信号处理方法及装置、处理芯片、信号传输系统与流程

本技术涉及通信，特别涉及一种信号处理方法及装置、处理芯片、信号传输系统。

背景技术：

1、信号传输系统通常包括信号发送设备和信号接收设备，信号发送设备与信号接收设备通过传输链路(link)连接，信号发送设备通过传输链路向信号接收设备发送信号。在信号传输过程中，受信号传输系统中的各个器件的带宽的限制，信号通常会出现码间串扰(intersymbol intrference，isi)。为了保证信号接收设备从接收到的信号中恢复出正确的信号，信号接收设备接收到信号后，通常会采用均衡算法对信号进行均衡处理，以消除或减弱信号的isi。

2、信号接收设备中通常包括数字信号处理(digital signal processing，dsp)芯片，由dsp芯片对信号进行均衡处理。示例的，dsp芯片中包括依次连接的均衡模块、后置滤波器(postfilter)和mlse模块。均衡模块对接收到的信号进行均衡处理得到均衡信号，该均衡信号无isi且非线性，但是该均衡信号中包含有色噪声。后置滤波器对该均衡信号进行滤波处理得到滤波信号，后置滤波器对该均衡信号进行滤波处理的过程中将该均衡信号中的有色噪声转换为白噪声，并在该均衡信号中引入可控的isi。mlse模块根据该滤波信号的路径分支数(也即是该滤波信号的可能传输路径的数量)，采用mlse算法对该滤波信号进行处理得到最优解。其中，mlse模块的算法的复杂度取决于该滤波信号的路径分支数。假设滤波信号的状态数(也即电平数)为m，后置滤波器的调制阶数为l，则该滤波信号的路径分支数为ml。也即是，该滤波信号的路径分支数与后置滤波器的调制阶数以及该滤波信号的状态数均正相关，后置滤波器的调制阶数越高，滤波信号的状态数越多，该滤波信号的路径分支数越多，mlse模块的算法复杂度越高，mlse处理过程的资源消耗越大。

3、实际应用中，信号传输系统中传输的信号可能是复数信号，由于复数信号的状态数较多，因此mlse模块处理复数信号的路径分支数较多，导致mlse模块的算法复杂度较高，mlse处理过程的资源消耗越大。因此，当信号传输系统中传输的信号是复数信号的情况下，如何降低mlse模块的算法复杂度是亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本技术提供了一种信号处理方法及装置、处理芯片、信号传输系统，有助于降低mlse模块的算法复杂度。本技术的技术方案如下：

2、第一方面，提供了一种信号处理装置，该信号处理装置包括：依次连接的均衡模块、转换模块、滤波模块和mlse模块。均衡模块用于对输入该均衡模块的初始信号进行均衡处理，得到均衡信号，该初始信号为复数信号。转换模块用于对该均衡信号进行转换处理，得到转换信号，该转换信号为实数信号，该转换信号的信号状态的数目小于该均衡信号的信号状态的数目。滤波模块用于对该转换信号进行滤波处理，得到滤波信号。mlse模块用于确定该滤波信号的目标路径分支。

3、其中，初始信号为复数信号，均衡模块对该初始信号进行均衡处理的过程中不会对该初始信号进行虚实转换，因此均衡模块输出的均衡信号也为复数信号。转换模块对该均衡信号进行转换处理得到的转换信号为实数信号，滤波模块对该转换信号进行处理得到的滤波信号也为实数信号。由于复数信号包括实部和虚部，实数信号仅包括实部，因此复数信号的信号状态的数目通常多于实数信号的信号状态的数目，例如，均衡信号的信号状态的数目多于转换信号的信号状态的数目。

4、本技术提供的技术方案，初始信号与均衡信号均为复数信号，均衡信号的信号状态的数目与初始信号的信号状态的数目相等，转换信号的信号状态的数目小于均衡信号的信号状态的数目，因此对转换信号进行滤波处理得到的滤波信号的信号状态的数目小于均衡信号的信号状态的数目，也即，输入mlse模块的滤波信号的信号状态的数目小于均衡信号的信号状态的数目，使得mlse模块确定目标路径分支的过程中所需计算的路径分支较少，有助于降低mlse模块的算法复杂度，降低mlse模块的资源消耗。

