。该方法包括通过在第二值范围上调整正交偏移来确定最佳正交偏移，同时监视信号质量测量并保持同相偏移恒定。该方法包括通过将同相偏移设置为所确定的最佳同相偏移并将正交偏移设置为所确定的最佳正交偏移来更新参考星座。
在一些实施方式中，该方法包括使用处理器逻辑在操作期间监视数字化的多个电信号的子采样，并且通过基于监视而调整同相偏移和正交偏移来更新参考星座。在一些实施方式中，该方法包括使用处理器逻辑将调制星座数据发送到光信号的发射器以用于使光信号预失真。
在一些实施方式中，处理器逻辑包括高速处理器逻辑和低速处理器逻辑，高速处理器逻辑处理数字化的多个电信号。在一些实施方式中，该方法包括使用低速处理器逻辑在操作期间监视数字化的多个电信号的子采样。在一些实施方式中，该方法包括使用低速处理器逻辑通过基于监视而调整同相偏移和正交偏移来更新参考星座。在一些实施方式中，该方法包括使用低速处理器逻辑将调制星座数据发送到光信号的发射器以用于使光信号预失真。在一些实施方式中，高速处理以高于每秒1千兆比特的频率操作，并且低速处理以低于每秒10兆比特的频率操作。
在一些实施方式中，信号质量测量包括在载波恢复之后的恢复信号的信噪比或预前向纠错误码率中的一个。
在一些实施方式中，确定第一最佳信号质量测量和第二最佳信号质量测量包括基于盲搜索算法来分别调整同相偏移和正交偏移。
至少一个方面涉及用于调整用于解调光信号的参考星座的系统。该系统包括被配置为将接收到的光信号转换为多个电信号的接收装置，被配置为数字化多个电信号的转换装置，以及处理装置。处理装置被配置为使用参考星座来处理数字化的多个电信号以产生多个解码信号和信号质量测量。参考星座包括等于理想同相分量加上同相偏移的同相分量。同相偏移初始设置为零。参考星座包括等于理想正交分量加上正交偏移的正交分量。正交偏移初始设置为零。处理装置被配置为通过在第一值范围上调整同相偏移来确定最佳同相偏移，同时监视信号质量测量并保持正交偏移恒定。处理装置被配置为通过在第二值范围上调整正交偏移来确定最佳正交偏移，同时监视信号质量测量并保持同相偏移恒定。处理装置被配置为通过将同相偏移设置为所确定的最佳同相偏移并将正交偏移设置为所确定的最佳正交偏移来更新参考星座。
在一些实施方式中，处理装置被配置为在操作期间监视数字化的多个电信号的子采样，并且通过基于监视而调整同相偏移和正交偏移来更新参考星座。在一些实施方式中，处理装置被配置为将调制星座数据发送到光信号的发射器以用于使光信号预失真。
在一些实施方式中，处理装置包括高速处理器逻辑和低速处理器逻辑，高速处理器逻辑处理数字化的多个电信号，并且低速处理器逻辑在操作期间监视数字化的多个电信号的子采样，并且通过基于监视而调整同相偏移和正交偏移来更新参考星座。
至少一个方面涉及调整用于解调光信号的参考星座的方法。该方法包括使用相干光电接收器将接收到的光信号转换为多个电信号。该方法包括使用模数转换器阵列来数字化多个电信号。该方法包括使用处理器逻辑使用参考星座来处理数字化的多个电信号以产生多个解码信号和信号质量测量。参考星座包括由接收器侧盲搜索算法确定的最佳同相分量，接收器侧盲搜索算法在一组预定值上调整同相偏移和同相分量的相对幅度，同时监视信号质量测量并保持正交偏移和相对幅度恒定。参考星座包括由接收器侧盲搜索算法确定的最佳正交分量；接收器侧盲搜索算法在一组预定值上调整同相偏移和同相分量的相对幅度，同时监视信号质量测量并保持正交偏移和相对幅度恒定。
下面详细讨论这些和其他方面和实施方式。前述信息和以下具体实施方式包括各个方面和实施方式的说明性示例，并且提供用于理解所要求保护的方面和实施方式的本质和特性的概述或框架。附图提供了说明和对各个方面和实施方式的进一步理解，并且被合并在本说明书中并构成其一部分。
附图说明
附图不旨在按比例绘制。在各个附图中相似的附图标记和名称指示相似的元素。为了清楚起见，可能并非每个组件都在每图中标注。在附图中：
图1是根据说明性实施方式的用于调整用于解调光信号的参考星座的系统的框图；
图2是根据说明性实施方式的，用于调整用于解调光信号并将调制星座数据发送到光信号的发射器的参考星座的系统的框图；
