專利名稱：處理光正交頻分復(fù)用信號的方法、裝置和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種處理光正交頻分復(fù)用信號的方法、裝置和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
光 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交頻分復(fù)用)是將無線中的OFDM技術(shù)引入到光通信領(lǐng)域的一種新型技術(shù)，它既可以看做是一種調(diào)制技術(shù)，也可以看做是一種復(fù)用技術(shù)。光OFDM信號的基本原理是將時域中高速串行的信號劃分為多個低速并行信號，頻域信道分成若干正交子信道(即光OFDM符號子載波)，然后將低速并行信號調(diào)制到每個子信道上進(jìn)行傳輸。但由于光OFDM是一種多載波調(diào)制技術(shù)，它對同步誤差比單載波系統(tǒng)要敏感得多，所以在光OFDM系統(tǒng)中，如何對光OFDM信號進(jìn)行處理時非常重要的，尤其是接收端準(zhǔn)確的符號定時同步算法非常重要，它可以提供正確的符號起始位置，以便傳輸數(shù)據(jù)可以正確的解調(diào)?，F(xiàn)有技術(shù)中，接收端采用單級定時同步的方法來實(shí)現(xiàn)與發(fā)送端發(fā)送的符號同步。 單級定時同步的方法主要利用同步訓(xùn)練序列自身的特性，進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算后，得到同步訓(xùn)練序列的峰值，從而確定光符號的起始點(diǎn)。具體的，在發(fā)送端，產(chǎn)生一 PN(Pseudo-Noise，偽噪聲)同步訓(xùn)練序列，其中，假設(shè)一個OFDM符號長度為N，則PN訓(xùn)練序列長度也取為N，然后將訓(xùn)練序列等分為4部分，每部分長度為N/4，這4部分分別命名為A、B、C、D。在A、B、 C、D中，A和B的數(shù)據(jù)一樣，C和D的數(shù)據(jù)一樣并且與A、B異號。具有上述特征的序列經(jīng)過 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform，逆傅里葉變換)變換以后，便得到了訓(xùn)練序列對應(yīng)的時域數(shù)據(jù)，之后，再將訓(xùn)練序列置于光OFDM信號的前端，送入信道傳輸一起發(fā)送給接收端。在接收端，將接收到的光OFDM信號進(jìn)行相關(guān)處理后得到采樣后的信號，將采樣后的信號進(jìn)行串并變換，將進(jìn)行串并變換后的信號延時后再與自身進(jìn)行自相關(guān)運(yùn)算，得到自相關(guān)函數(shù)M(d)，其中，d是指信號的第d個采樣點(diǎn)，如果M(d)大于設(shè)定的閾值，則M(d)取最大值處則為光OFDM信號的起始端，完成同步。但是，現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題采用單級定時同步的方法，在信噪比較低的情況下，自相關(guān)函數(shù)定時尖峰不明顯，同步誤差較大，甚至無法實(shí)現(xiàn)同步，嚴(yán)重制約系統(tǒng)性能。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決接收端與發(fā)送端同步誤差較大的問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種處理光正交頻分復(fù)用信號的方法、裝置和系統(tǒng)。所述技術(shù)方案如下一方面，提供了一種處理光正交頻分復(fù)用信號的方法，所述方法包括接收光正交頻分復(fù)用信號，并獲取所述光正交頻分復(fù)用信號的采樣信號，所述光正交頻分復(fù)用信號帶有同步訓(xùn)練序列，所述同步訓(xùn)練序列至少包含四部分，其中，第一部分是恒包絡(luò)零自相關(guān)序列，第二部分是所述恒包絡(luò)零自相關(guān)序列的共軛對稱體，第三部分是所述第一部分的重復(fù)，所述第四部分是第二部分的重復(fù)；
根據(jù)所述同步訓(xùn)練序列中存在的重復(fù)特性，對所述采樣信號進(jìn)行處理獲取第一采樣點(diǎn)；根據(jù)所述第一采樣點(diǎn)和所述同步訓(xùn)練序列的恒包絡(luò)和零互相關(guān)特性，獲取第二采樣點(diǎn)；根據(jù)所述第二采樣點(diǎn)和所述同步訓(xùn)練序列中第一部分和第二部分的共軛對稱性和零互相關(guān)性，獲取光正交頻分復(fù)用符號的起始點(diǎn)。另一方面，還提供了一種處理光正交頻分復(fù)用信號的裝置，所述裝置包括接收模塊，用于接收光正交頻分復(fù)用信號，并獲取所述光正交頻分復(fù)用信號的采樣信號，所述光正交頻分復(fù)用信號帶有同步訓(xùn)練序列，所述同步訓(xùn)練序列至少包含四部分， 其中，第一部分是恒包絡(luò)零自相關(guān)序列，第二部分是所述恒包絡(luò)零自相關(guān)序列的共軛對稱體，第三部分是所述第一部分的重復(fù)，所述第四部分是第二部分的重復(fù)；第一獲取模塊，用于根據(jù)所述同步訓(xùn)練序列中存在的重復(fù)特性，對所述采樣信號進(jìn)行處理獲取第一采樣點(diǎn)；第二獲取模塊，用于根據(jù)所述第一采樣點(diǎn)和所述同步訓(xùn)練序列的恒包絡(luò)和零互相關(guān)特性，獲取第二采樣點(diǎn)；第三獲取模塊，用于根據(jù)所述第二采樣點(diǎn)和所述同步訓(xùn)練序列中第一部分和第二部分的共軛對稱性和零互相關(guān)性，獲取光正交頻分復(fù)用符號的起始點(diǎn)。