SIGNAL PROCESSING METHOD, APPARATUS AND SYSTEM

03-08-2017 дата публикации
Номер:
WO2017128311A1
Принадлежит: 华为技术有限公司
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Номер заявки: CN28-07-201642
Дата заявки: 29-01-2016

一种信号处理方法、装置及系统

技术领域

[1]

本发明涉及通信领域,尤其涉及一种信号处理方法、装置及系统。

背景技术

[2]

随着通信技术的不断发展,短距离光通信系统也迎来了高速发展时期。在短距离光通信系统中,为了实现高速大容量传输,发送端设备一般使用直接调制——DD(Direct Detection,直接检测)技术对待传输符号序列进行调制。

[3]

通常情况下,短距离光通信系统中的发送端设备主要使用PAM4(Four-level Pulse Amplitude Modulation,四电平脉冲幅度调制)技术对待传输符号序列进行调制,以生成已调符号序列。已调符号序列在经过数模转换、电光信号转换等一系列处理后,发送端设备将处理后的信号向对端设备发送。但是,利用PAM4技术生成的已调符号序列的带宽较大,使得发送端设备发送的信号在标准单模光纤信道中传输时抗色散能力较差。

[4]

目前,为了减少已调符号序列的带宽,发送端设备利用携带至少3个抽头的RRC(Raised Root Cosine,根升余弦)滤波器对已调符号序列进行过滤,以减小已调符号序列的带宽。RRC滤波器通过调节抽头系数可以实现不同的滤波效果,且RRC滤波器携带的抽头数量越多,其滤波效果越好,经由RCC滤波器处理后的符号序列的带宽会越小。但是,随着抽头数量的增加,RRC的实现结构会越来越复杂,成本也会相应变高。

[5]

发明内容

[6]

本发明的实施例提供一种信号处理方法、装置及系统,减少了发送端设备发送的信号的带宽,同时降低了系统成本。

[7]

为达到上述目的,本发明的实施例采用如下技术方案:

[8]

本发明实施例提供一种预编码器,包括延时单元和与所述延时单元连接的处理单元。

[9]

具体的,所述延时单元,用于接收第一符号序列,且将所述第一符号序列延时N个第一符号周期,以生成第二符号序列,并向所述处理单元发送所述第二符号序列,所述第一符号序列的电平数量为M,所述第一符号周期为所述第一符号序列中任意两个相邻符号之间的时间长度,N≥1,M≥2。

[10]

具体的,所述处理单元,用于接收所述第一符号序列和所述延时单元发送的第二符号序列,且根据所述第一符号序列和所述第二符号序列,生成第三符号序列,并将所述第三符号序列发送,所述第三符号序列的带宽小于所述第一符号序列的带宽。

[11]

本发明实施例中,预编码器接收到的第一符号序列的电平数量为M,且M≥2,即第一符号序列是多电平符号序列,该第一符号序列的起伏变化比较剧烈,预编码器通过对第一符号序列的延时生成第二符号序列,并根据第一符号序列和第二序号序列确定出第三符号序列,能够有效降低第一符号序列的起伏变化,第三符号序列的起伏变化较为缓慢,使得第三符号序列的带宽小于第一符号序列的带宽,也就是说,本发明实施例提供的预编码器通过对第一符号序列的处理,能够有效降低第一符号序列的带宽。

[12]

进一步地,所述处理单元包括加法子单元和发送子单元,所述加法子单元与所述延时单元连接,所述加法子单元和所述发送子单元连接;其中,

[13]

所述加法子单元,用于接收所述第一符号序列和所述延时单元发送的第二符号序列,并将所述第一符号序列和所述第二符号序列相加,得到第三符号序列;

[14]

所述发送子单元,用于将所述加法子单元得到的所述第三符号序列发送。

[15]

本发明另一实施例提供一种通信设备,包括信号发生器,与所述信号发生器连接的符号调制器,以及数模转换器,与所述符号调 制器和所述数模转换器均连接的预编码器。

[16]

具体的,所述信号发生器,用于生成待传输的比特序列,并向所述符号调制器发送所述待传输的比特序列。

[17]

具体的,所述符号调制器,用于接收所述信号发生器发送的所述待传输的比特序列,且采用预设的脉冲幅度调制方式对所述待传输比特序列进行调制,以生成第一符号序列,并向所述预编码器发送所述第一符号序列,所述第一符号序列的电平数量为M,M≥2。

[18]