5、可选的，转换模块包括消除子模块和交织子模块，均衡模块、消除子模块、交织子模块和滤波模块依次连接。消除子模块用于对均衡信号进行干扰消除处理，得到消除信号，该消除信号为实数信号或复数信号。交织子模块用于当该消除信号为复数信号时，对该消除信号进行交织处理，得到交织信号，该交织信号为实数信号。其中，当该消除信号为实数信号时，转换模块输出的转换信号为该消除信号，当该消除信号为复数信号时，转换模块输出的转换信号为该交织信号。

6、本技术提供的技术方案，由于消除子模块可以对均衡信号进行干扰消除处理，当该消除信号为复数信号时，交织子模块可以对该消除信号进行交织处理，因此通过消除子模块和交织子模块的处理将复数信号(指的是均衡信号)转换为实数信号(指的是转换信号)，使得转换信号的信号状态的数目小于该均衡信号的信号状态的数目。

7、可选的，该信号处理装置还包括参数确定模块，参数确定模块分别与均衡模块、消除子模块和交织子模块连接。参数确定模块用于根据均衡信号确定处理指示信息和该均衡信号的目标相关度。其中，该均衡信号包括n个时刻中的各个时刻的均衡子信号，该目标相关度用于表征该n个时刻中相邻时刻的均衡子信号的相关性，n为大于1的整数，该处理指示信息用于指示该消除子模块对该均衡信号进行干扰消除并指示该交织子模块是否对该消除信号进行交织。消除子模块具体用于根据该目标相关度和该处理指示信息，对该均衡信号进行干扰消除处理，交织子模块具体用于根据该处理指示信息，对该消除信号进行交织处理。

8、本技术提供的技术方案，由于参数确定模块可以根据均衡信号确定处理指示信息和该均衡信号的目标相关度，该处理指示信息可以用于指示消除子模块对该均衡信号进行干扰消除并指示交织子模块是否对该消除信号进行交织，因此，消除子模块可以根据该目标相关度和该处理指示信息，对均衡信号进行干扰消除处理，交织子模块可以根据该处理指示信息，对该消除信号进行交织处理，也即该参数确定模块为消除子模块和交织子模块提供了处理指示。

9、可选的，该参数确定模块包括估计子模块和判决子模块，估计子模块分别与均衡模块、消除子模块和判决子模块连接，判决子模块还与交织子模块连接。估计子模块用于根据所述n个时刻中相邻时刻的均衡子信号的相关度，确定均衡信号的目标相关度。判决子模块用于根据该目标相关度确定处理指示信息。例如，估计子模块将所述n个时刻中相邻时刻的均衡子信号的相关度的平均值确定为所述均衡信号的目标相关度。

10、可选的，目标相关度为复数，判决子模块具体用于：当该目标相关度的实部大于虚部时，确定处理指示信息为第一指示信息，第一指示信息用于指示消除子模块对均衡信号的虚部进行干扰消除并指示交织子模块不对消除信号进行交织；当目标相关度的实部不大于虚部时，确定处理指示信息为第二指示信息，第二指示信息用于指示消除子模块对均衡信号的实部进行干扰消除并指示交织子模块对消除信号进行交织。

11、本技术提供的技术方案，由于判决子模块可以根据目标相关度的实部与虚部之间的大小关系确定处理指示信息为第一指示信号或第二指示信息，因此根据处理指示信息的不同，该处理指示信息可以具体指示消除子模块对均衡信号的虚部或实部进行干扰消除，并指示交织子模块是否对该消除信号进行交织。由此使得包括该消除子模块和该交织子模块输出的转换信号中不存在实部和虚部的交叉干扰。