图3a和3b是根据说明性实施方式的，表示与不同驱动摆动电压相对应的调制星座的图；
图4a和4b是根据说明性实施方式的，表示与不同驱动摆动电压相对应的调制星座的图；以及
图5是根据说明性实施方式的调整用于解调光信号的参考星座的示例方法的流程图。
具体实施方式
本公开一般涉及用于调整用于在相干光接收器处解调光信号的参考星座的系统和方法。相干光通信传送复杂的调制光信号。存在于复杂信号调制技术中的符号可以在具有同相轴和正交轴的欧几里德空间中表示。每个符号可以被定义为欧几里得空间内的位置(即，有限的，连续的区域)。所有可能的符号的布局被称为星座。通过将数字化信号与参考星座进行比较来解码符号。
相干光通信可以提供若干益处，包括改善的光谱效率和对光缺陷的容忍度。然而，苛刻的成本，尺寸和功率要求可以限制可用于生成光信号的电压驱动摆动。另外，许多光调制器采用mach-zehnder调制器(mzm)。mzm具有有限的消光比(er)，其被定义为开启和关闭状态之间的调制器输出功率比。对mzm的低驱动电压可以使准确解调对mzmer敏感。然而，如果可能，则高er要求可以使得使用可用的低成本集成光调制器具有挑战性。因此，本公开提出了用于对参考星座进行调整的系统和方法，其将减轻低er对解调信号的误码率的有害影响。
典型地，优化参考星座涉及高维度搜索问题；例如星座的每个可能符号的一个或多个维度。本文呈现的系统和方法可以使用关于调制星座失真的某些观察或假设将高维搜索问题降低为一维搜索问题或一系列独立的一维问题。然后可以使用搜索过程来调整解调参数以最小化或最大化解调信号的测量信号质量测量。降维是基于这样的假设：在减小的调制器驱动摆动下，受限的mzmer使其失真的星座表现出线性星座移位。因此，搜索过程可以用于找到参考星座的最佳同相偏移，接着找到最佳正交偏移(反之亦然)。在本公开中，使用“最优”或“最佳”来描述导致对应测量量的最大值、近最大值或局部最大值的参数的值。例如，根据本公开的系统可以调整参考星座的同相偏移或正交偏移以实现峰值或近峰值信号质量测量。可以用有限的粒度进行调整，以使得只测试在感兴趣范围上的一定数目的可能偏移值。在一些实施方式中，可以将最佳偏移值选择为与最高(或最低)测量的信号质量测量相对应的偏移值。在一些实施方式中，系统可以基于将在两个测量的信号质量测量之间发生的理论峰值信号质量测量来外推最佳偏移。示例过程可以按如下方式进行。
对于接收的信号，参考星座可以最初被设置为理想的星座；即，在同相和正交方向上都是零偏移。系统可以向参考星座添加同相偏移，并且在一定范围的值(典型地，在同相方向上的符号中心之间的最小距离的+/-一半范围内)上扫描同相偏移。最佳的同相偏移是通过信号质量测量——诸如信噪比或误码率——证明产生最佳系统效能的偏移。在找到最佳的同相偏移之后，可以将正交偏移添加到参考星座。该系统可以扫描正交偏移值的范围并以类似的方式选择最佳正交偏移。在一些实施方式中，系统可以以相反的顺序确定最佳的正交和同相偏移。包括最佳同相偏移和最佳正交偏移的参考星座可以用于在接收器的正常操作期间解调信号。
在一些实施方式中，系统可以在正常操作期间(通常在采集阶段)监视调制星座。在一些实施方式中，系统可以对传入信号进行子采样，并且使用包括自适应均衡和载波恢复的简化的相干数字信号处理单元来跟踪调制星座改变。系统可以通过调整同相偏移和正交偏移来更新参考星座，以解决由发射器调制器的波动或光链路的缺陷致使的接收信号的变化。在一些实施方式中，可以将调制星座数据发回给发射器。发射器可以调整电驱动信号和/或调制器偏置设置以使发射器处的光信号预失真，以用于在接收器处更容易解调。
在一些实施方式中，可以在分离的处理器逻辑中执行解调和参考星座优化。例如，可以在高速处理器逻辑上执行解调以使得能够解调每秒数十千兆比特范围内的光信号。然而，参考星座优化不需要以如此高的速度执行，因此可以在低速处理器逻辑上执行。高速处理器逻辑和低速处理器逻辑可以存在于同一数字信号处理器(dsp)芯片中，也可以存在于不同的dsp中。
