專利名稱：光信號接收采樣的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，特別涉及一種在光通信接收機中控制采樣時刻的方 法和裝置。
背景技術(shù)：
光纖通信是以光波為栽頻、以光纖為傳輸媒質(zhì)的通信方式。光纖通信系統(tǒng) 包括電收發(fā)端機、光收發(fā)端機、光纖光纜線路、中繼器等。在發(fā)送端，電發(fā)送 端機對來自信息源的信號進行處理，如模/數(shù)轉(zhuǎn)換、多路復(fù)用等。經(jīng)過處理的信 號發(fā)送至光發(fā)送端機。光發(fā)送端機把電信號轉(zhuǎn)換成光信號，耦合到光纖中，通 過光纖將光信號傳輸至接收端。在接收端，光接收端機把光信號轉(zhuǎn)換成電信號 (該電信號為模擬電信號)，輸入到電接收端機中進行處理。
光信號從在發(fā)送端傳輸?shù)浇邮斩说倪^程中，會有光信號損傷。在接收端，
要對光信號進行補償。對光信號進行補償?shù)脑頌榘压庑盘栟D(zhuǎn)換成模擬電信 號；再將模擬電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；然后對該數(shù)字信號進行數(shù)字信號處理。
對光信號進行補償?shù)倪^程中把光信號轉(zhuǎn)換成模擬電信號后，從模擬電信 號中提取信號頻率；根據(jù)該信號頻率，確定模擬電信號在一個比特周期內(nèi)兩個 采樣的位置；對采樣的數(shù)據(jù)進行數(shù)字信號處理。
發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)在對光信號進行補償?shù)倪^程中至少存在如下問題如 圖l所示100ps表示速率為10Gbit/s的信號一個比特的周期寬度；采樣l和采樣 2、采樣l，和采樣2，為在一個比特周期內(nèi)兩個不同的時刻的采樣點；在本發(fā)明 中采樣不是等間隔的采樣。因為需要每比特采樣兩次，所以采樣速率需要達到信號速率的兩倍，采樣頻率因而也至少是信號頻率的兩倍。實際的采樣時鐘總
是存在一定的時間寬度的，而不是一個時間點。如圖2中所示當(dāng)一個采樣時刻 確定后(例如采樣l、采樣l'確定后)，由于采樣時鐘存在一定的時間寬度，所 以另外一個采樣點(采樣2、和采樣2 ，)的位置就受到了限制。例如當(dāng)采樣l ， 的最佳釆樣時刻確定后，采樣2'在時鐘寬度內(nèi)的曲線無法被采樣。因此，現(xiàn)有 技術(shù)的問題為在一個比特周期內(nèi)不能使兩個采樣都達到最佳采樣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例提供一種在一個比特周期內(nèi)能使至少兩個采樣都達到最佳釆 樣的光信號接收采樣的方法和裝置。
一種光信號接收采樣的方法，包括 接收光信號，并將所述光信號轉(zhuǎn)化為模擬電信號； 從模擬電信號中提取信號頻率；
將所述模擬電信號分為至少兩路，每路模擬電信號的波形相同；
在同一個比特周期內(nèi)，以所述信號頻率為基準(zhǔn)，在每路模擬電信號的波形 上分別確定一個采樣點。
一種光信號接收采樣的裝置，包括
光電轉(zhuǎn)換單元，用于將光信號轉(zhuǎn)換成模擬電信號；
頻率提取單元，用于從模擬電信號中提取信號頻率；
功分單元，用于將所述模擬電信號分為至少兩路，每路模擬電信號的波形 相同；
采樣單元，在同一個比特周期內(nèi)，以所述信號頻率為基準(zhǔn)，在每^各模擬電 信號的波形上分別確定一個采樣點。本發(fā)明實施例將模擬電信號，分成兩路波形完全相同的模擬電信號；在同 一個比特周期內(nèi)，以同一信號頻率為基準(zhǔn)，分別對兩路模擬電信號進行獨立采 樣；在一游4莫擬電信號波形上確定一個采樣點后，另一個采樣點可以在該周期 內(nèi)任意時刻，在另一路模擬電信號波形進行確定。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實 施例能使兩個采樣在一個比特周期內(nèi)都達到最佳采樣。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一個比特周期內(nèi)兩個不同的采樣時刻的邏輯圖； 圖2為現(xiàn)有技術(shù)中 一個比特周期內(nèi)兩不同的采樣時刻實際圖； 圖3為本發(fā)明實施例光信號接收采樣的方法的流程圖； 圖4為本發(fā)明實施例一個比特周期內(nèi)兩個不同的采樣時刻邏輯圖； 圖5為本發(fā)明實施例一個比特周期內(nèi)兩不同的采樣時刻實際圖； 圖6為本發(fā)明實施例光信號接收采樣的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
