[发明专利]偏振无关的频偏估计方法及系统

说明书

本发明公开了一种偏振无关的频偏估计方法及系统，涉及相干接收无源光网络领域。该方法包括以下步骤：发送端插入X偏振分量与Y偏振分量正交的导频信号；接收端根据所述导频信号的PSD的偏移来估计频偏。本发明在只接收一个偏振信号的情况下，任意偏振旋转下均能有效估计频偏。

技术领域

本发明涉及相干接收无源光网络领域，具体是涉及一种偏振无关的频偏估计方法及系统。

背景技术

相干接收技术用于高速PON(Passive Optical Network，无源光网络)中，可以有效地提高接收机的灵敏度(从而增加分路比和传输距离)，且由于其线性检测的特性，可以有效地进行数字域色散补偿。

然而，长距离高速光传输系统中使用的相干收发机，成本过高，限制了其在PON中的应用。为降低相干PON的成本，单偏振接收的相干PON被提出，可以在接收端无需偏振控制器即可实现只接收一个偏振的数据，从而使得相干接收机所需光电器件数量降低一半。

在单偏振接收的相干PON中，由于接收端的本振激光器和发送端激光器的载波频率不可能完全同步，因此需要进行频偏估计。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

传统的基于导频的频偏估计算法面临较大挑战。这是因为传统的数字导频频偏估计方法针对的是两个偏振的信号都被接收，而在只有一个偏振的信号被接收情况下，可能会出现该偏振上的导频由于偏振旋转而功率衰减，从而无法准确进行频偏估计。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种偏振无关的频偏估计方法及系统，在只有一个偏振的信号被接收的情况下，任意偏振旋转下均可有效地进行频偏估计。

第一方面，提供一种偏振无关的频偏估计方法，包括以下步骤：

发送端插入X偏振分量与Y偏振分量正交的导频信号；

接收端根据所述导频信号的PSD的偏移来估计频偏。

根据第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述导频信号的X偏振分量为：P_X＝[s,-s,…s,-s]，s为数字调制信号，Y偏振分量为：P_Y＝[s,s,…s,s]。

根据第一方面，在第一方面的第二种可能的实现方式中，接收端根据所述导频信号的PSD的偏移来估计频偏，包括以下步骤：

计算两倍过采样的接收导频信号的PSD；将PSD的直流分量移到中心，得到PSD的中间变量Pf；建立频率向量，计算Pf的最大值Pf_max及Pf_max的序号n_max，计算n_max对应的频率向量的分量f(n_max)；根据f(n_max)来估计频偏。

根据第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，根据f(n_max)来估计频偏，包括以下步骤：

当时，频偏估值为f_sf(n_max)；

当时，频偏估值为

当时，频偏估值为

根据第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，计算两倍过采样的接收导频信号的PSD，包括以下步骤：

计算接收导频信号的N点FFT的绝对值的平方，即PSD，PSD＝[P(1),P(2),…,P(N)]，N是FFT的点数；