12、可选的，该信号处理装置还包括系数确定模块，系数确定模块分别与判决子模块、滤波模块和mlse模块连接。判决子模块还用于根据处理指示信息和目标相关度，确定初始滤波系数。系数确定模块用于根据该处理指示信息和该初始滤波系数确定滤波模块的目标滤波系数。滤波模块用于根据该目标滤波系数对转换信号进行滤波处理。mlse模块用于根据该目标滤波系数确定该滤波信号的目标路径分支。

13、可选的，该信号处理装置还包括系数确定模块，系数确定模块分别与估计子模块、判决子模块、滤波模块和mlse模块连接。系数确定模块用于根据处理指示信息和目标相关度确定滤波模块的目标滤波系数。滤波模块用于根据该目标滤波系数对转换信号进行滤波处理。mlse模块用于根据该目标滤波系数确定滤波信号的目标路径分支。

14、本技术提供的技术方案，可以由判决子模块根据目标相关度和处理指示信息确定初始滤波系数，并由系数确定模块根据该处理指示信息和该初始滤波系数确定滤波模块的目标滤波系数，也可以由系数确定模块根据目标相关度和处理指示信息确定滤波模块的目标滤波系数。这两种实现方式均可以确定滤波模块的目标滤波系数，因此本技术确定滤波模块的目标滤波系数的灵活性较高，可以根据实际需要灵活选择确定目标滤波系数的方式。

15、可选的，滤波模块包括第一滤波子模块和第二滤波子模块，mlse模块包括第一mlse子模块和第二mlse子模块，第一滤波子模块分别与转换模块、系数确定模块和第一mlse子模块连接，第二滤波子模块分别与转换模块、系数确定模块和第二mlse子模块连接。所述转换信号包括第一转换信号和第二转换信号，所述滤波信号包括第一滤波信号和第二滤波信号，滤波模块的目标滤波系数包括第一滤波子模块的目标滤波系数和第二滤波子模块的目标滤波系数。第一滤波子模块用于根据第一滤波子模块的目标滤波系数对第一转换信号进行滤波处理，得到第一滤波信号。第一mlse子模块用于根据第一滤波子模块的目标滤波系数确定第一滤波信号的目标路径分支。第二滤波子模块用于根据第二滤波子模块的目标滤波系数对第二转换信号进行滤波处理，得到第二滤波信号。第二mlse子模块用于根据第二滤波子模块的目标滤波系数确定第二滤波信号的目标路径分支。

16、本技术提供的技术方案，第一滤波信号和第二滤波信号均为实数信号，第一滤波信号的信号状态的数目和第二滤波信号的信号状态的数目可以相等，并且第一滤波信号的信号状态的数目和第二滤波信号的信号状态的数目均小于均衡模块输出的均衡信号的信号状态的数目，因此，输入第一mlse子模块的第一滤波信号的信号状态的数目和输入第二mlse子模块的第一滤波信号的信号状态的数目均较少，第一mlse子模块的算法复杂度和第二mlse子模块的算法复杂度均较低。此外，第一滤波子模块和第一mlse子模块均采用第一滤波子模块的目标滤波系数对信号进行处理，第二滤波子模块和第二mlse子模块均采用第二滤波子模块的目标滤波系数对信号进行处理，第一滤波子模块的目标滤波系数与第二滤波子模块的目标滤波系数均会随时间的变化而变化，因此mlse模块确定目标路径分支所对应的目标信号的误码率较低。

17、可选的，该信号处理装置还包括反交织模块，反交织模块与mlse模块连接。反交织模块用于对目标路径分支对应的目标信号进行反交织处理，得到反交织信号，该反交织信号为复数信号。