另一發(fā)面，還提供了一種接收光正交頻分復(fù)用信號的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括上述的處理光頻分復(fù)用信號的裝置，用于接收光正交頻分復(fù)用信號，并獲取所述光正交頻分復(fù)用信號的采樣信號，所述光正交頻分復(fù)用信號帶有同步訓(xùn)練序列，所述同步訓(xùn)練序列至少包含四部分，其中，第一部分是恒包絡(luò)零自相關(guān)序列，第二部分是所述恒包絡(luò)零自相關(guān)序列的共軛對稱體，第三部分是所述第一部分的重復(fù)，所述第四部分是第二部分的重復(fù)；根據(jù)所述同步訓(xùn)練序列中存在的重復(fù)特性，對所述采樣信號進(jìn)行處理獲取第一采樣點(diǎn)；根據(jù)所述第一采樣點(diǎn)和所述同步訓(xùn)練序列的恒包絡(luò)和零互相關(guān)特性，獲取第二采樣點(diǎn)；根據(jù)所述第二采樣點(diǎn)和所述同步訓(xùn)練序列中第一部分和第二部分的共軛對稱性和零互相關(guān)性，獲取光正交頻分復(fù)用符號的起始點(diǎn)；串并變換模塊，用于在獲取到所述光正交頻分復(fù)用符號的起始點(diǎn)后，從所述起始點(diǎn)開始提取出光正交頻分復(fù)用符號，并將所述光正交頻分復(fù)用符號串并變換為N路并行數(shù)據(jù)；所述N為大于1的自然數(shù)；去循環(huán)前綴模塊，用于去掉發(fā)送端為所述光正交頻分復(fù)用符號添加的循環(huán)前綴；傅里葉變換模塊，用于對所述去循環(huán)前綴模塊處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行傅里葉變換，得到星座映射數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)；信道均衡模塊，用于對得到的所述星座映射數(shù)據(jù)進(jìn)行色散補(bǔ)償、相位糾正處理；星座解調(diào)模塊，用于將所述信道均衡模塊處理后的數(shù)據(jù)恢復(fù)為N路并行的二進(jìn)制數(shù)據(jù)；并串變換模塊，用于將所述星座解調(diào)模塊處理后的數(shù)據(jù)還原為串行二進(jìn)制數(shù)據(jù)。另一發(fā)面，還提供了一種處理光正交頻分復(fù)用信號的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括發(fā)送光正交頻分復(fù)用信號的系統(tǒng)和上述的接收光正交頻分復(fù)用信號的系統(tǒng)，其中，所述發(fā)送光正交頻分復(fù)用信號的系統(tǒng)，用于產(chǎn)生用于光正交頻分復(fù)用符號同步的同步訓(xùn)練序列，并將所述同步訓(xùn)練序列置于所要傳輸?shù)墓庹活l分復(fù)用符號的前端，一起發(fā)送給所述接收光正交頻分復(fù)用信號的裝置；所述同步訓(xùn)練序列至少包含四部分，其中，第一部分是恒包絡(luò)零自相關(guān)序列，第二部分是所述恒包絡(luò)零自相關(guān)序列的共軛對稱體，第三部分是所述第一部分的重復(fù)，所述第四部分是第二部分的重復(fù)；所述接收光正交頻分復(fù)用信號的系統(tǒng)，用于接收所述發(fā)送光正交頻分復(fù)用信號的裝置發(fā)送的光正交頻分復(fù)用符號和所述同步訓(xùn)練序列，并根據(jù)所述同步訓(xùn)練序列找到所述光正交頻分復(fù)用符號的起始點(diǎn)，從而解調(diào)所述光頻分復(fù)用符號。本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案的有益效果是通過獲取第一采樣點(diǎn)，第二采樣點(diǎn)， 從而再確定光OFDM符號的起始點(diǎn)的光OFDM信號同步方法，大大增加了對光符號的定位準(zhǔn)確性，即使在信噪比較低的情況下，也能實(shí)現(xiàn)信號的準(zhǔn)確同步，降低同步誤差。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種處理光正交頻分復(fù)用信號的方法的流程圖；圖2是本發(fā)明的另一實(shí)施例提供的一種處理光正交頻分復(fù)用信號的方法的流程圖；圖3是本發(fā)明的另一實(shí)施例提供的一種同步訓(xùn)練序列的結(jié)構(gòu)圖；圖4是本發(fā)明的另一實(shí)施例提供的一種發(fā)送光正交頻分復(fù)用信號的裝置的示意圖；圖5是本發(fā)明的另一實(shí)施例提供的一種接收光正交頻分復(fù)用信號的裝置的示意圖；圖6是本發(fā)明的又一實(shí)施例提供的一種處理光正交頻分復(fù)用信號的裝置的示意圖；圖7是本發(fā)明的又一實(shí)施例提供的一種接收光正交頻分復(fù)用信號的系統(tǒng)的示意圖；圖8是本發(fā)明的又一實(shí)施例提供的一種處理光正交頻分復(fù)用信號的系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。參見圖1，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種處理光正交頻分復(fù)用信號的方法，包括101 接收光正交頻分復(fù)用信號，并獲取所述光正交頻分復(fù)用信號的采樣信號，所述光正交頻分復(fù)用信號帶有同步訓(xùn)練序列，所述同步訓(xùn)練序列至少包含四部分，其中，第一部分是恒包絡(luò)零自相關(guān)序列，第二部分是所述恒包絡(luò)零自相關(guān)序列的共軛對稱體，第三部分是所述第一部分的重復(fù)，所述第四部分是第二部分的重復(fù)；102:根據(jù)所述同步訓(xùn)練序列中存在的重復(fù)特性，對所述采樣信號進(jìn)行處理獲取第一采樣點(diǎn)；103 根據(jù)所述第一采樣點(diǎn)和所述同步訓(xùn)練序列的恒包絡(luò)和零互相關(guān)特性，獲取第二采樣點(diǎn)；