具体的,所述预编码器,用于接收所述符号调制器发送的所述第一符号序列,且对所述第一符号序列进行编码,以生成第三符号序列,并向所述数模转换器发送所述第三符号序列,所述第三符号序列的带宽小于所述第一符号序列的带宽。

[19]

具体的,所述数模转换器,用于接收所述预编码器发送的所述第三符号序列,且对所述第三符号序列进行数模转换,生成第一模拟信号,并将所述第一模拟信号发送。

[20]

本发明实施例提供的通信设备包括上一实施例描述的预编码器,通信设备在生成待传输的比特序列,并就待传输的比特序列调至为第一符号序列后,通信设备利用预编码器对第一符号序列进行编码,生成了带宽小于第一符号序列的第三符号序列,第三符号序列的带宽的减小使得通信设备发送的信号的带宽减小,实现了通信设备发送信号的带宽的减小,降低了通信设备的成本,且减小了色散对通信设备发送的信号的影响。

[21]

进一步地,所述通信设备还包括与所述数模转换器连接的光调制器。

[22]

所述光调制器,用于接收所述数模转换器发送的第一模拟信号,将所述第一模拟信号转换为光信号,并将所述光信号经由光纤信道发送。

[23]

本发明另一实施例提供一种信号处理方法,通信设备在获取到待传输的电平数量为M的第一符号序列后,将所述待传输的第一符号序列延时N个第一符号周期,生成第二符号序列,所述第一符号 周期为所述第一符号序列中任意两个相邻符号之间的时间长度,N≥1,M≥2,然后,所述通信设备根据所述待传输的第一符号序列和所述第二符号序列,确定第三符号序列,所述第三符号序列的带宽小于所述待传输的第一符号序列的带宽,最后,所述通信设备对所述第三符号序列进行数模转换,生成第一模拟信号,并将所述第一模拟信号发送。

[24]

本发明实施例中的通信设备与上一实施例描述的通信设备相对应,通信设备在获取到待传输的第一符号序列后,利用预编码器对第一符号序列进行编码,生成了带宽小于第一符号序列的第三符号序列,第三符号序列的带宽的减小使得通信设备发送的信号的带宽减小,实现了通信设备发送信号的带宽的减小,降低了通信设备的成本,且减小了色散对通信设备发送的信号的影响。

[25]

进一步地,所述通信设备根据所述待传输的第一符号序列和所述第二符号序列,确定第三符号序列,具体包括:所述通信设备将所述待传输的第一符号序列和所述第二符号序列相加,得到所述第三符号序列。

[26]

进一步地,所述通信设备获取待传输的第一符号序列,具体包括:所述通信设备生成待传输比特序列;所述通信设备采用预设的脉冲幅度调制方式对所述待传输比特序列进行调制,得到所述待传输的第一符号序列。

[27]

进一步地,所述通信将所述第一模拟信号发送,包括:所述通信设备将所述第一模拟信号转换为光信号,并将所述光信号经由光纤信道发送。

[28]

本发明另一实施例提供一种信号处理系统,包括如上述实施例中任意一项所述的通信设备以及与所述通信设备相对应的接收端设备,所述通信设备为发送端设备,所述通信设备和所述接收端设备之间通过光纤连接。

[29]

具体的,所述接收端设备,用于接收所述通信设备发送的光信号,对所述光信号进行光电转换,生成第二模拟信号,且对所述第 二模拟信号进行模数转换,生成第四符号序列,并对所述第四符号序列进行解码处理和均衡处理,生成第五符号序列。

[30]

本发明实施例提供的信号处理系统的技术效果可以参见上述实施例中通信设备执行的信号处理方法中描述的通信设备的技术效果,此处不再赘述。

[31]

进一步地,所述接收端设备,具体用于将所述第四符号序列延时K个第二符号周期生成第六符号序列,且将所述第四符号序列和所述第六符号序列相加,得到所述第七符号序列,并对所述第七符号序列进行均衡处理,生成所述第五符号序列。

附图说明

[32]

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。

[33]

图1为传统短距离光通信系统的结构示意图;

[34]

图2为传统短距离通信系统中待传输的符号序列的频谱图;

[35]

图3为包含RRC的短距离光通信系统的结构示意图;

[36]

图4为本发明实施例提供的预编码器的结构示意图一;

[37]

图5为本发明实施例提供的预编码器的结构示意图二;

[38]

图6为本发明实施例提供的通信设备的结构示意图一;

[39]

图7为本发明实施例提供的通信设备的结构示意图二;

[40]

图8为本发明实施例提供的信号处理方法的流程示意图;

[41]