18、可选的，反交织模块还与参数确定模块连接，所述处理指示信息还用于指示反交织模块是否对目标路径分支对应的目标信号进行反交织处理。

19、在本技术提供的技术方案，由于前述交织子模块根据处理指示信息对消除信号进行交织，因此可以设置反交织模块将目标信号进行反交织，以将实数信号转换为复数信号。

20、可选的，信号处理装置还包括译码模块，译码模块与反交织模块连接。该译码模块用于对反交织信号进行译码，以恢复出数据。

21、其中，译码模块可以包括前向纠错码(forward error correction，fec)译码器。

22、第二方面，提供了一种信号处理方法，应用于信号处理装置，该信号处理装置包括依次连接的均衡模块、转换模块、滤波模块和mlse模块。该方法包括：均衡模块对输入该均衡模块的初始信号进行均衡处理，得到均衡信号，该初始信号为复数信号。转换模块对该均衡信号进行转换处理，得到转换信号，该转换信号为实数信号，该转换信号的信号状态的数目小于该均衡信号的信号状态的数目。滤波模块对该转换信号进行滤波处理，得到滤波信号。mlse模块确定该滤波信号的目标路径分支。

23、可选的，转换模块包括消除子模块和交织子模块。均衡模块、消除子模块、交织子模块和滤波模块依次连接。转换模块对均衡信号进行转换处理，得到转换信号，包括：消除子模块对该均衡信号进行干扰消除处理，得到消除信号，该消除信号为实数信号或复数信号。当该消除信号为复数信号时，交织子模块对该消除信号进行交织处理，得到交织信号，该交织信号为实数信号。其中，当消除信号为实数信号时，转换信号为该消除信号，当消除信号为复数信号时，转换信号为该交织信号。

24、可选的，该信号处理装置还包括参数确定模块，参数确定模块分别与均衡模块、消除子模块和交织子模块连接。该方法还包括：参数确定模块根据均衡信号确定处理指示信息和该均衡信号的目标相关度。其中，该均衡信号包括n个时刻中的各个时刻的均衡子信号，目标相关度用于表征该n个时刻中相邻时刻的均衡子信号的相关性，n为大于1的整数。该处理指示信息用于指示消除子模块对均衡信号进行干扰消除并指示交织子模块是否对消除信号进行交织。相应的，消除子模块对均衡信号进行干扰消除处理，包括：该消除子模块根据该目标相关度和该处理指示信息，对该均衡信号进行干扰消除处理。当消除信号为复数信号时，交织子模块对该消除信号进行交织处理，包括：交织子模块根据该处理指示信息，对该消除信号进行交织处理。

25、可选的，参数确定模块包括估计子模块和判决子模块，估计子模块分别与均衡模块、消除子模块和判决子模块连接，判决子模块还与交织子模块连接。参数确定模块根据该均衡信号确定该均衡信号的目标相关度和处理指示信息，包括：估计子模块根据该n个时刻中相邻时刻的均衡子信号的相关度，确定该均衡信号的该目标相关度。判决子模块根据该目标相关度确定该处理指示信息。

26、可选的，目标相关度为复数，判决子模块根据该目标相关度确定该处理指示信息，包括：当该目标相关度的实部大于虚部时，判决子模块确定处理指示信息为第一指示信息，第一指示信息用于指示消除子模块对均衡信号的虚部进行干扰消除并指示交织子模块不对消除信号进行交织。当该目标相关度的实部不大于虚部时，判决子模块确定处理指示信息为第二指示信息，第二指示信息用于指示消除子模块对均衡信号的实部进行干扰消除并指示交织子模块对消除信号进行交织。

27、可选的，该信号处理装置还包括系数确定模块，系数确定模块分别与判决子模块、滤波模块和mlse模块连接。该方法还包括：判决子模块根据处理指示信息和目标相关度，确定初始滤波系数；系数确定模块根据该处理指示信息和该初始滤波系数确定滤波模块的目标滤波系数。相应的，滤波模块对转换信号进行滤波处理，包括：滤波模块根据该目标滤波系数对转换信号进行滤波处理。mlse模块确定该滤波信号的目标路径分支，包括：mlse模块根据该目标滤波系数确定该滤波信号的目标路径分支。

28、可选的，该信号处理装置还包括系数确定模块，系数确定模块分别与估计子模块、判决子模块、滤波模块和mlse模块连接。该方法还包括：系数确定模块根据处理指示信息和目标相关度确定滤波模块的目标滤波系数。相应的，滤波模块对转换信号进行滤波处理，包括：滤波模块根据该目标滤波系数对转换信号进行滤波处理。mlse模块确定滤波信号的目标路径分支，包括：mlse模块根据该目标滤波系数确定滤波信号的目标路径分支。