图1是根据说明性实施方式的，用于调整用于解调光信号105的参考星座的系统100的框图。系统100接收光信号105并将其转换为一个或多个解码信号135。系统100包括相干光接收器110、本地振荡器115、模数转换器(adc)120和相干处理逻辑125。相干处理逻辑125包括色散补偿逻辑155、自适应均衡(eq)逻辑160、载波恢复逻辑165、符号判定逻辑170、以及解码器和误码率(ber)计数器逻辑175。系统100还包括星座优化逻辑140，其用于调整用于解调光信号105的参考星座。星座优化逻辑140包括搜索逻辑180。星座优化逻辑140从相干处理逻辑125接收信号质量测量，并且返回参考用于解码光信号105的参考星座150。在一些实施方式中，系统100可以监视传入信号105的子采样并调整参考星座150。在那些实施方式中，星座优化逻辑140可以包括自适应eq和载波恢复185，以用于接收子采样信号190并提供供搜索逻辑180使用的信号质量测量195。
相干光接收器110接收光信号105，并借助本地振荡器115将光信号105转换成模拟域中的多个电信号。本地振荡器115可以包括连续波单色光源，诸如激光二极管。由本地振荡器115产生的光的频率可以匹配光信号105的载波频率；然而，在实践中，精确匹配是困难的。因此，相干处理逻辑125可以采用载波恢复逻辑165来补偿光信号105载波和由本地振荡器115产生的光之间的频率和相位差。相干光接收器110可以包括一个或多个光检测器，诸如光电二极管，以及用于促进光信号105从携载光信号105的光纤传输到光检测器的光耦合器。相干光接收器110可以包括一个或多个极性分束器和一个或多个光混合器。相干光接收器110可以输出包含信号的同相和正交分量的多个电信号，其可以表示由光信号105携载的幅度和相位信息。adc120将多个电信号数字化为适合于由相干处理逻辑125处理的数字信号。
相干处理逻辑125可以包括数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)或能够对数字化光信号进行高速解码的其他处理器。这里使用的术语“逻辑”可以指代数字组件，诸如集成电路中的晶体管，在集成电路上执行的软件中执行的操作，或者两者的组合。相干处理逻辑125将多个电信号解码为解码信号135，解码信号135包括被调制到光信号105中的所有数据流。相干处理逻辑125另外产生信号质量测量145。信号质量测量145提供从光信号105解调的数据的完整性的度量。在一些实施方式中，信号质量测量145可以表示载波恢复逻辑165之后的恢复的信号的信噪比(snr)。在一些实施方式中，信号质量测量145可以表示由解码器和ber计数器逻辑175计算的预前向纠错误码率。
相干处理逻辑125包括色散补偿逻辑155、自适应均衡(eq)逻辑160、载波恢复逻辑165、符号判定逻辑170以及解码器和误码率(ber)计数器逻辑175。该色散补偿逻辑155可以包括数字滤波器或其他处理，以在光信号105在长距离光纤上行进时均衡其经历的色散。自适应eq逻辑160可以包括额外的数字滤波器或其他处理以校正偏振模色散的影响。载波恢复逻辑165可以补偿光载波和本地振荡器115之间的频率和相位差。符号判定逻辑170可以基于参考星座来解释符号，其可以由星座优化逻辑140来调整。解码器和ber计数器逻辑175可以将来自前一步骤的符号解码成表示光信号105的每个信道的各个数据流。解码器和ber计数器逻辑175还可以确定前向纠错之前的光信号105的误码率(ber)。解码器和ber计数器逻辑175还可以包括前向纠错。相干处理逻辑125向星座优化逻辑140输出信号质量测量145。相干处理逻辑125可以接收由星座优化逻辑140确定的参考星座150。
星座优化逻辑140可以包括能够在参考星座上执行搜索过程的(dsp)、专用集成电路(asic)或其他处理器。星座优化逻辑140可以实现搜索逻辑180，以用于确定供相干处理逻辑125用于解调光信号105的最佳参考星座150。观察到调制星座可以相对于同相和正交符号位置以线性方式失真，如下面参照图3a、图3b、图4a和图4b进一步详细描述的那样，搜索逻辑180可以被用于相对于理想星座向参考星座引入同相偏移和正交偏移。在一些实施方式中，搜索逻辑180可以包括盲搜索算法。搜索逻辑180可以在监视信号质量测量145的同时在同相偏移值的范围上进行扫描。同相偏移值的范围通常可以包括在同相方向上的符号中心之间的最小距离的+/-一半内的范围。搜索逻辑180可以基于实现高或最高信号质量测量145的同相偏移来确定最佳同相偏移。在一些实施方式中，信号质量测量145可以包括载波恢复之后的恢复的信号的信噪比或前向纠错之前的ber之一。在找到最佳的同相偏移之后，它可以被添加到参考星座150，并且搜索逻辑180可以重复针对正交偏移的过程。得到的参考星座150可以被相干处理逻辑125用来解调光信号105。