為了解決現(xiàn)有技術(shù)在一個比特周期內(nèi)不能使兩個采樣都達到最佳采樣的問 題，本發(fā)明實施例提供一種光信號接收采樣的方法。如圖3所示，該方法包括
101、 接收光信號，并將該光信號轉(zhuǎn)化為模擬電信號；
102、 從該模擬電信號中提取信號頻率；
本發(fā)明中所涉及的信號頻率均是高頻信號頻率；下面以速率為10Gbit/s的 信號為例進行i兌明。
103、 將該模擬電信號分為至少兩路，每路模擬電信號的波形相同； 將該模擬電信號分為波形完全相同的兩路模擬電信號，該兩路模擬電信號
的各項參數(shù)與原模擬電信號相比保持不變；在本發(fā)明實施例中，也可以將該模擬電信號分為波形完全相同的三縣4莫擬 電信號或者更多路模擬電信號。
104、在同一個比特周期內(nèi)，以該信號頻率為基準(zhǔn)，在每路^^莫擬電信號的波 形上分別確定一個采樣點。
以該信號頻率為基準(zhǔn)確定采樣頻率；采樣頻率至少是信號頻率兩倍，接收 端才能還原發(fā)射端的信息；采樣頻率由接收端的時鐘頻率決定；
如圖4所示，采樣1為第一鴻4莫擬電信號波形上的一個采樣點；采樣2為 第二路模擬電信號波形上的 一個采樣點；
100ps為該模擬電信號一個比特的周期寬度；在同一個比特周期內(nèi)，在第一 路模擬電信號波形上確定采樣l;在第二路模擬電信號波形上確定采樣2;
如果在步驟102將該模擬電信號分為波形完全相同的三路模擬電信號；則可 以在第三游4莫擬電信號波形上確定采樣3;
如圖5所示，采樣2位于采樣1所在的時鐘寬度內(nèi)；在現(xiàn)有技術(shù)中由于是在同 一個波形上進行采樣，在采樣l所在的時鐘寬度內(nèi)無法對采樣2進行采樣；
如果要對釆樣2進行采樣，現(xiàn)有技術(shù)采用的手段是提高采樣頻率，即提高 時鐘頻率。對于10GbU/s的信號， 一個100ps的比特周期要采樣兩次，對應(yīng)的采 樣時鐘信號周期至少要小于50ps,對應(yīng)頻率要大于20GHz;這對高頻率的采樣時 鐘是很難實現(xiàn)或者說是實現(xiàn)是需要很高成本的。
本發(fā)明實施例將模擬電信號，分成兩路波形完全相同的模擬電信號；在同 一個比特周期內(nèi)，以同一信號頻率為基準(zhǔn)，分別對兩路模擬電信號進行獨立采 樣；在一路模擬電信號波形上確定一個采樣點后，另一個采樣點可以在該周期 內(nèi)任意時刻，在另一路模擬電信號波形進行確定；與現(xiàn)有技術(shù)相比；本發(fā)明實 施例能使兩個采樣在一個比特周期內(nèi)都達到最佳采樣。同時，對10Gbit/s的信號，本發(fā)明只需要每路信號采樣一次，使用大于10GHz 的時鐘信號即可，即采樣時鐘周期T〈100ps,而不是〈50ps，這樣大大降低了高 頻時鐘生成的難度。
105、 根據(jù)在所述每路波形上確定的采樣點，獲取每個采樣點對應(yīng)的采樣數(shù) 據(jù)；該采樣數(shù)據(jù)只是一系列時間的離散樣值，而每個樣值的取值仍是連續(xù)的。
106、 對該量化后的數(shù)字信號進行數(shù)字信號處理。
對每路采樣數(shù)據(jù)進行量化處理，得到若干離散值，稱為采樣序列；對每個 采樣序列進行數(shù)字信號處理；
現(xiàn)有技術(shù)對模擬電信號，在一個周期內(nèi)選取兩個采樣點，進行量化，得到 兩個采樣序列；
本發(fā)明將模擬電信號一分為二，在一個周期內(nèi)選取一個采樣點，進行量化， 也得到兩個采樣序列；
無論是采用現(xiàn)有技術(shù)得到的兩個采樣序列，還是采用本發(fā)明的技術(shù)方案得 到的兩個采樣序列；都可以采用相同的數(shù)字信號處理的方法進行處理；