104:根據(jù)所述第二采樣點(diǎn)和所述同步訓(xùn)練序列中第一部分和第二部分的共軛對稱性和零互相關(guān)性，獲取光正交頻分復(fù)用符號的起始點(diǎn)。優(yōu)選地，本實(shí)施例中，根據(jù)所述同步訓(xùn)練序列中存在的重復(fù)特性，對所述采樣信號進(jìn)行處理獲取第一采樣點(diǎn)，包括將所述獲取的采樣信號延時預(yù)設(shè)的時間，得到延時后的采樣信號；將所述采樣信號和所述延時后的采樣信號進(jìn)行自相關(guān)運(yùn)算，并根據(jù)所述同步訓(xùn)練序列中存在的重復(fù)特性得到粗定時估計函數(shù)；根據(jù)所述粗定時估計函數(shù)獲取第一采樣點(diǎn)。優(yōu)選地，本實(shí)施例中，根據(jù)所述粗定時估計函數(shù)獲取第一采樣點(diǎn)，包括獲取第一個使所述粗定時估計函數(shù)值大于預(yù)設(shè)門限值的采樣點(diǎn)，得到第一采樣
點(diǎn)ο優(yōu)選地本實(shí)施例中，根據(jù)所述第一采樣點(diǎn)和所述同步訓(xùn)練序列的恒包絡(luò)和零互相關(guān)特性，獲取第二采樣點(diǎn)，包括從所述第一采樣點(diǎn)開始，對所述第一采樣點(diǎn)以后的采樣點(diǎn)對應(yīng)的光正交頻分復(fù)用信號進(jìn)行自相關(guān)運(yùn)算，得到定時偏移函數(shù)；根據(jù)所述同步訓(xùn)練序列的恒包絡(luò)和零互相關(guān)特性，以所述第一采樣點(diǎn)為起始點(diǎn)， 搜索所述定時偏移函數(shù)的最大值，將使所述定時偏移函數(shù)取得最大值的采樣點(diǎn)記為第二采樣點(diǎn)。優(yōu)選地本實(shí)施例中，根據(jù)所述第二采樣點(diǎn)和所述同步訓(xùn)練序列中第一部分和第二部分的共軛對稱性和零互相關(guān)性，獲取光正交頻分復(fù)用符號的起始點(diǎn)，包括以所述第二采樣點(diǎn)為中心，搜索使與所述定時偏移函數(shù)最大值成預(yù)設(shè)比例的采樣點(diǎn)的位置，得到第一位置和第二位置；對所述第一位置和所述第二位置之間的光正交頻分復(fù)用信號進(jìn)行自相關(guān)運(yùn)算，得到新的定時偏移函數(shù)；根據(jù)所述同步訓(xùn)練序列中第一部分和第二部分的共軛對稱性和零互相關(guān)性，獲取使所述新的定時偏移函數(shù)取得最大值的采樣點(diǎn)，所述使所述新的定時偏移函數(shù)取得最大值的采樣點(diǎn)位置就是光正交頻分復(fù)用符號的起始點(diǎn)。本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案的有益效果是通過獲取第一采樣點(diǎn)，第二采樣點(diǎn)， 從而再確定光OFDM符號的起始點(diǎn)的光OFDM信號同步方法，大大增加了對光符號的定位準(zhǔn)確性，即使在信噪比較低的情況下，也能實(shí)現(xiàn)信號的準(zhǔn)確同步，降低同步誤差。參見圖2，本發(fā)明的另一實(shí)施例提供了一種處理光正交頻分復(fù)用信號的方法，包括步驟201 接收光OFDM信號，獲取該信號的采樣信號。本實(shí)施例中，接收端接收光OFDM信號，其中光OFDM信號包括同步訓(xùn)練序列符號和光OFDM符號。光OFDM符號就是需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，同步訓(xùn)練序列是用于光OFDM符號同步的信號。其中，發(fā)送端產(chǎn)生用于光OFDM符號同步的訓(xùn)練序列，優(yōu)選地，發(fā)送端產(chǎn)生用于光 OFDM 符號同步的訓(xùn)練序列具體可以是 CAZAC(Const Amplitude Zero Auto-Corelation， 恒包絡(luò)序列)，其訓(xùn)練序列結(jié)構(gòu)如圖3所示。其中，第一部分是CAZAC序列，其余三部分是CAZAC序列的共軛對稱體或重復(fù)。具體的，訓(xùn)練序列長度等于1個光OFDM符號長度N (通常取N = 2m，其中m大于8)，訓(xùn)練序列由4部分組成，每部分長度為N/4。訓(xùn)練序列的第1部分是上述長度為N/4的CAZAC序列經(jīng)IFFT后生成的時域序列，第2部分是第1部分的共軛對稱體；第3、4部分是第1、2部分的重復(fù)。恒包絡(luò)序列具有良好的互相關(guān)特性，峰均比低， 并且IFFT之后仍然是CAZAC序列。參見圖4，本實(shí)施例中，在產(chǎn)生同步訓(xùn)練序列之前，首先將二進(jìn)制數(shù)據(jù)送至圖4所示的光OFDM發(fā)送模塊中進(jìn)行調(diào)制。串行的二進(jìn)制數(shù)據(jù)經(jīng)串并變換后，變?yōu)镹路并行數(shù)據(jù)； 每一路并行數(shù)據(jù)再進(jìn)行星座映射(如m-QAM、m-PSK等)，然后將星座映射后的信號進(jìn)行逆傅里葉變換IFFT，得到光OFDM信號的時域信息。在產(chǎn)生訓(xùn)練序列之后，將訓(xùn)練序列置于要傳輸?shù)墓釵FDM符號前端，再對帶有訓(xùn)練序列的光OFDM符號添加循環(huán)前綴(記循環(huán)前綴的長度為Ng)，然后再并串變換至串行信號，進(jìn)行傳輸。