图9为本发明实施例中第三符号序列的频谱图;

[42]

图10为本发明实施例提供的短距离光通信系统的结构示意图。

具体实施方式

[43]

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。

[44]

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象,而不是用于限定 特定顺序。此外,术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

[45]

以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、接口、技术之类的具体细节,以便透切理解本发明。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中,省略对众所周知的移动设备、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

[46]

另外,本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

[47]

如图1所示,传统的短距离光通信系统中,发送端设备包含PAM4序列生成器、DAC(Digital To Analog Converter,数模转换器)和激光器,接收端设备包含PD(Photo Diode,光电二极管)、ADC(Analog To Digital Converter,模数转换器)和判决均衡器。

[48]

发送端设备生成待传输的比特序列{b1,b2,...bn,...b2n},其中,n为正整数。PAM4序列发生器采用PAM4技术对{b1,b2,...bn,...b2n}进行调制,生成具有4种不同电平的待传输的符号序列{I1,I2,...In},其中,PAM4序列发生器的输入信号与输出信号具有如下关系:

[49]

Ik=20*b2k-1+21*b2k;1≤k≤n

[50]

PAM4序列发生器将其生成的待传输的符号序列{I1,I2,...In}发送至DAC,DAC将{I1,I2,...In}转换为模拟信号D(t),并将D(t)发送至激光器。激光器在接收到模拟信号D(t)后,对模拟信号D(t)进行光调制,生成光信号,并将生成的光信号耦合到光纤信道中传输。

[51]

接收端设备在接收到发送端设备发送的光信号后,光电二极管首先将接收到的光信号转换成有效的电信号R(t),并将R(t)发送至 ADC,ADC对R(t)进行模数转换生成符号序列{v′1,v'2,...v'n},也可以说,ADC对R(t)按照一定的采样频率采样,生成符号序列{v′1,v'2,...v'n},ADC在生成符号序列{v′1,v'2,...v'n}后,将符号序列{v′1,v'2,...v'n}发送至判决均衡器,判决均衡器对{v′1,v'2,...v'n}进行均衡,判决,输出最终的接收序列{I′1,I'2,...I'n}。

[52]

发送端设备发送待传输的比特序列时,采用PAM4技术调制{b1,b2,...bn,...b2n}生成了待传输的符号序列{I1,I2,...In},该符号序列的带宽的数值与符号速率的数值相等。为了实现高速传输,在近距离光通信系统中的符号速率大部分都很高,因此,采用PAM4技术生成的待传输的符号序列{I1,I2,...In}的带宽也较大。

[53]

示例性的,待传输的符号序列{I1,I2,...In}的符号速率为25Gbs,即吉比特每秒,图2示出了待传输的符号序列{I1,I2,...In}的频谱图。图2中横轴代表频率f,纵轴代表振幅的对数Magnitude(大小)。从图2可以看出,待传输的符号序列{I1,I2,...In}的主瓣带宽为25GHz,即待传输的符号序列{I1,I2,...In}的主瓣带宽的数值与待传输的符号序列{I1,I2,...In}的符号速率的数值相等。

[54]

待传输的符号序列{I1,I2,...In}的带宽较大,使得发送端设备发送的信号在标准单模光纤信道中传输时抗色散能力较差,且发送端设备发送的信号在传输一定距离后,色散对该信号的影响较为严重,导致该信号发生畸变,误码率较大。

[55]

另外,由于待传输的符号序列{I1,I2,...In}的带宽较大,因此需要能够支持更大带宽的设备来传输已调符号序列,而设备支持的带宽越大,其成本越高,使得系统的成本增加。

[56]

在现有的短距离光通信系统中,由于系统成本的限制,系统中使用的设备的带宽相对信号的带宽而言都是严重不足的。因此,在发送端设备,可以采用频谱压缩技术将发送端设备发送的信号的带宽降低。

[57]

现有技术中,为了减少待传输的符号序列{I1,I2,...In}的带宽,发送端设备利用携带至少3个抽头的RRC滤波器对待传输的符号序列 {I1,I2,...In}进行预处理。

[58]

RRC滤波器对待传输的符号序列{I1,I2,...In}的处理过程是一个滤波的过程。RRC滤波器通过改变RRC滤波器的抽头系数,可以达到不同的滤波效果,即不同的RRC滤波器的抽头系数可以使得待传输的符号序列{I1,I2,...In}的带宽不同。RRC滤波器对待传输符号序列{I1,I2,...In}的滤波过程也是RRC滤波器对待传输符号序列{I1,I2,...In}的宽带压缩过程。