采用的數(shù)字信號處理的方法可以為最大似然序列估計，此為現(xiàn)有技術(shù)不再 贅述。
107、 根據(jù)數(shù)字信號處理結(jié)果調(diào)整采樣點。 系統(tǒng)在初始化時，選取一個代價函數(shù)；設(shè)定一個閾值范圍； 這個代價函數(shù)可以是系統(tǒng)誤碼率，也可以是其它物理參數(shù)； 將采樣數(shù)據(jù)帶入該代價函數(shù)，得到函數(shù)值；該函數(shù)值與預(yù)設(shè)的閾值范圍的
中間值進行比較，若該函數(shù)值達到該閾值范圍；則該采樣數(shù)據(jù)對應(yīng)的采樣點為 該周期內(nèi)的最佳采樣點；若該函數(shù)值未達到該閾值范圍，則根據(jù)該函數(shù)值與該 閾值范圍的中間值的比較結(jié)果調(diào)整采樣點。最終得到該周期內(nèi)的最佳采樣。以通過程序指令相關(guān)的硬件來完成，該程序可以存儲于一公知計算機可讀取存 儲介質(zhì)中。
本發(fā)明實施例同時還提供了一種光信號接收采樣的裝置，如圖6所示，包
括
光電轉(zhuǎn)換單元，用于接收將光信號，將其轉(zhuǎn)換成模擬電信號，并將該模擬 電信號輸出；
頻率提取單元，接收該光電轉(zhuǎn)換單元輸出的該模擬電信號；從中提取出信 號頻率，并將其輸出；
功分單元，接收該光電轉(zhuǎn)換單元輸出的該模擬電信號；并將該模擬電信號 分為至少兩路，每路模擬電信號的波形相同；輸出的還是模擬電信號；
至少兩個采樣單元，每個采樣單元接收一路模擬電信號；在同一個比特周 期內(nèi)，以該信號頻率為基準(zhǔn)，所有采樣單元在各自接收的模擬電信號的波形上 確定一個采樣點；并將該采樣點輸出；
采樣量化單元，接收采樣單元輸出的采樣點；對采樣點進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，得 到每個采樣點對應(yīng)的量化后的數(shù)字信號；將量化后的數(shù)字信號輸出；
數(shù)字信號處理單元，接收采樣量化單元輸出的采樣數(shù)據(jù)；根據(jù)代價函數(shù)處 理采樣數(shù)據(jù)，得到函數(shù)值；該函數(shù)值與預(yù)設(shè)的閾值范圍進行比較；若該函數(shù)值 未達到該閾值范圍，則輸出該函數(shù)值與該閾值范圍的中間值的比較結(jié)果；若該 函數(shù)值達到該閾值范圍，則該采樣數(shù)據(jù)對應(yīng)的采樣點為該周期內(nèi)的最佳采樣點。
反饋單元，接收數(shù)字信號處理單元輸出的比較結(jié)果；輸出調(diào)整指令給采樣 單元。該光電轉(zhuǎn)換單元置有兩個輸出端；兩個輸出端分別與該頻率提取單元和功 分單元的輸入端相連；
每個采樣單元置有兩個輸入端；兩個輸入端分別與該頻率提取單元和功分
單元的輸出端相連。
數(shù)字信號處理單元與該采樣量化單元相連；
反饋單元一端與該數(shù)字信號處理單元輸出端相連，另 一端與該采樣單元輸 入端相連。
在本發(fā)明實施例中，通過將模擬電信號，分成兩路波形完全相同的模擬電 信號，在同一個比特周期內(nèi)，以同一信號頻率為基準(zhǔn)，分別對兩路;f莫擬電信號 進行獨立采樣，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實施例能使兩個或兩個以上的采樣在
一個比特周期內(nèi)都達到了最佳采樣的效果。
以上所述，僅為本發(fā)明實施例的具體實施方式
，但本發(fā)明實施例的保 護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技 術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。 因此，本發(fā)明實施例的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護范圍為準(zhǔn)。
10
權(quán)利要求