本實(shí)施例中，循環(huán)前綴的作用是用于克服由于光纖色散的時延擴(kuò)展造成的光OFDM 信號符號間干擾。Ng的長度與光OFDM信號的傳輸距離有關(guān)，一般大于傳輸距離內(nèi)的最大時延?？蛇x地地，Ng為N長度的1/8 1/16。參見圖5，本實(shí)施例中，接收端接收到光OFDM信號后，首先將接收到的信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，得到采樣信號，然后再進(jìn)行三級同步，確定光OFDM符號的起始點(diǎn)。其中，具體的通過下面步驟203-205實(shí)現(xiàn)三級同步。步驟202 根據(jù)同步訓(xùn)練序列中存在的重復(fù)特性，對采樣信號進(jìn)行處理獲取第一采樣點(diǎn)。本實(shí)施例中，采用三級同步的方法實(shí)現(xiàn)接收端與發(fā)射端的符號同步，其中第一步就是獲取第一采樣點(diǎn)的初始同步過程。具體的將所述獲取的采樣信號延時預(yù)設(shè)的時間，得到延時后的采樣信號；根據(jù)所述同步訓(xùn)練序列中存在的重復(fù)特性，將所述采樣信號和所述延時后的采樣信號進(jìn)行自相關(guān)運(yùn)算，得到粗定時估計函數(shù)；根據(jù)所述粗定時估計函數(shù)獲取第一采樣點(diǎn)。其中d為采樣點(diǎn)，預(yù)設(shè)時間一般為Ng的整數(shù)倍，為了保證粗定時估計函數(shù)的準(zhǔn)確性，必須大于或等于Ng，如果時間過長，將增加運(yùn)算量，優(yōu)選地為2Ng，對此本實(shí)施例對此不做具體限定。具體的，根據(jù)粗定時函數(shù)獲取第一采樣點(diǎn)包括將M(d)與設(shè)定的門限值ζ比較， 如果M(d) > ζ，則認(rèn)為信號到來，實(shí)現(xiàn)初始同步，將第一個大于ζ的M(d)的采樣點(diǎn)記為 dl，定義為第一采樣點(diǎn)。進(jìn)一步地，本實(shí)施例中，門限值ζ按照如下方法選取在理想傳輸條件下對接收到的信號進(jìn)行2*Ng延時后進(jìn)行自相關(guān)運(yùn)算，得到一個自相關(guān)函數(shù)M(d)，選取M(d)最大值的 75%，作為門限值的大小。步驟203 根據(jù)第一采樣點(diǎn)和同步訓(xùn)練序列的恒包絡(luò)和零互相關(guān)特性，獲取第二采樣點(diǎn)。本實(shí)施例中，根據(jù)第一采樣點(diǎn)和同步訓(xùn)練序列的恒包絡(luò)和零互相關(guān)特性，獲取第二采樣點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)粗同步。具體的，根據(jù)所述同步訓(xùn)練序列的恒包絡(luò)和零互相關(guān)特性，從所述第一采樣點(diǎn)開始，對所述第一采樣點(diǎn)以后的采樣點(diǎn)對應(yīng)的光正交頻分復(fù)用信號進(jìn)行自相關(guān)運(yùn)算，得到定時偏移函數(shù)；以所述第一采樣點(diǎn)為起始點(diǎn)，搜索所述定時偏移函數(shù)的最大值，將使所述定時偏移函數(shù)取得最大值的采樣點(diǎn)記為第二采樣點(diǎn)。本實(shí)施例中，將使定時偏移函數(shù)取得最大值的采樣點(diǎn)記為第二采樣點(diǎn)d2，完成粗同步。本實(shí)施例中，如果發(fā)送端產(chǎn)生的同步訓(xùn)練序列是恒包絡(luò)序列，則由于四部分的結(jié)構(gòu)特性，也是前半段和后半段相同的，及第一部分和第三部分與第二部分和第四部分，或是第一部分和第四部分與第二部分和第三部分。步驟204 根據(jù)第二采樣點(diǎn)和同步訓(xùn)練序列中第一部分和第二部分的共軛對稱性和零互相關(guān)性，獲取光正交頻分復(fù)用符號的起始點(diǎn)。本實(shí)施例中，根據(jù)第二采樣點(diǎn)最終獲取光OFDM符號的起始點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)接收端與發(fā)送端細(xì)同步的過程。具體的，以所述第二采樣點(diǎn)為中心，搜索使與所述定時偏移函數(shù)最大值成預(yù)設(shè)比例的采樣點(diǎn)的位置，得到第一位置和第二位置；根據(jù)所述同步訓(xùn)練序列中第一部分和第二部分的共軛對稱性和零互相關(guān)性，對所述第一位置和所述第二位置之間的光正交頻分復(fù)用信號進(jìn)行自相關(guān)運(yùn)算，得到新的定時偏移函數(shù)；獲取使所述新的定時偏移函數(shù)取得最大值的采樣點(diǎn)，其中，使新的定時偏移函數(shù)取得最大值的采樣點(diǎn)的位置就是光OFDM的起始點(diǎn)。本實(shí)施例中，預(yù)設(shè)比例越低，細(xì)同步的范圍就越寬，但由于在粗同步的時候，得到的定時偏移函數(shù)最大值的位置已經(jīng)十分接近正確位置了，因此優(yōu)選地，預(yù)設(shè)比例為90%，對此本實(shí)施例不做具體限定。本實(shí)施例中，以d2為中心，搜索定時偏移函數(shù)M(d)最大值90%的采樣點(diǎn)位置，分別記為d3和d4。在[d3，d4]范圍內(nèi)計算新的定時偏移函數(shù)Ml (d)，即將[d3，d4]范圍內(nèi)的信號進(jìn)行自相關(guān)運(yùn)算。