在一些实施方式中，系统100可以监视传入信号的子采样并调整参考星座150。在那些实施方式中，星座优化逻辑140可以从相干处理逻辑125接收子采样信号190，并且应用第二自适应eq和载波恢复185，其可以提供供搜索逻辑180使用的第二信号质量测量195。该连续处理可以使得系统100能够适应光信号105的发射器处的调制器中的波动，以及传送它的光纤链路的缺陷。在一些实施方式中，监视可以是偶尔的、定期的或连续的。对于偶尔的监视，系统100可以基于内部或外部事件——诸如ber、snr的变化或者响应于用户或外部系统指令来触发监视输入信号的子采样。下面参照图5描述系统100的操作以调整用于解调光信号的参考星座的示例方法。
在一些实施方式中，星座优化逻辑140可以与相干处理逻辑125存在于相同的物理处理器上。在一些实施方式中，星座优化逻辑140可以存在于与相干处理逻辑125不同的物理处理器中。在一些实施方式中，星座优化逻辑140可以包括相对于相干处理逻辑125的高速处理的相对低速处理。例如，相干处理逻辑125可以以足够高的速度操作以处理光信号105。因此，相干处理逻辑125可以以高于每秒1千兆比特上至每秒数十千兆比特的频率操作。星座优化逻辑140不受光信号105的频率约束。因此，在一些实施方式中，星座优化逻辑140可以以低于每秒10兆比特下至每秒数千比特的频率操作。
图2是根据说明性实施方式的，用于调整用于解调光信号并将调制星座数据发送到光信号的发射器的参考星座的系统200的框图。系统200包括先前关于图1描述的相干处理逻辑125和星座优化逻辑140。系统200另外示出了相干发射器210，其生成并发射光信号105。相干处理逻辑125和星座优化逻辑140可以如在系统100中那样操作，同时另外向与相干发射器210相关联的发射器调整处理器220发送调制星座(mc)数据230。调制星座数据230可以经由带内或带外通信信道发送。发射器调整处理器220进而向相干发射器210发送一个或多个发射器调整参数235。发射器调整参数235调整相干发射器210的一个或多个参数。在一些实施方式中，发射器调整参数235可以调整控制相干发射器210的调制器的一些或全部电信号的幅度以及相位。在一些实施方式中，发射器调整参数235可以调整调制器本身的偏置设置。
发射器调整处理器220可以包括微处理器或专用处理设备，诸如用于现场可编程门阵列(fpga)的专用集成电路(asic)。发射器调整处理器220可以包括用于基于从星座优化逻辑140接收的调制星座数据230来生成发射器调整参数235的逻辑或代码。调制星座数据可以包括同相和正交偏移数据。在一些实施方式中，调制星座数据还可以包括完全同相和正交星座数据，尽管这不是必需的。发射器预失真逻辑然后使用所接收的同相和正交星座偏移数据来通过使用调制器的预校准的电光响应函数来计算电驱动信号的所需的dc偏移调整量，并且然后将所计算的dc偏移调整应用于对应的同相和正交电驱动信号以预补偿调制星座失真。下面关于图5描述调整用于解调光信号的参考星座的系统200的操作的示例方法。
图3a、图3b、图4a和图4b是表示模拟的16信道正交幅度调制信号(16qam)调制星座300、310、400和410的图。尽管为了简单示出了16qam调制星座，但本公开同样适用于32qam、64qam和其他调制方案。调制星座300、310、400和410由基于马赫曾德(mach-zehnder)调制器(mzm)的同相正交调制器在不同的驱动条件下生成：30或20db的mzm消光比(er)，以及0.5峰值输入伏特(vpi)或1.0vpi的驱动摆动。调制星座300和310图示了er为30db的mzm的模拟结果。调制星座310具有比调制星座300高的驱动摆动；即1.0vpi对0.5vpi。调制星座300展现失真，由此调制星座由于相对于调制星座310的正正交和负同相方向的偏移而变得不对称。
