[发明专利]数字通信中的软最大似然序列估计

说明书

相关申请的交叉参考

本专利文件要求于2013年3月20日提交的美国临时专利申请第61/803,778号的优先权的利益。前面提到的专利申请的全部内容通过引用并入，作为本申请的公开内容的一部分。

背景

本专利文件涉及接收纠错编码的数字通信信号。

在诸如无线通信、光纤通信等应用领域，对数据通信具有日益增加的需求。对核心网络的需求特别高，因为不仅诸如智能电话和计算机的用户设备由于多媒体应用使用越来越多的带宽，而且通过核心网络携带数据的设备的总数目在不断增加。

发明内容

在一些公开的实施方式中，软判决最大似然序列估计（MLSE）技术被用于在前向错误解码之前估计接收的解调信号数据。网格结构被用于产生所接收的采样值的软值和硬值判决。使用网格计算的结果实施关于接收到的数据位的硬判决。

在一个示例性方面，所公开的技术包括用于从接收的信号中恢复信息位的方法和装置，在接收的信号中，信息位被使用前向纠错码编码，包括：根据接收的信号生成多个数字样本，对所述多个数字样本执行最大似然序列估计（MLSE），以产生多个硬判决值和对应于所述多个硬判决值的多个软判决值，并且通过前向纠错多个未纠错的数据位来恢复信息位。

在另一个示例性方面，根据表示通过传输信道接收到的信号的多个码元值生成样本值估计的方法，所述多个码元中的每个码元具有来自一组参考码元值的传输值，所述方法包括：生成包括一种或多种状态的网格模型，每种状态表示为对应于所述一组参考码元值的一组节点，使得在两种连续的状态之间，来自前一状态的每个节点通过具有表示转换的可能性的度量的路径被连接到下一状态中的每个节点；及基于连续状态的参考码元之间的最小路径度量之差的绝对值估计表示输出样本值的第一组值。这种技术可以在包括指令存储器和执行来自该存储器的代码以实现该技术的处理器的通信接收器中实现。

附图说明

图1示出具有相干检测的预滤波/奈奎斯特WDM传输系统。

图2示出具有相干检测的多个级联的ROADM传输系统。

图3示出DSP处理的示例性实施例。

图4示出最大似然序列估计（MLSE）的网格结构中的软输出计算。

图5示出MLSE处理中的软判决值和硬判决值的生成。

图6示出使用不同的MLSE存储器长度生成的软MLSE输出值的示例性结果。

图7是接收和解码数字信号的过程的流程图表示。

图8是数字接收器的框图表示。

图9是接收和解码数字信号的过程的流程图表示。

图10是数字接收器的框图表示。

图11描绘软判决MLSE恢复前和恢复后的星座示例。

图12描绘作为OSNR的函数的MLSEw/SDFEC（前向纠错）的软输出和硬输出的误码率（BER）性能的示例曲线图；使用（a）3阶22-GHz光学高斯滤波器进行光谱预滤波;（b）3阶25-GHz光学高斯滤波器进行光谱预滤波。

具体实施方式

图1示出了具有相干检测的预滤波或NyquistWDM传输系统的一个例子。光波生成的激光（101）由偏振分束器（PBS）分开并分别由QPSK光调制器调制，然后使用偏振光束组合器（PBC）进行组合来实现偏振复用的QPSK调制（102）。这NRZ-QPSK调制可以通过级联的串行或并行调制器来实现。然后，具有窄带光学滤波功能的光多路复用器（103）被用于执行积极的频谱成形和复用功能，从而获得Nyquist频率（码元带宽=信道间隔）或快于奈奎斯特的WDM信号（码元带宽<信道间隔）。传输链路（104）未被补偿色散（CD），其由光放大器（OA）和在每个跨度的光纤构成。传输后，光解复用器（105）用于解复用到相干检测的WDM信道。在接收器侧，PBS后LO信号与偏振分离传入的传输信号一起被发射到90度光混合器（106）。多样化的信号被发送到光电二极管（PD）（107）并被使用模拟到数字转换器（ADC）（108）进行数字采样。常规的数字信号处理单元（109）然后接着补偿光学前端（106和107）的失真，然后均衡静态和动态线性损耗、定时和载波恢复。

为了缓解光网络，频谱变窄的容限是有用的，因为信道间隔在传输通过光纤通道后被降级，特别是当可重构光分/插复用器（ROADM）（112）节点被用于网络中，如图2所示的实施例的第二例子。频谱变窄严重导致连续传输的序列之间的ISI。