根據(jù)CAZAC訓(xùn)練序列的共軛對稱性，在自相關(guān)運(yùn)算中，由于訓(xùn)練序列與延時η (η不等于訓(xùn)練序列的符號長度)的訓(xùn)練序列不相關(guān)，而CAZAC序列互相關(guān)值接近于零，因此自相關(guān)計算得到的定時偏移函數(shù)Ml (d)將是一個十分尖銳的曲線圖，僅在正確同步時會出現(xiàn)峰值。因此，Ml (d)取最大值的位置便是光OFDM符號的起始點(diǎn)，記為d5，此時便完成了光OFDM信號同步。參見圖5，本實(shí)施例中，在找到光OFDM的起始點(diǎn)d5后，從d5開始提取出OFDM符號，經(jīng)過串并變換為N路并行數(shù)據(jù)，并去掉發(fā)送端添加的循環(huán)前綴；經(jīng)傅里葉變換(FFT)后， 得到m-QAM或m-PSK映射的數(shù)據(jù)，然后對數(shù)據(jù)進(jìn)行色散補(bǔ)償、相位糾正等信道均衡處理。最后，將信道均衡之后的數(shù)據(jù)通過星座解調(diào)，恢復(fù)為N路并行的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。然后經(jīng)并串變換，還原為串行二進(jìn)制數(shù)據(jù)。本發(fā)明實(shí)施例的有益效果是通過獲取第一采樣點(diǎn)，第二采樣點(diǎn)，從而再確定光 OFDM符號的起始點(diǎn)的光OFDM信號同步的方法，大大增加了對光符號的定位準(zhǔn)確性，即使在信噪比較低的情況下，也能實(shí)現(xiàn)信號的準(zhǔn)確同步，降低同步誤差。此外，本發(fā)明采用CAZAC 序列作為訓(xùn)練序列，降低了訓(xùn)練序列的峰均比，進(jìn)一步提升了同步性能。參見圖6，本發(fā)明的又一實(shí)施例提供了一種處理光正交頻分復(fù)用信號的裝置，包括接收模塊301、第一獲取模塊302、第二獲取模塊303、第三獲取模塊304。接收模塊301，用于接收光正交頻分復(fù)用信號，并獲取光正交頻分復(fù)用信號的采樣信號，光正交頻分復(fù)用信號帶有同步訓(xùn)練序列，所述同步訓(xùn)練序列至少包含四部分，其中， 第一部分是恒包絡(luò)零自相關(guān)序列，第二部分是所述恒包絡(luò)零自相關(guān)序列的共軛對稱體，第三部分是所述第一部分的重復(fù)，所述第四部分是第二部分的重復(fù)；第一獲取模塊302，用于根據(jù)所述同步訓(xùn)練序列中存在的重復(fù)特性，對所述采樣信號進(jìn)行處理獲取第一采樣點(diǎn)；
第二獲取模塊303，用于根據(jù)所述第一采樣點(diǎn)和所述同步訓(xùn)練序列的恒包絡(luò)和零互相關(guān)特性，獲取第二采樣點(diǎn)；第三獲取模塊304，用于根據(jù)所述第二采樣點(diǎn)和所述同步訓(xùn)練序列中第一部分和第二部分的共軛對稱性和零互相關(guān)性，獲取光正交頻分復(fù)用符號的起始點(diǎn)。其中，優(yōu)選地，第一獲取模塊302，包括延時單元，用于將所述獲取的采樣信號延時預(yù)設(shè)的時間，得到延時后的采樣信號；第一計算單元，用于將所述采樣信號和所述延時后的采樣信號進(jìn)行自相關(guān)運(yùn)算， 并根據(jù)所述同步訓(xùn)練序列中存在的重復(fù)特性得到粗定時估計函數(shù)；第一獲取單元，用于根據(jù)所述粗定時估計函數(shù)獲取第一采樣點(diǎn)。優(yōu)選地，獲取單元，具體用于獲取第一個使所述粗定時估計函數(shù)值大于預(yù)設(shè)門限值的采樣點(diǎn)，得到第一采樣
點(diǎn)ο本實(shí)施例中優(yōu)選地，第二獲取模塊303，包括第二計算單元，用于根據(jù)所述同步訓(xùn)練序列的恒包絡(luò)和零互相關(guān)特性，從所述第一采樣點(diǎn)開始，對所述第一采樣點(diǎn)以后的采樣點(diǎn)對應(yīng)的光正交頻分復(fù)用信號進(jìn)行自相關(guān)運(yùn)算，得到定時偏移函數(shù)；第二獲取單元，用于以所述第一采樣點(diǎn)為起始點(diǎn)，搜索所述定時偏移函數(shù)的最大值，將使所述定時偏移函數(shù)取得最大值的采樣點(diǎn)記為第二采樣點(diǎn)。優(yōu)選地，第三獲取模塊304，包括搜索單元，用于以所述第二采樣點(diǎn)為中心，搜索使與所述定時偏移函數(shù)最大值成預(yù)設(shè)比例的采樣點(diǎn)的位置，得到第一位置和第二位置；第三計算單元，用于根據(jù)所述同步訓(xùn)練序列中第一部分和第二部分的共軛對稱性和零互相關(guān)性，對所述第一位置和所述第二位置之間的光正交頻分復(fù)用信號進(jìn)行自相關(guān)運(yùn)算，得到新的定時偏移函數(shù)；第三獲取單元，用于獲取使所述新的定時偏移函數(shù)取得最大值的采樣點(diǎn)，所述使所述新的定時偏移函數(shù)取得最大值的采樣點(diǎn)位置就是光正交頻分復(fù)用符號的起始點(diǎn)。參見圖7，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種接收光正交頻分復(fù)用信號的系統(tǒng)，包括處理光頻分復(fù)用信號的裝置401、串并變換模塊402、去循環(huán)前綴模塊403、傅里葉變換模塊404、 信道均衡模塊405、星座解調(diào)模塊406、并串變換模塊407。其中，處理光頻分復(fù)用信號的裝置401可以為前文實(shí)施例中描述的任一處理光頻分復(fù)用信號的裝置。處理光頻分復(fù)用信號的裝置401，用于接收光正交頻分復(fù)用信號，并獲取所述光正交頻分復(fù)用信號的采樣信號，所述光正交頻分復(fù)用信號帶有同步訓(xùn)練序列，所述同步訓(xùn)練序列至少包含四部分，其中，第一部分是恒包絡(luò)零自相關(guān)序列，第二部分是所述恒包絡(luò)零自相關(guān)序列的共軛對稱體，第三部分是所述第一部分的重復(fù)，所述第四部分是第二部分的重復(fù)；根據(jù)所述同步訓(xùn)練序列中存在的重復(fù)特性，對所述采樣信號進(jìn)行處理獲取第一采樣點(diǎn)； 根據(jù)所述第一采樣點(diǎn)和所述同步訓(xùn)練序列的恒包絡(luò)和零互相關(guān)特性，獲取第二采樣點(diǎn)；根據(jù)所述第二采樣點(diǎn)和所述同步訓(xùn)練序列中第一部分和第二部分的共軛對稱性和零互相關(guān)性，獲取光正交頻分復(fù)用符號的起始點(diǎn)；