类似地，调制星座400和410图示具有20db的更低er的mzm的模拟结果。调制星座410具有比调制星座400高的驱动摆动；即1.0vpi对0.5vpi。即使在1.0vpi的更高驱动摆动下，调制星座410也表现出大的不对称性。
光相干通信需要在接收器处使用参考星座来解调发射器信号。理想的信号星座经常被用作参考星座。然而，调制星座400表现出如此大的移位，即大多数符号——如果不是全部符号——相对于理想(对称)信号星座是不明确的(例如，与两个或更多个可能的符号位置等距)。因此，使用理想的调制星座来解码信号将会很困难并且很容易出错。
然而，应注意的是，调制星座的失真导致相对于同相和正交符号位置的线性移位。因此，可以采用搜索过程来相对于理想星座向参考星座引入和调整同相偏移和正交偏移。基于由信号解调/解码处理产生的信号质量测量的反馈，可以调整同相偏移和正交偏移。下面关于图5描述调整用于解调光信号的参考星座的方法的示例实施方式。可以使用先前关于图1和图2所描述的系统100和200的示例实施方式来执行调整用于解调光信号的参考星座的这些和其他方法。在不脱离本公开的范围的情况下，系统和方法可以采用具有更多或更少信道的不同调制方案。
图5是根据说明性实施方式的，调整用于解调光信号的参考星座的示例方法500的流程图。方法500包括将接收到的光信号转换为多个电信号(阶段510)。方法500包括数字化多个电信号(阶段520)。方法500包括处理数字化电信号以产生多个解码数据信号和信号质量测量(阶段530)。方法500包括在监视信号质量测量并保持正交偏移恒定的同时调整同相偏移(阶段540)。方法500包括确定同相偏移是否是最佳的(判定框550)。如果方法500确定同相偏移不是最佳的，则方法500返回到阶段540并继续调整同相偏移直到确定最佳值。如果方法500确定同相偏移是最佳的，则方法500继续到阶段560。方法500包括：在监视信号质量测量并保持同相偏移恒定的同时调整正交偏移(阶段560)。方法500包括确定正交偏移是否是最佳的(判定框570)。如果方法500确定正交偏移不是最佳的，则方法500返回到阶段560并继续调整正交偏移直到确定最佳值。如果方法500确定正交偏移是最佳的，则方法500继续到阶段580。在一些实施方式中，方法500可以反向执行调整同相偏移和正交偏移；即在阶段540和550之前执行阶段560和570。方法500包括通过将同相偏移设置为所确定的最佳同相偏移并且将正交偏移设置为所确定的最佳正交偏移来更新参考星座(阶段580)。在一些实施方式中，方法500可以可选地包括：监视数字化的多个电信号的子采样，并且通过基于监视而调整同相偏移和正交偏移来更新参考星座(阶段590)。在一些实施方式中，方法500可以可选地包括向光信号的发射器发送调制星座数据以用于使光信号预失真(阶段595)。
方法500包括将接收到的光信号转换成多个电信号(阶段510)。诸如系统100或200的相干光信号解调系统可以具有诸如相干光接收器110的光接收器，以用于将接收到的光信号——诸如光信号105——转换成一个或多个电信号。相干光接收器110可以包括一个或多个光检测器——诸如光电二极管——和光耦合器，其用于促进将光信号105从携载光信号105的光纤传输到光检测器。光检测器可以将光信号转换成模拟域中的一个或多个电信号。
方法500包括数字化多个电信号(阶段520)。该系统可以包括一个或多个模数转换器(adc)，诸如adc120。adc120可以将该多个电信号数字化为适合于由诸如相干处理逻辑125的相干处理逻辑进行处理的数字信号。
方法500包括处理数字化电信号以产生多个解码数据信号和信号质量测量(阶段530)。相干处理逻辑125可以采用诸如色散补偿逻辑155、自适应均衡(eq)逻辑160、载波恢复逻辑165、符号判定逻辑170以及解码和误码率(ber)计数逻辑175的连续处理以产生多个解码数据信号135和信号质量测量145。优化逻辑——诸如星座优化逻辑140——可以监视信号质量测量145，同时进而调整同相偏移和正交偏移以确定最佳参考星座150。