1、一種光信號接收采樣的方法，其特征在于，包括接收光信號，并將所述光信號轉(zhuǎn)化為模擬電信號；從所述模擬電信號中提取信號頻率；將所述模擬電信號分為至少兩路，每路模擬電信號的波形相同；在同一個比特周期內(nèi)，以所述信號頻率為基準(zhǔn)，在每路模擬電信號的波形上分別確定一個采樣點。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光信號接收采樣的方法，其特征在于，還包括 根據(jù)在所述每路波形上確定的采樣點，對每個采樣點進行量化得到數(shù)字信對所述量化后的數(shù)字信號進行數(shù)字信號處理。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的光信號接收采樣的方法，其特征在于，還包括 根據(jù)數(shù)字信號處理結(jié)果調(diào)整采樣點。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光信號接收采樣的方法，其特征在于，所述模擬 電信號為高頻信號。
5、 一種光信號接收采樣的裝置，其特征在于，包括 光電轉(zhuǎn)換單元，用于將光信號轉(zhuǎn)換成模擬電信號； 頻率提取單元，用于從所述模擬電信號中提取信號頻率；功分單元，用于將所述模擬電信號分為至少兩路，每鴻4莫擬電信號的波形 相同；至少兩個采樣單元，用于在同一個比特周期內(nèi)，以所述信號頻率為基準(zhǔn)， 在每路模擬電信號的波形上分別確定一個采樣點。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的光信號接收采樣的裝置，其特征在于，所述光電轉(zhuǎn)換單元置有兩個輸出端；兩個輸出端分別與所述頻率提取單元 和功分單元的輸入端相連；每個采樣單元置有兩個輸入端；兩個輸入端分別與所述頻率提取單元和功 分單元的輸出端相連。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的光信號接收采樣的裝置，其特征在于，還包括 采樣量化單元，與所述采樣單元相連；所述采樣量化單元連接有數(shù)字信號處理 單元；所述采樣量化單元，用于根據(jù)在所述每路波形上確定的采樣點，對每個采 樣點進行量化得到數(shù)字信號；所述數(shù)字信號處理單元，用于對量化后的數(shù)字信號進行數(shù)字信號處理。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的光信號接收采樣的裝置，其特征在于，還包括 反饋單元，所述反饋單元一端與所述數(shù)字信號處理單元輸出端相連，另一端與 所述采樣單元輸入端相連，用于根據(jù)數(shù)字信號處理結(jié)果調(diào)整采樣點。
9、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的光信號接收采樣的裝置，其特征在于，所述模擬 電信號為高頻信號。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光信號接收采樣的方法和裝置，解決了在一個比特周期內(nèi)不能使兩個采樣都達到最佳采樣的問題。該方法包括從模擬電信號中提取信號頻率；將所述模擬電信號分為至少兩路，每路模擬電信號的波形相同；在同一個比特周期內(nèi)，以所述信號頻率為基準(zhǔn)，在每路模擬電信號的波形上分別確定一個采樣點。本發(fā)明實施例將模擬電信號，分成兩路波形完全相同的模擬電信號；在同一個比特周期內(nèi)，以同一信號頻率為基準(zhǔn)，分別對兩路模擬電信號進行獨立采樣；在一路模擬電信號波形上確定一個采樣點后，另一個采樣點可以在該周期內(nèi)任意時刻，在另一路模擬電信號波形進行確定；與現(xiàn)有技術(shù)相比；本發(fā)明實施例能使兩個采樣在一個比特周期內(nèi)都達到最佳采樣。
文檔編號H04B10/158GK101604998SQ20081011067
公開日2009年12月16日 申請日期2008年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月13日
發(fā)明者李良川 申請人:華為技術(shù)有限公司