串并變換模塊402，用于在獲取到所述光正交頻分復(fù)用符號的起始點(diǎn)后，從所述起始點(diǎn)開始提取出光正交頻分復(fù)用符號，并將所述光正交頻分復(fù)用符號串并變換為N路并行數(shù)據(jù)；所述N為大于1的自然數(shù)；去循環(huán)前綴模塊403，用于去掉發(fā)送端為所述光正交頻分復(fù)用符號添加的循環(huán)前傅里葉變換模塊404，用于對所述去循環(huán)前綴模塊處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行傅里葉變換， 得到星座映射數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)；信道均衡模塊405，用于對得到的所述星座映射數(shù)據(jù)進(jìn)行色散補(bǔ)償、相位糾正處理；星座解調(diào)模塊406，用于將所述信道均衡模塊處理后的數(shù)據(jù)恢復(fù)為N路并行的二進(jìn)制數(shù)據(jù)；并串變換模塊407，用于將所述星座解調(diào)模塊處理后的數(shù)據(jù)還原為串行二進(jìn)制數(shù)據(jù)。參見圖8，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種處理光正交頻分復(fù)用信號的系統(tǒng)，系統(tǒng)包括發(fā)送光正交頻分復(fù)用信號的系統(tǒng)300和接收光正交頻分復(fù)用信號的系統(tǒng)400，其中，接收光正交頻分復(fù)用信號的系統(tǒng)400可以是前文實(shí)施例中描述的接收光正交頻分復(fù)用信號的系統(tǒng)。所述發(fā)送光正交頻分復(fù)用信號的系統(tǒng)300，用于產(chǎn)生用于光正交頻分復(fù)用符號同步的同步訓(xùn)練序列，并將所述同步訓(xùn)練序列置于所要傳輸?shù)墓庹活l分復(fù)用符號的前端， 一起發(fā)送給所述接收光正交頻分復(fù)用信號的裝置；所述同步訓(xùn)練序列至少包含四部分，其中，第一部分是恒包絡(luò)零自相關(guān)序列，第二部分是所述恒包絡(luò)零自相關(guān)序列的共軛對稱體， 第三部分是所述第一部分的重復(fù)，所述第四部分是第二部分的重復(fù)；所述接收光正交頻分復(fù)用信號的系統(tǒng)400，用于接收所述發(fā)送光正交頻分復(fù)用信號的裝置發(fā)送的光正交頻分復(fù)用符號和所述同步訓(xùn)練序列，并根據(jù)所述同步訓(xùn)練序列找到所述光正交頻分復(fù)用符號的起始點(diǎn)，從而解調(diào)所述光頻分復(fù)用符號。本發(fā)明提供的裝置實(shí)施例提供的有益效果是通過獲取第一采樣點(diǎn)，第二采樣點(diǎn)， 從而再確定光OFDM符號的起始點(diǎn)的三級定時來實(shí)現(xiàn)光OFDM信號同步，大大增加了對光符號的定位準(zhǔn)確性，即使在信噪比較低的情況下，也能實(shí)現(xiàn)信號的準(zhǔn)確同步，降低同步誤差。本實(shí)施例提供的裝置、系統(tǒng)，具體可以與方法實(shí)施例屬于同一構(gòu)思，其具體實(shí)現(xiàn)過程詳見方法實(shí)施例，這里不再贅述。本發(fā)明實(shí)施例可以利用軟件實(shí)現(xiàn)，相應(yīng)的軟件程序可以存儲在可讀取的存儲介質(zhì)中，例如，計算機(jī)的硬盤、緩存或光盤中。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種處理光正交頻分復(fù)用信號的方法，其特征在于，所述方法包括接收光正交頻分復(fù)用信號，并獲取所述光正交頻分復(fù)用信號的采樣信號，所述光正交頻分復(fù)用信號帶有同步訓(xùn)練序列，所述同步訓(xùn)練序列至少包含四部分，其中，第一部分是恒包絡(luò)零自相關(guān)序列，第二部分是所述恒包絡(luò)零自相關(guān)序列的共軛對稱體，第三部分是所述第一部分的重復(fù)，所述第四部分是第二部分的重復(fù)；根據(jù)所述同步訓(xùn)練序列中存在的重復(fù)特性，對所述采樣信號進(jìn)行處理獲取第一采樣點(diǎn)。根據(jù)所述第一采樣點(diǎn)和所述同步訓(xùn)練序列的恒包絡(luò)和零互相關(guān)特性，獲取第二采樣點(diǎn)。