一种色度色散测量方法、装置及数字相干接收机的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及光通信技术，尤其涉及一种色度色散测量方法、装置及数字相干接收 机。
【背景技术】
[0002] 随着互联网流量的增加，在干线系统的光通信系统中需要更大的容量。同时，当每 波长比特率增加时，由传输路径上的色度色散、偏振模色散以及各种非线性效应的波形失 真而导致信息质量的退化会变得很严重。
[0003] 和非相干技术相比，数字相干接收技术有如下优点：大约3dB的光信噪比（OSNR) 增益；可以方便地采用电均衡技术来应对信道变化，降低成本等；可以采用更高效的调制 技术以及偏振复用技术来提高传输容量；其中，采用电均衡技术能够近乎完全地补偿光信 号的线性失真，比如：可以补偿色度色散（CD)、偏振模色散（PMD)等。因此数字相干技术被 认为是高速光通信系统的关键技术。
[0004] 图1为典型的数字相干接收机的信号处理框图。如图1所示，数字相干接收机进 行信号处理的过程包括：光信号被偏振分光器（PBS)IOl分成相互正交的两个偏振光信号； PBSlOl输出的偏振光信号通过90°光混频器102与本振光信号进行混频；混频后的光信 号通过平衡光电检测器（PD) 103转换为基带电信号；光电转换后的电信号通过模数转换器 (ADC,Analog-to-Digital Converter)104转换为数字信号，之后可以通用数字信号处理技 术对经ADC转换后的数字信号进行处理。
[0005] 其中，采用通用数字信号处理技术对经ADC转换后的数字信号进行处理，依次包 括：歪斜补偿模块104进行歪斜补偿处理、去直流/IQ不平衡补偿模块105进行去直流/IQ 不平衡补偿处理、色散色度补偿模块106进行色散色度补偿处理、时钟恢复模块107进行时 钟恢复处理、自适应均衡模块108进行自适应均衡处理、载波同步模块109进行载波同步处 理、判决检测模块110进行判决检测处理。
[0006] 其中，由于色散色度的值一般较大，因此色度色散和偏振模色散的补偿一般分两 部分完成，首先，补偿色度色散，这里的均衡器通常不能使用标准的自适应算法进行系数更 新，如补偿40000ps/nm色度色散，滤波器抽头数要达到大几百甚至上千，通常利用快速傅 立叶变换技术进行频域快速卷积；并由色度色散估计模块为色散色度补偿模块106提供要 补偿的色度色散值；
[0007] 接着，残余的色度色散和偏振模色散的补偿由自适应均衡模块108实现，具体地， 通过有限长脉冲响应（FIR, Finite Impulse Response)蝶形均衡器来实现，FIR蝶形滤波 器采用自适应算法对系数进行更新，以跟踪补偿随时间动态变化的偏振模色散。FIR蝶形均 衡器又称为偏振解复用。FIR蝶形均衡器具有均衡、匹配滤波和采样位置调整的作用。当采 样位置变化范围过大，或者，存在的采样频偏使得采样相位变化范围超过FIR蝶形自适应 均衡器调整范围时，会引起FIR蝶形均衡器无法正常工作。因此，需要在FIR蝶形均衡器之 前放一个时钟恢复模块107。
[0008] 其中，时钟恢复模块107估计输入符号的采样时间误差，并对符号的采样时间进 行插值调整，或者通过压控振荡器（VCO, Voltage-Controlled Oscillator)调整ADC采样 频率，以保证提供稳定的符号采样相位。在对符号的采样时间进行插值调整，或者通过VCO 调整ADC采样频率时，要求时钟恢复模块107的鉴相器能够容忍一定的信号失真，而传统的 鉴相器通常仅能容忍很小的色度色散值。因此，就要求色散色度补偿模块106能够精确地 进行色度色散补偿；而要求色散色度补偿模块106能够精确地进行色度色散补偿，就需要 色度色散估计模块提供精确的要补偿的色度色散值，换句话说，需要高精度地测量要补偿 的色度色散值。
[0009] 目前，还未有高精度地测量要补偿的色度色散值的技术方案。
【发明内容】
[0010] 为解决现有存在的技术问题，本发明实施例提供一种色度色散测量方法、装置及 数字相干接收机。
[0011] 本发明实施例提供了一种色度色散测量方法，包括：
[0012] 对获取的频域数据进行色度色散序列处理，得到所述频域数据的色度色散序列；
[0013] 对得到的各色度色散序列分别进行预设间隔的相关运算处理，并将得到的各相关 值求和，得到第一值；
[0014] 根据所述第一值、所述频域数据的单位频点间隔的频率值及所述预设间隔，确定 色度色散值。
[0015] 上述方案中，所述进行色度色散序列处理，为：
[0016] 将所述频域数据中的元素与其相距第一距离的另一元素的复共轭相乘；其中，所 述第一距离为系统符号速率。
[0017] 上述方案中，所述对得到的各频域数据的色度色散序列分别进行预设间隔的相关 运算处理，为：
[0018] 分别将所述各色度色散序列中的元素与其相距所述预设间隔的另一元素的复共 轭相乘，并将得到的各乘积求和，得到各相关值。
[0019] 上述方案中，所述根据所述第一值、所述频域数据的单位频点间隔的频率值及所 述预设间隔，确定色度色散值，包括：
[0020] 计算第一值的幅角，得到第二值；