[59]

具体的,结合图1,如图3所示,PAM4序列发生器在生成待传输的符号序列{I1,I2,...In}后,将待传输的符号序列{I1,I2,...In}发送至RRC滤波器,RRC滤波器对待传输的符号序列{I1,I2,...In}进行滤波处理,生成符号序列其中,RRC滤波器的输入信号与输出信号具有如下关系:

[60]

[61]

RRC滤波器将其生成的符号序列发送至DAC,DAC将转换为模拟信号D(t),并将D(t)发送至激光器。激光器在接收到模拟信号D(t)后,对模拟信号D(t)进行光调制,生成光信号,并将生成的光信号耦合到光纤信道中传输。

[62]

待传输的符号序列{I1,I2,...In}通过RRC滤波器的带宽压缩处理,符号序列的带宽比待传输的符号序列{I1,I2,...In}小,能够符合信号对系统带宽的要求。但是,RRC的实现结构非常复杂,需要采用至少3个不同系数的抽头,伴随着实现结构的复杂,系统的成本会更高。

[63]

为了能够解决上述问题,本发明实施例提供一种信号处理方法、装置及系统,发送端设备通过对待传输的序列信号经过延时叠加处理,即可降低发送端设备发送信号的带宽,且接收端设备在接收到发送端设备发送的信号后,也只需对接收到的信号进行延时叠加处理即可获取到发送端真正传输的信号,这样即可降低发送端设备发送的信号对设备的带宽的要求。

[64]

实施例一

[65]

本发明实施例提供一种预编码器100,如图4所示,预编码器100包括延时单元10和与所述延时单元10连接的处理单元11。

[66]

具体的,所述延时单元10,用于接收第一符号序列,且将所述第一符号序列延时N个第一符号周期,以生成第二符号序列,并向所述处理单元发送所述第二符号序列,所述第一符号序列的电平数量为M,所述第一符号周期为所述第一符号序列中任意两个相邻符号之间的时间长度,N≥1,M≥2。

[67]

所述处理单元11,用于接收所述第一符号序列和所述延时单元10发送的第二符号序列,且根据所述第一符号序列和所述第二符号序列,生成第三符号序列,并将所述第三符号序列发送,所述第三符号序列的带宽小于所述第一符号序列的带宽。

[68]

进一步地,如图5所示,本发明实施例提供的预编码器100中的所述处理单元11包括加法子单元11a和发送子单元11b,所述加法子单元11a与所述发送子单元11b和所述延时单元10均连接。

[69]

具体的,所述加法子单元11a,用于接收所述第一符号序列和所述延时单元10发送的第二符号序列,并将所述第一符号序列和所述第二符号序列相加,得到第三符号序列。

[70]

所述发送子单元11b,用于将所述加法子单元11a得到的所述第三符号序列发送。

[71]

需要说明的是,本发明实施例中的处理单元11根据所述第一符号序列和所述第二符号序列,生成第三符号序列的子单元并不仅仅限定于加法子单元11b,还可以为其他任意一种能够实现该功能的子单元,例如乘法子单元。

[72]

可以理解的是,本发明实施例提供的延时单元10可以包含接收子单元、延时处理子单元和发送子单元,也可以为集成延时单元10所完成功能的模块,本发明实施例不作具体限定。

[73]

本发明实施例中,预编码器接收到的第一符号序列的电平数量为M,且M≥2,即第一符号序列是多电平符号序列,该第一符号序 列的起伏变化比较剧烈,且第一符号序列的频谱分布比较分散,预编码器通过对第一符号序列的延时生成第二符号序列,并将第一符号序列和第二序号序列相加得到第三符号序列,采用该方式对第一符号序列处理后得到的第三符号序列的起伏变化较为缓慢,相应的,第三符号序列的频谱较为集中,使得第三符号序列的带宽小于第一符号序列的带宽,也就是说,本发明实施例提供的预编码器通过对第一符号序列的处理,能够有效降低第一符号序列的带宽。

[74]

实施例二

[75]

本发明实施例提供一种包含实施例一描述的预编码器的通信设备110,如图6所示,该通信设备110包括信号发生器20,与所述信号发生器20连接的符号调制器21,与符号调制器21连接的预编码器22,以及与预编码器22连接的数模转换器23。

[76]

具体的,所述信号发生器20,用于生成待传输的比特序列,并向所述符号调制器21发送所述待传输的比特序列。

[77]