根據(jù)所述第二采樣點(diǎn)和所述同步訓(xùn)練序列中第一部分和第二部分的共軛對稱性和零互相關(guān)性，獲取光正交頻分復(fù)用符號的起始點(diǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述同步訓(xùn)練序列中存在的重復(fù)特性，對所述采樣信號進(jìn)行處理獲取第一采樣點(diǎn)，包括將所述獲取的采樣信號延時預(yù)設(shè)的時間，得到延時后的采樣信號； 根據(jù)所述同步訓(xùn)練序列中存在的重復(fù)特性，將所述采樣信號和所述延時后的采樣信號進(jìn)行自相關(guān)運(yùn)算，得到粗定時估計函數(shù)；根據(jù)所述粗定時估計函數(shù)獲取第一采樣點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述粗定時估計函數(shù)獲取第一采樣點(diǎn)，包括獲取第一個使所述粗定時估計函數(shù)值大于預(yù)設(shè)門限值的采樣點(diǎn)，得到第一采樣點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述第一采樣點(diǎn)和所述同步訓(xùn)練序列的恒包絡(luò)和零互相關(guān)特性，獲取第二采樣點(diǎn)，包括根據(jù)所述同步訓(xùn)練序列的恒包絡(luò)和零互相關(guān)特性，從所述第一采樣點(diǎn)開始，對所述第一采樣點(diǎn)以后的采樣點(diǎn)對應(yīng)的光正交頻分復(fù)用信號進(jìn)行自相關(guān)運(yùn)算，得到定時偏移函數(shù)；以所述第一采樣點(diǎn)為起始點(diǎn)，搜索所述定時偏移函數(shù)的最大值，將使所述定時偏移函數(shù)取得最大值的采樣點(diǎn)記為第二采樣點(diǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到3任一項(xiàng)所述的方法，所述根據(jù)所述第二采樣點(diǎn)和所述同步訓(xùn)練序列中第一部分和第二部分的共軛對稱性和零互相關(guān)性，獲取光正交頻分復(fù)用符號的起始點(diǎn)，包括以所述第二采樣點(diǎn)為中心，搜索使與所述定時偏移函數(shù)最大值成預(yù)設(shè)比例的采樣點(diǎn)的位置，得到第一位置和第二位置；根據(jù)所述同步訓(xùn)練序列中第一部分和第二部分的共軛對稱性和零互相關(guān)性，對所述第一位置和所述第二位置之間的光正交頻分復(fù)用信號進(jìn)行自相關(guān)運(yùn)算，得到新的定時偏移函數(shù)；獲取使所述新的定時偏移函數(shù)取得最大值的采樣點(diǎn)，所述使所述新的定時偏移函數(shù)取得最大值的采樣點(diǎn)位置就是光正交頻分復(fù)用符號的起始點(diǎn)。
6.一種處理光正交頻分復(fù)用信號的裝置，其特征在于，所述裝置包括接收模塊，用于接收光正交頻分復(fù)用信號，并獲取所述光正交頻分復(fù)用信號的采樣信號，所述光正交頻分復(fù)用信號帶有同步訓(xùn)練序列，所述同步訓(xùn)練序列至少包含四部分，其中，第一部分是恒包絡(luò)零自相關(guān)序列，第二部分是所述恒包絡(luò)零自相關(guān)序列的共軛對稱體， 第三部分是所述第一部分的重復(fù)，所述第四部分是第二部分的重復(fù)；第一獲取模塊，用于根據(jù)所述同步訓(xùn)練序列中存在的重復(fù)特性，對所述采樣信號進(jìn)行處理獲取第一采樣點(diǎn)；第二獲取模塊，用于根據(jù)所述第一采樣點(diǎn)和所述同步訓(xùn)練序列的恒包絡(luò)和零互相關(guān)特性，獲取第二采樣點(diǎn)；第三獲取模塊，用于根據(jù)所述第二采樣點(diǎn)和所述同步訓(xùn)練序列中第一部分和第二部分的共軛對稱性和零互相關(guān)性，獲取光正交頻分復(fù)用符號的起始點(diǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述第一獲取模塊，包括延時單元，用于將所述獲取的采樣信號延時預(yù)設(shè)的時間，得到延時后的采樣信號； 第一計算單元，用于將所述采樣信號和所述延時后的采樣信號進(jìn)行自相關(guān)運(yùn)算，并根據(jù)所述同步訓(xùn)練序列中存在的重復(fù)特性得到粗定時估計函數(shù)； 第一獲取單元，用于根據(jù)所述粗定時估計函數(shù)獲取第一采樣點(diǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述獲取單元，具體用于獲取第一個使所述粗定時估計函數(shù)值大于預(yù)設(shè)門限值的采樣點(diǎn)，得到第一采樣點(diǎn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述第二獲取模塊，包括第二計算單元，用于根據(jù)所述同步訓(xùn)練序列的恒包絡(luò)和零互相關(guān)特性，從所述第一采樣點(diǎn)開始，對所述第一采樣點(diǎn)以后的采樣點(diǎn)對應(yīng)的光正交頻分復(fù)用信號進(jìn)行自相關(guān)運(yùn)算， 得到定時偏移函數(shù)；第二獲取單元，用于以所述第一采樣點(diǎn)為起始點(diǎn)，搜索所述定時偏移函數(shù)的最大值，將使所述定時偏移函數(shù)取得最大值的采樣點(diǎn)記為第二采樣點(diǎn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6到8任一項(xiàng)所述的裝置，所述第三獲取模塊，包括搜索單元，用于以所述第二采樣點(diǎn)為中心，搜索使與所述定時偏移函數(shù)最大值成預(yù)設(shè)比例的采樣點(diǎn)的位置，得到第一位置和第二位置；第三計算單元，用于根據(jù)所述同步訓(xùn)練序列中第一部分和第二部分的共軛對稱性和零互相關(guān)性，對所述第一位置和所述第二位置之間的光正交頻分復(fù)用信號進(jìn)行自相關(guān)運(yùn)算， 得到新的定時偏移函數(shù)；第三獲取單元，用于獲取使所述新的定時偏移函數(shù)取得最大值的采樣點(diǎn)，所述使所述新的定時偏移函數(shù)取得最大值的采樣點(diǎn)位置就是光正交頻分復(fù)用符號的起始點(diǎn)。
11.
