[发明专利]光发射机IQ不平衡的估计装置、补偿装置及电子设备

说明书

本发明实施例提供一种光发射机IQ不平衡的估计装置、补偿装置及电子设备，通过直接利用基于接收信号和发送信号的变换矩阵的估计模型进行光发射机IQ不平衡的估计和补偿，能够准确估计相位偏置漂移的方法，并且能够保证对于各种角度漂移下的估计精度，另外，能够实现接收信号星座图的准确恢复。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种光发射机IQ不平衡的估计装置、补偿装置及电子设备。

背景技术

相干光通信系统由于其抗色散性能好、可采用无色散补偿光纤以及具有较高的接收机灵敏度等优点，近几年来得到了飞速的发展。在高速光通信系统中，一般需要在光发射机中设置调制器对发送信号进行调制，其中，同相正交(IQ，In-phase and Quadrature)调制器广泛地应用于光通信系统中以产生高频谱效率的发送信号。

图1是现有的光发射机调制器的示意图。如图1中的虚线框所示，光发射机调制器101具有两个马赫曾德调制器(MZM，Mach-Zehnder modulator)，分别记为第一马赫曾德调制器102、第二赫曾德调制器103，另外，还具有相位调制器(PM，phase modulator)104，第一马赫曾德调制器102、第二马赫曾德调制器103分别用于调制I路和Q路的驱动信号v_rf,I、v_rf,Q，相位调制器104在I路和Q路之间引入90°相位差。由于环境温度变化、器件老化等原因，调制器的三个偏置点(记为bias I、bias Q、bias P)都有可能发生漂移从而偏离最优工作点。为了保证调制器的调制性能，通常根据对调制器101的输出光场的检测结果对三个偏置点bias I、bias Q、bias P上的偏置电压V_I、V_Q和V_P进行控制。此外，由于I路和Q路这两路信号经历了不同的路径，它们的相对功率大小在调制器101的输出端通常会发生改变，这种改变称为光发射机的IQ幅度不平衡。

一般将光发射机端的相位偏置漂移和幅度不平衡统称为光发射机IQ不平衡，其中，相位偏置漂移和IQ幅度不平衡都会影响接收信号的星座图形状，增大误码率。图2是光发射机IQ不平衡对接收信号的星座图产生影响的示意图。如图2所示，左侧的星座图表示发送信号，右侧的星座图表示接收信号，由于光发射机IQ不平衡的影响，在接收端的接收信号的星座图变成了失真的平行四边形。

现有的方法一般基于施密特正交化(Gram-Schmidt orthogonalization，GSOP)进行IQ不平衡的估计和补偿，其中，以接收到的I路或Q路的信号作为参考信号，

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发明的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

发明内容

发明人发现，在上述现有的方法中，参考信号的相位容易受到接收端均衡器的影响而反相，因此估计出的相位偏置漂移方向具有不稳定性。此外，其对于较大角度的相位偏置漂移的估计精度较差。另外，利用上述现有方法进行IQ不平衡的补偿后，接收到的信号的星座图可能不与直角坐标轴平行。即，该现有方法也能将图2中右侧失真的平行四边形星座图恢复成正方形，但是该正方形的对称轴会与发送信号的星座图的对称轴发生偏移，因此会导致判决误差。

本发明实施例提供一种光发射机IQ不平衡的估计装置、补偿装置及电子设备，直接利用基于接收信号和发送信号的变换矩阵的估计模型进行光发射机IQ不平衡的估计和补偿，能够准确估计相位偏置漂移的方法，并且能够保证对于各种角度漂移下的估计精度，另外，能够实现接收信号星座图的准确恢复。