[发明专利]一种数字信号线性均衡方法、系统、电子设备及存储介质

说明书

一种数字信号线性均衡方法、系统、电子设备及存储介质，方法包括：根据抽头延时为T/2的自适应均衡，确定达到误码率门限的均衡器抽头总数L；由L个抽头中分出N个抽头延时为T的抽头和M个抽头延时为T/2的抽头；将N、M的值带入抽头延时自适应调节均衡器，判断能否达到误码率门限，若达到误码率门限则存储N、M的值代入抽头延时自适应调节均衡器，否则在均衡器抽头总数L不变的条件下，减小N的值再带入抽头延时自适应调节均衡器中重复执行判断；利用代入N、M值的抽头延时自适应调节均衡器进行数字信号处理。本发明线性均衡器的抽头延时可以在T和T/2之间灵活调整，降低系统的功耗和延迟。

技术领域

本发明属于数字信号处理技术领域，具体涉及一种数字信号线性均衡方法、系统、电子设备及存储介质。

背景技术

随着物联网、5G移动前传等多种新型互联网应用的涌现，对高速短距光纤通信系统的带宽提出了更高的需求。强度调制/直接检测(IM/DD)传输方案凭借其结构简单、延迟小、功耗低的优点已经成为短距离光传输系统的优选方案。为了提高强度调制/直接检测(IM/DD)系统的传输容量，脉冲幅度调制(PAM)、离散多音调制(DMT)以及无载波幅相调制(CAP)等各种高阶调制方式被广泛应用。其中，四进制脉冲幅度调制(PAM4)由于结构简单、花费少、功耗低而备受推崇，IEEE 400GbE P802.3bs工作组采用了四进制脉冲幅度调制(PAM4)作为数据中心互连的调制方案。同时，强度调制/直接检测(IM/DD)在新的带宽要求下也面临着诸多挑战，如低成本收发器引起的带宽受限、非线性调制特性引起的损伤以及光纤通道中色散(CD)的影响。电域的数字信号处理技术(DSP)作为一种提高光学系统性能的灵活补偿方式得到了广泛的研究，整体的数字信号处理技术(DSP)算法流程如图1所示。

其中，在接收端设置自适应均衡模块，通常使用前向均衡器(FFE)可以有效地消除收发器和信道的各种损伤，特别是码间干扰(ISI)的影响。在带宽受限的强度调制/直接检测(IM/DD)系统中，低成本的器件以及色散作用会造成严重的码间干扰。在这种情况下，大抽头数的前向均衡器(FFE)虽然可以作为补偿方案，但同时会导致系统成本和功耗的大幅增加。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种数字信号线性均衡方法、系统、电子设备及存储介质，线性均衡器的抽头延时可以在T和T/2之间灵活调整，在保证系统性能的同时，能够显著降低算法的计算复杂度，从而降低系统的功耗和延迟。

为了实现上述目的，本发明有如下的技术方案：

第一方面，提供一种数字信号线性均衡方法，包括：

根据抽头延时为T/2的自适应均衡，确定达到误码率门限的均衡器抽头总数L；

由L个抽头中分出N个抽头延时为T的抽头和M个抽头延时为T/2的抽头；

将N、M的值带入抽头延时自适应调节均衡器，判断能否达到误码率门限，若达到误码率门限则存储N、M的值代入抽头延时自适应调节均衡器，否则在均衡器抽头总数L不变的条件下，减小N的值再带入抽头延时自适应调节均衡器中重复执行判断；

利用代入N、M值的抽头延时自适应调节均衡器进行数字信号处理。

更进一步的，所述将N、M的值带入抽头延时自适应调节均衡器的步骤中，抽头延时自适应调节均衡器的表达式如下：

式中，z[k]为输出信号，ω_j为权重系数，E_r为输入信号，k为抽样时刻，i为抽头延时为T的抽头个数，j为延时的抽头个数，N和M分别是抽头延时为T和T/2的抽头个数。

作为一种优选方案，所述抽头延时自适应调节均衡器的权重系数利用最小均方算法进行自适应更新。