12. 一種接收光正交頻分復(fù)用信號的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括 如權(quán)利要求6到10任一項(xiàng)所述的處理光頻分復(fù)用信號的裝置，用于接收光正交頻分復(fù)用信號，并獲取所述光正交頻分復(fù)用信號的采樣信號，所述光正交頻分復(fù)用信號帶有同步訓(xùn)練序列，所述同步訓(xùn)練序列至少包含四部分，其中，第一部分是恒包絡(luò)零自相關(guān)序列，第二部分是所述恒包絡(luò)零自相關(guān)序列的共軛對稱體，第三部分是所述第一部分的重復(fù)，所述第四部分是第二部分的重復(fù)；根據(jù)所述同步訓(xùn)練序列中存在的重復(fù)特性，對所述采樣信號進(jìn)行處理獲取第一采樣點(diǎn)；根據(jù)所述第一采樣點(diǎn)和所述同步訓(xùn)練序列的恒包絡(luò)和零互相關(guān)特性，獲取第二采樣點(diǎn)；根據(jù)所述第二采樣點(diǎn)和所述同步訓(xùn)練序列中第一部分和第二部分的共軛對稱性和零互相關(guān)性，獲取光正交頻分復(fù)用符號的起始點(diǎn)；串并變換模塊，用于在獲取到所述光正交頻分復(fù)用符號的起始點(diǎn)后，從所述起始點(diǎn)開始提取出光正交頻分復(fù)用符號，并將所述光正交頻分復(fù)用符號串并變換為N路并行數(shù)據(jù)； 所述N為大于1的自然數(shù)；去循環(huán)前綴模塊，用于去掉發(fā)送端為所述光正交頻分復(fù)用符號添加的循環(huán)前綴； 傅里葉變換模塊，用于對所述去循環(huán)前綴模塊處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行傅里葉變換，得到星座映射數(shù)據(jù)；信道均衡模塊，用于對得到的所述星座映射數(shù)據(jù)進(jìn)行色散補(bǔ)償、相位糾正處理； 星座解調(diào)模塊，用于將所述信道均衡模塊處理后的數(shù)據(jù)恢復(fù)為N路并行的二進(jìn)制數(shù)據(jù)；并串變換模塊，用于將所述星座解調(diào)模塊處理后的數(shù)據(jù)還原為串行二進(jìn)制數(shù)據(jù)。
13. —種處理光正交頻分復(fù)用信號的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括發(fā)送光正交頻分復(fù)用信號的系統(tǒng)和如權(quán)利要求12所述的接收光正交頻分復(fù)用信號的系統(tǒng)，其中，所述發(fā)送光正交頻分復(fù)用信號的系統(tǒng)，用于產(chǎn)生用于光正交頻分復(fù)用符號同步的同步訓(xùn)練序列，并將所述同步訓(xùn)練序列置于所要傳輸?shù)墓庹活l分復(fù)用符號的前端，一起發(fā)送給所述接收光正交頻分復(fù)用信號的裝置；所述同步訓(xùn)練序列至少包含四部分，其中，第一部分是恒包絡(luò)零自相關(guān)序列，第二部分是所述恒包絡(luò)零自相關(guān)序列的共軛對稱體，第三部分是所述第一部分的重復(fù)，所述第四部分是第二部分的重復(fù)；所述接收光正交頻分復(fù)用信號的系統(tǒng)，用于接收所述發(fā)送光正交頻分復(fù)用信號的裝置發(fā)送的光正交頻分復(fù)用符號和所述同步訓(xùn)練序列，并根據(jù)所述同步訓(xùn)練序列找到所述光正交頻分復(fù)用符號的起始點(diǎn)，從而解調(diào)所述光頻分復(fù)用符號。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種處理光正交頻分復(fù)用信號的方法、裝置的系統(tǒng)，涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，所述方法包括接收端接收光正交頻分復(fù)用信號，并獲取所述光正交頻分復(fù)用信號的采樣信號，所述光正交頻分復(fù)用信號帶有同步訓(xùn)練序列，用于實(shí)現(xiàn)所述接收端與發(fā)送端的同步；根據(jù)所述獲取的采樣信號獲取第一采樣點(diǎn)；根據(jù)所述第一采樣點(diǎn)獲取第二采樣點(diǎn)；根據(jù)所述第二采樣點(diǎn)獲取光正交頻分復(fù)用符號的起始點(diǎn)。本發(fā)明通過通過三級同步方法來確定光OFDM符號的起始點(diǎn)，大大增加了獲取光OFDM符號的起始點(diǎn)的準(zhǔn)確性，即使在信噪比較低的情況下，也能實(shí)現(xiàn)信號的準(zhǔn)確同步，降低同步誤差。
文檔編號H04L27/26GK102318305SQ201180001550
公開日2012年1月11日 申請日期2011年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月15日
發(fā)明者劉博 , 劉磊, 忻向軍 申請人:北京郵電大學(xué), 華為技術(shù)有限公司