29、可选的，滤波模块包括第一滤波子模块和第二滤波子模块，mlse模块包括第一mlse子模块和第二mlse子模块，第一滤波子模块分别与转换模块、系数确定模块和第一mlse子模块连接，第二滤波子模块分别与转换模块、系数确定模块和第二mlse子模块连接。转换信号包括第一转换信号和第二转换信号，滤波信号包括第一滤波信号和第二滤波信号，滤波模块的目标滤波系数包括第一滤波子模块的目标滤波系数和该第二滤波子模块的目标滤波系数。滤波模块根据目标滤波系数对转换信号进行滤波处理，包括：第一滤波子模块根据第一滤波子模块的目标滤波系数对第一转换信号进行滤波处理，得到第一滤波信号；第二滤波子模块根据第二滤波子模块的目标滤波系数对第二转换信号进行滤波处理，得到第二滤波信号。mlse模块根据目标滤波系数确定滤波信号的目标路径分支，包括：第一mlse子模块根据第一滤波子模块的目标滤波系数确定第一滤波信号的目标路径分支；第二mlse子模块根据第二滤波子模块的目标滤波系数确定第二滤波信号的目标路径分支。

30、可选的，该信号处理装置还包括反交织模块，反交织模块与mlse模块连接。该方法还包括：反交织模块对目标路径分支对应的目标信号进行反交织处理，得到反交织信号，该反交织信号为复数信号。

31、可选的，反交织模块还与参数确定模块连接，处理指示信息还用于指示反交织模块是否对目标路径分支对应的目标信号进行反交织处理。

32、可选的，该信号处理装置还包括译码模块，译码模块与反交织模块连接。该方法还包括：该译码模块对反交织信号进行译码，以恢复出数据。

33、第三方面，提供了一种处理芯片，该处理芯片包括如第一方面或第一方面的任一可选实现方式所提供的信号处理装置。可选的，该处理芯片为dsp芯片。

34、第四方面，提供了一种信号接收设备，包括存储芯片和处理芯片；

35、存储芯片用于存储计算机程序；

36、处理芯片用于执行存储芯片中存储的计算机程序以使得信号接收设备执行如第二方面或第二方面的任一可选实现方式所提供的信号处理方法。

37、第五方面，提供了一种信号传输系统，包括：信号发送设备和如第四方面所提供的信号接收设备。信号发送设备与信号接收设备通过传输链路连接，信号发送设备用于通过传输链路向信号接收设备发送信号。

38、可选的，信号发送设备为光发送机，信号接收设备为光接收机，传输链路为光链路。

39、第六方面，提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机程序，该计算机程序被执行时实现如第二方面或第二方面的任一可选实现方式所提供的信号处理方法。

40、第七方面，提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括程序或代码，该程序或代码被执行时，实现如第二方面或第二方面的任一可选实现方式所提供的信号处理方法。

41、上述第二方面至第七方面的技术效果可以参考第一方面的技术效果，这里不再赘述。

42、本技术提供的技术方案带来的有益效果是：

43、本技术实施例提供的信号处理方法及装置、处理芯片、信号传输系统，均衡模块对输入该均衡模块的初始信号进行均衡处理得到均衡信号，转换模块对该均衡信号进行转换处理得到转换信号，滤波模块用于对该转换信号进行滤波处理得到滤波信号，mlse模块确定该滤波信号的目标路径分支。其中，该初始信号为复数信号，该转换信号为实数信号，该转换信号的信号状态的数目小于均衡信号的信号状态的数目，该滤波信号的信号状态的数目等于该转换信号的信号状态的数目，因此输入mlse模块的滤波信号的信号状态的数目小于均衡模块输出的均衡信号的信号状态的数目，使得mlse模块确定目标路径分支的过程中所需计算的路径分支较少，有助于降低mlse模块的算法复杂度，降低mlse模块的资源消耗。