[发明专利]一种自适应样值估计电路和方法

说明书

技术领域

本发明涉及模数转换电路采样信号的误差消除领域，尤其涉及一种自适应样值估计电路和方法。

背景技术

在基于偏振复用差分正交相移键控(PM-DQPSK)的密集型光波复用(DWDM)传输系统中，信号经过长距离的传输且受到色散(CD)，偏振模色散(PMD)的影响产生变化，从而造成接收端接收到的光信号严重变形。因此，接收端在对光信号进行光电转换模块转换至电信号后，还需要对电信号进行滤波等处理才能实现对信息的正确接收。

在电信号处理中，数字信号处理是常用的处理手段之一，在数字信号处理之前需要利用模数转换ADC采样电路，但是在ADC采样的过程中，由于ADC采样时钟是本地振荡，与ADC接收到的信号存在一定的频率误差和相位误差，若不对这些误差实现调整，在误差不断累积的情况下，将直接导致后面的信息接收错误。

现有技术中，为调整ADC采样时钟信号与ADC接收信号的频率误差和相位误差，通常采用的方法是直接对ADC采样时钟信号进行调整，以达到采样时钟信号与接收信号同步的效果，其实现框图如图1所示，将ADC采样电路输出信号依次通过相位误差检测电路、去噪声电路和压控振荡电路VCO，生成ADC采样时钟，其中，压控振荡电路VCO是模拟电路。

上述采样时钟调整电路的实现方法一般有两种：

一种是将相位误差检测电路、去噪声电路和压控振荡电路VCO集成在用一块芯片上实现。由于相位误差检测电路、去噪声电路是数字电路，而压控振荡电路VCO是模拟电路。在这种数字模拟混合设计中，模拟电路受到数字电路的噪声干扰机会大，从而对整个芯片的稳定性造成影响。

另一种是单独将压控振荡电路VCO做成专用集成电路(Application Specified Integrated Circuit，ASIC)，即与其他的数字电路分开来实现。该方案虽然减少了VCO受到的数字电路的干扰，但是额外增加了整个采样时钟调整电路的设计成本以及电路设计的复杂性。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种自适应样值估计电路和方法，以解决减少经ADC采样电路输出的信号的频率误差和相位误差的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种自适应样值估计电路，所述电路包括相位误差检测模块、去噪声模块、数字控制振荡模块以及样值估计模块，其中，

所述相位误差检测模块，用于根据模数转换(ADC)电路输出信号的估计样值y(k)计算相位误差U(k)，并将所述相位误差U(k)发送至所述去噪声模块，k为大于或等于0的整数；

所述去噪声模块，用于滤除所述相位误差U(k)的高频噪声分量，得到平稳的相位误差W(k)，并将该平稳的相位误差W(k)发送至所述数字控制振荡模块；

所述数字控制振荡模块，用于根据所述平稳的相位误差W(k)计算整数估计指针m_k和小数估计指针μ_k，并将所述整数估计指针m_k和小数估计指针μ_k发送至所述样值估计模块；

所述样值估计模块，用于根据所述整数估计指针m_k定位参与样值估计的所述ADC电路的输出信号，根据小数估计指针μ_k确定所述输出信号的系数，利用所述输出信号得到估计样值y(k)，并将该估计样值y(k)发送至所述相位误差检测模块。

进一步地，所述y(k)为二维调制的DQPSK信号

进一步地，

所述m_k＝floor(W(k)×k)，floor(·)表示取整；

μ_k＝NCO_out(k)/W(k)；

NCO_out(k)＝[NCO_out(k-1)-W(k-1)]mod1；

NCO_out(0)＝0。

进一步地，

y(k)＝x(m_k+2)×C₂(μ_k)+x(m_k+1)×C₁(μ_k)+x(m_k)×C₀(μ_k)+x(m_k-1)×C_-1(μ_k)；