[发明专利]一种自适应均衡方法、装置及均衡器

说明书

本发明提供一种自适应均衡方法、装置及均衡器，涉及通信领域。该自适应均衡方法包括：获取均衡器输出的偏振态数据的帧定位信息和盲均衡处理后更新的抽头系数；根据所述帧定位信息及所述均衡器的性能信息，确定所述均衡器的当前工作状态；根据所述均衡器的当前工作状态及盲均衡处理后更新的抽头系数，对应调整抽头系数或盲均衡处理中的泄露因子；根据调整后的抽头系数或泄露因子，进行自适应收敛，直至所述均衡器达到在稳定状态下的稳定工作。本发明的方案，解决了在目前的技术方案中无法实现自适应均衡器高效地在收敛过程中稳定地工作的问题。

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及一种自适应均衡方法、装置及均衡器。

背景技术

一般在通信系统中，需要均衡器来补偿信道中对于传输数据的符号串扰等损失。均衡器常采用基于自适应盲均衡的方式，利用数据特性，均衡器自适应的跟踪和补偿信道的变化和损失，由于结构简洁，不占数据带宽，因而是通信系统均衡器常用的一种方式。但是盲均衡算法在收敛的过程中存在一定的概率收敛到非最佳状态，即进入亚稳态。

特别的，对于高速光传输系统，相干接收机需要补偿光信道中的各种损伤，如偏振膜色散(Polarization Mode Dispersion，PMD)、色度色散(Chromatic Dispersion，CD)和偏振相关损耗(Polarization Dependent Loss，PDL)等。自适应均衡器通过数字信号处理技术(Digital Signal Processing,DSP)自适应跟踪信道特性，来达到补偿信道中各种损伤的作用。

相干接收机主要包括色散补偿、时钟同步、自适应均衡以及频偏估计、相偏估计和帧定位等，其示意图见图1。色散补偿的功能是补偿信道中的色度色散，时钟恢复的功能是解决发射机和接收机之间的时钟同步问题，而自适应均衡的功能是补偿PMD、残余CD、PDL和偏振模解复用，频偏估计和相偏估计的功能是纠正发射激光器和本振激光器之间存在着频率和相位偏差，帧定位的功能是找到系统帧头并利用它提取系统信息。

自适应均衡器在相干接收机中起到非常重要的作用。一般，它是由若干有限冲击响应(Finite impulse response,FIR)滤波器和用于产生FIR计算所需系数的盲均衡算法，如恒模算法(Common Modulus Algorithm,CMA)，单元组成。由于没有信道的训练过程，滤波器的初始值在应用中被广泛设置为抽头中心位置为1，其它抽头位置为0的方式，并且由于滤波器的抽头在实际中也是有限的，所以在滤波器收敛的过程中，盲均衡算法并不一定会使系数收敛到全局最优的解，会一定概率落到局部最优的解上，就会进入亚稳态状态，均衡器后面的模块如帧定位模块无法正常工作，导致系统工作异常。

针对盲均衡算法收敛到局部解的问题，有国外的文献和专利提到用分数间隔(FS，Fractionally Spaced)盲均衡算法、带互相关(Cross Correlation)项的均衡算法和泄露因子恒模算法(L-CMA，Leaky Constant Modulus Algorithm)这三种最具代表性的方案。FS盲均衡算法主要的思想是提高数据的采样间隔，利用数据符号周期分数时刻的采样数据联合自适应最小化盲均衡算法的代价函数。这种方式对于采样速率受限的光传输系统而言效果不佳。带互相关项的均衡算法基本思想是代价函数除了包含恒模项外，还包含一个互相关项，以抵抗码间串扰和多用户见串扰，但涉及到矩阵的求逆和所有极值点的搜索，计算量大。L-CMA算法的代价函数在恒模项的基础上，增加一个计算量小的泄露项，来达到收敛到最佳解的效果，但均衡器工作稳定性受泄露因子的选取影响很大，所以在实际中效果也不佳。