方法500包括在监视信号质量测量并保持正交偏移恒定的同时调整同相偏移(阶段540)。星座优化逻辑140可以使用搜索逻辑180来采用搜索过程以在一定范围的值上调整同相偏移。搜索逻辑180可以针对同相偏移的不同值监视信号质量测量145的值。值的范围可以包括在调制星座图的同相方向上的符号中心之间的最小距离的+/-一半。然而，方法500不需要扫描这个范围的值。在一些实施方式中，方法500可以扫描足够的值以辨别信号质量测量145响应中的峰值。
方法500包括确定同相偏移是否是最佳的(判定框550)。搜索逻辑180可以确定信号质量测量145的值是否指示同相偏移的最佳值的峰值或是否该峰值。在一些实施方式中，搜索逻辑180可以选择最佳偏移值作为与最高(或最低)测量的信号质量测量相对应的值。在一些实施方式中，搜索逻辑180可以基于在测量的信号质量测量之间发生的理论峰值信号质量测量来外推最佳偏移。如果方法500确定同相偏移不是最佳的，则方法500返回到阶段540并继续调整同相偏移直到确定最佳值。如果方法500确定同相偏移是最佳的，则方法500继续到阶段560。
方法500包括：在监视信号质量测量并保持同相偏移恒定的同时调整正交偏移(阶段560)。方法500包括确定正交偏移是否是最佳的(判定框570)。阶段560和判定框570可以分别用正交偏移替换同相偏移而以类似于上述阶段540和判定框550的方式执行。如果方法500确定正交偏移不是最佳的，则方法500返回到阶段560并继续调整正交偏移直到确定最佳值。如果方法500确定正交偏移是最佳的，则方法500继续到阶段580。在一些实施方式中，方法500可以反向执行调整同相偏移和正交偏移；即，在阶段540和550之前执行阶段560和570。
方法500包括通过将同相偏移设置为所确定的最佳同相偏移并且将正交偏移设置为所确定的最佳正交偏移来更新参考星座(阶段580)。参考星座150可以包括理想星座加上在阶段540-570中确定的同相偏移和正交偏移。星座优化逻辑140可以将参考星座150发送到相干处理逻辑125，以供用于在正常操作期间解调光信号105。
在一些实施方式中，方法500可以可选地包括监视数字化的多个电信号的子样本，并且通过基于监视而调整同相偏移和正交偏移来更新参考星座(阶段590)。在一些实施方式中，星座优化逻辑140可以包括第二自适应eq和载波恢复185。自适应eq和载波恢复185可以从相干处理逻辑125接收子采样的信号190，并且使用它来跟踪调制星座并且使参考星座150适应于传送光信号105的光纤链路或发射器调制器的操作中的任何改变或缺陷。在一些实施方式中，星座优化逻辑140可以以低于相干处理逻辑125的速度操作。
在一些实施方式中，方法500可以可选地包括向光信号的发射器发送调制星座数据以供用于使光信号预失真(阶段595)。在一些实施方式中，星座优化逻辑140可以将调制星座数据230发送到发射器调整处理器220。调制星座数据230可以通过带内或带外通信来传送。发射器调整处理器220可以向相干发射器210提供发射器调整参数235。在一些实施方式中，发射器调整参数235可以包括对控制相干发射器210的调制器的电信号中的一个或多个电信号或调制器本身的偏置设置的调整。相干发射器210可以使用发射器调整参数235来使光信号105预失真以在相干处理逻辑125下游维持期望的调制星座。
在不脱离本公开的范围的情况下，方法500可以包括更多或更少的阶段。
作为示例性示例，根据本发明的精神，一些其他确定性调制器缺陷——诸如由调制器的非线性(具有已知电光转换函数)致使的缺陷以及由非相等的同相和正交幅度致使的缺陷，可以通过使用所提出的基于盲搜索的参考星座调整方法来减轻。对于这两个示例性情况，除了盲搜索和调整同相和正交偏移以减轻调制器er致使的缺陷之外，我们还可以盲搜索和调整参考星座的同相和正交分量之间的相对幅度以减轻由于使用幅度不平衡的同相和正交调制器而造成的缺陷。对于调制器非线性显着的情况(例如当驱动电压摆幅大于vpi时)，我们可以盲搜索(使用已知的调制器电光非线性响应函数)，并且然后调整同相和正交分量二者的星座点之间的相对幅度以减轻调制器非线性致使的缺陷。