[0021] 将第二值除以所述预设间隔，得到第三值；
[0022] 将所述频域数据对应的光信号的波长的平方、所述频域数据单位频点间隔的频率 值以及系统符号速率相乘，得到第四值；
[0023] 将光速除以第四值，得到第五值；
[0024] 将第三值与第五值相乘，得到色度色散值。
[0025] 上述方案中，所述预设间隔的个数为两个以上时，两个以上的预设间隔的取值不 同；相应地，得到两个以上所述第一值；
[0026] 在得到第三值时，所述方法还包括：将两个以上的所述预设间隔及对应的两个以 上第二值进行解卷绕处理，得到第三值。
[0027] 上述方案中，所述根据第一值、所述频域数据的单位频点间隔的频率值及所述预 设间隔，确定色度色散值之前，所述方法还包括：
[0028] 对所述第一值进行滤波处理，得到第六值；
[0029] 相应地，根据第六值、所述频域数据的单位频点间隔的频率值及所述预设间隔，确 定色度色散值。
[0030] 上述方案中，所述根据第六值、所述频域数据的单位频点间隔的频率值及所述预 设间隔，确定色度色散值，包括：
[0031] 计算第六值的幅角，得到第二值；
[0032] 将第二值除以所述预设间隔，得到第三值；
[0033] 将所述频域数据对应的光信号的波长的平方、所述频域数据单位频点间隔的频率 值以及系统符号速率相乘，得到第四值；
[0034] 将光速除以第四值，得到第五值；
[0035] 将第三值与第五值相乘，得到色度色散值。
[0036] 上述方案中，所述预设间隔的个数为两个以上时，两个以上的预设间隔的取值不 同；相应地，得到两个以上所述第一值、两个以上所述第六值及两个以上所述第二值；
[0037] 在得到第三值时，所述方法还包括：将两个以上的所述预设间隔及对应的两个以 上第二值进行解卷绕处理，得到第三值。
[0038] 上述方案中，所述对获取的频域数据进行色度色散序列处理之前，所述方法还包 括：
[0039] 对所述频域数据进行偏振旋转，生成多个具有不同偏振方向的所述频域数据；
[0040] 相应地，对生成的多个具有不同偏振方向的所述频域数据进行色度色散序列处 理。
[0041] 上述方案中，所述对所述频域数据进行偏振旋转之前，所述方法还包括：
[0042] 获取所述频域数据。
[0043] 本发明实施例还提供了一种色度色散测量装置，包括：色度色散序列处理单元、相 关运算处理单元及确定单元；其中，
[0044] 所述色度色散序列处理单元，用于对获取的频域数据进行色度色散序列处理，得 到所述频域数据的色度色散序列；并将得到的各色度色散序列发送给所述相关运算处理单 元；
[0045] 所述相关运算处理单元，用于收到所述色度色散序列处理单元发送的得到的各色 度色散序列后，对得到的各色度色散序列分别进行预设间隔的相关运算处理，并将得到的 各相关值求和，得到第一值，并将第一值发送给所述确定单元；
[0046] 所述确定单元，用于收到所述相关运算处理单元发送的根据第一值、所述频域数 据的单位频点间隔的频率值及所述预设间隔，确定色度色散值。
[0047] 上述方案中，所述装置还包括：滤波单元，用于对所述第一值进行滤波处理，得到 第六值，并将第六值发送给所述确定单元；相应地，所述确定单元43,用于根据第六值、所 述频域数据的单位频点间隔的频率值及所述预设间隔，确定色度色散值。
[0048] 上述方案中，当所述预设间隔的个数为两个以上时，所述相关运算处理单元包含 两个以上相关运算处理子单元，每个相关运算处理子单元，用于进行两个以上所述预设间 隔中的一个预设间隔的相关运算处理。
[0049] 上述方案中，所述滤波单元包含两个以上滤波子单元；
[0050] 每个相关运算处理子单元将进行相关运算处理后的数据发送给对应的滤波子单 元；每个滤波子单元对收到的数据进行滤波处理。
[0051] 上述方案中，所述装置还包括：偏振旋转单元，用于对获取的频域数据进行偏振旋 转，生成多个具有不同偏振方向的频域数据；并将生成的多个具有不同偏振方向的频域数 据发送给所述色度色散序列处理单元；
[0052] 相应地，所述色度色散序列处理单元，用于收到所述偏振旋转单元发送的多个具 有不同偏振方向的频域数据后，对生成的多个具有不同偏振方向的频域数据进行色度色散 序列处理。
[0053] 上述方案中，所述装置还包括：
[0054] 频域数据获取单元，用于获取频域数据，并将获取的频域数据发送给所述偏振旋 转单元；
[0055] 相应地，所述偏振旋转单元，用于收到频域数据获取单元发送的频域数据后，对获 取的频域数据进行偏振旋转，生成多个具有不同偏振方向的频域数据。
[0056] 本发明实施例又提供了一种数字相干接收机，所述数字相干接收机包括上述的色 度色散测量装置。
[0057] 本发明实施例提供的色度色散测量方法、装置及数字相干接收机，对获取的频域 数据进行色度色散序列处理，得到所述频域数据的色度色散序列；对得到的各色度色散序 列分别进行预设间隔的相关运算处理，并将得到的各相关值求和，得到第一值；根据所述第 一值、所述频域数据的单位频点间隔的频率值及所述预设间隔，确定色度色散值，如此，能 够精确地确定色度色散值，且处