本说明书中描述的主题和操作的实施方式可以在数字电子电路中实现，或者在在有形介质、固件或硬件上包含的计算机软件中实现——其包括本说明书中公开的结构及其结构等同物，或者以它们中的一个或多个的组合实现。在本说明书中描述的主题的实施方式可以实现为在有形介质上包含的一个或多个计算机程序——即计算机程序指令的一个或多个模块，其编码在一个或多个计算机存储介质上以供数据处理设备执行或控制数据处理设备的操作。计算机存储介质可以是计算机可读存储设备、计算机可读存储基板、随机或串行存取存储器阵列或设备，或者它们中的一个或多个的组合，或者可以被包括在其中。计算机存储介质也可以是一个或多个单独的组件或介质(例如，多个cd、盘或其他存储设备)或被包括在其中。计算机存储介质可以是有形的和非暂时的。
本说明书中描述的操作可以被实现为由数据处理装置对存储在一个或多个计算机可读存储设备上的数据或从其他来源接收的数据执行的操作。操作可以在数据处理装置的本原环境内或者在由数据处理装置托管的一个或多个虚拟机或容器内执行。
计算机程序(也称为程序、软件、软件应用、脚本或代码)可以以任何形式的编程语言来编写，包括编译或解释语言、声明或过程语言，并且它可以被以任何形式部署，包括作为独立程序或作为模块、组件、子例程、对象或适用于计算环境的其他单元。计算机程序可能但不必对应于文件系统中的文件。程序可以存储在保存其他程序或数据(例如，存储在标记语言文档中的一个或多个脚本)的文件的一部分中，专用于所讨论的程序的单个文件中，或者存储在多个协调文件中(例如，存储一个或多个模块、子程序或代码部分的文件)。可以部署计算机程序以在位于一个站点或跨多个站点分布并通过通信网络互连的一台计算机或多台计算机或一台或多台虚拟机或容器上执行。通信网络的示例包括局域网(“lan”)和广域网(“wan”)、互连网(例如，互联网)和对等网络(例如，自组织对等网络)。
本说明书中描述的过程和逻辑流程可以由执行一个或多个计算机程序的一个或多个可编程处理器来执行，以通过对输入数据进行操作并生成输出来执行动作。过程和逻辑流程也可以由专用逻辑电路——例如fpga(现场可编程门阵列)或asic(专用集成电路)——执行，并且装置也可以实现为专用逻辑电路。
虽然本说明书包含许多具体的实施细节，但这些不应当被解释为对任何发明的范围或者可以要求保护的内容的限制，而是作为对特定发明的特定实施方式的特征的描述。在分开实施方式的场境(context)中，本说明书中描述的某些特征也可以在单个实施方式中组合实现。相反，在单个实施方式的场境中描述的各个特征也可以在多个实施方式中分开实现或以任何合适的子组合来实现。此外，尽管上文可以将特征描述为以某些组合起作用并且甚至最初要求如此保护，但是来自所要求保护的组合的一个或多个特征可以在一些情况下从组合中删除，并且所要求保护的组合可以针对子组合或子组合的变化。
类似地，尽管在附图中以特定顺序描述了操作，但是这不应当理解为要求以所示出的特定顺序或依次顺序执行这样的操作，或者要执行所有示出的操作以实现期望的结果。在某些情况下，多任务和并行处理可能是有利的。此外，上述实施方式中的各个系统组件的分离不应当被理解为在所有实施方式中都需要这样的分离，并且应当理解，所描述的程序组件和系统通常可以一起集成在单个软件产品中或者封装到多个软件产品。
对“或”的引用可以被解释为包含性的，使得使用“或”描述的任何术语可以指示单个、多于一个和全部所述术语中的任何一个。标签“第一”、“第二”、“第三”等等不一定意味着指示排序并且通常仅用于区分类似或相似的项目或元素。
对于本领域技术人员而言，对本公开中所描述的实施方式的各种修改可以是显而易见的，并且在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可将本文所定义的一般原理应用于其他实施方式。因此，权利要求书不旨在限于本文所示的实施方式，而是应被赋予与本公开、本文公开的原理和新颖特征一致的最宽范围。