具体的,所述符号调制器21,用于接收所述信号发生器20发送的所述待传输的比特序列,且采用预设的脉冲幅度调制方式对所述待传输比特序列进行调制,以生成第一符号序列,并向所述预编码器22发送所述第一符号序列,所述第一符号序列的电平数量为M,M≥2。

[78]

其中,预设的脉冲幅度调制方法可以为PAM4,也可以为PAM6,还可以为其他任意一种多电平的PAM,本发明实施例对此不作具体限定。

[79]

具体的,所述预编码器22,用于接收所述符号调制器21发送的所述第一符号序列,且对所述第一符号序列进行编码,以生成第三符号序列,并向所述数模转换器23发送所述第三符号序列,所述第三符号序列的带宽小于所述第一符号序列的带宽。

[80]

这里,预编码器22与实施例一中的预编码器100是相同的。

[81]

所述数模转换器23,用于接收所述预编码器22发送的所述第三符号序列,且对所述第三符号序列进行数模转换,生成第一模拟 信号,并将所述第一模拟信号发送。

[82]

进一步地,结合图6,如图7所示,所述通信设备110还包括与所述数模转换器23连接的光调制器24。

[83]

所述光调制器24,用于接收所述数模转换器23发送的第一模拟信号,将所述第一模拟信号转换为光信号,并将所述光信号经由光纤信道发送。

[84]

优选的,本发明实施例中的光调制器24为激光器。

[85]

本发明实施例中的通信设备在生成待传输的比特序列,并就待传输的比特序列调至为第一符号序列后,通信设备利用预编码器对第一符号序列进行编码,生成了带宽小于第一符号序列的第三符号序列,第三符号序列的带宽的减小使得通信设备发送的信号的带宽减小,实现了通信设备发送信号的带宽的减小,降低了通信设备的成本,且减小了色散对通信设备发送的信号的影响。

[86]

实施例三

[87]

本发明实施例提供一种信号处理方法,应用于包含有上述通信设备和与该相对应的接收端设备的通信系统。其中,上述通信设备为发送端设备,该通信设备的结构示意图可以参考图6和图7。

[88]

如图8所示,该信号处理方法包括:

[89]

S101、通信设备获取待传输的电平数量为M第一符号序列,M≥2。

[90]

具体的,本发明实施例中通信设备获取待传输的第一符号序列的方法为:通信设备在生成待传输比特序列之后,该通信设备采用预设的脉冲幅度调制方式对待传输比特序列进行调制,生成待传输的第一符号序列。

[91]

其中,本发明实施例中预设的脉冲幅度调制方法可以为PAM4,也可以为PAM6,还可以为其他任意一种多电平的PAM,本发明实施例对此不作具体限定。

[92]

示例性的,通信设备生成的待传输比特序列为{b1,b2,...bn,...b2n},n为正整数。通信设备采用PAM4技术对待传输比特序列{b1,b2,...bn,...b2n} 进行调制,生成待传输的第一符号序列{I1,I2,...In}。

[93]

本发明实施例中通信设备获取待传输的第一符号序列的方法与现有技术中发送端设备获取待传输的符号序列的方法相同,此处不再详细赘述。

[94]

S102、通信设备将待传输的第一符号序列延时N个第一符号周期,生成第二符号序列。

[95]

其中,第一符号周期为第一符号序列中任意两个相邻符号之间的时间长度,N≥1。

[96]

优选的,本发明实施例中的通信设备将待传输的第一符号序列延时一个第一符号周期,生成第二符号序列。

[97]

S103、通信设备根据待传输的第一符号序列和第二符号序列,生成第三符号序列,第三符号序列的带宽小于待传输的第一符号序列的带宽。

[98]

具体的,通信设备将待传输的第一符号序列和第二符号序列相加,得到第三符号序列。

[99]

优选的,本发明实施例中的通信设备将待传输的第一符号序列延时一个第一符号周期,生成第二符号序列。

[100]

示例性的,待传输的第一符号序列表示为:d[k]=Ik;1≤k≤n,第一符号周期T,通信设备将d[k]=Ik;1≤k≤n延时一个符号周期生成的第二符号序列表示为d[k-1]=Ik-1;1≤k≤n,则通信设备生成的第三符号序列可以表示为

[101]

若假设I0=0,则第三符号序列为:

[102]

[103]

本发明实施例中通信设备获取到的第一符号序列的电平数量为M,且M≥2,即第一符号序列是多电平符号序列,该第一符号序列的起伏变化比较剧烈,且第一符号序列的频谱分布比较分散,通信设备通过对第一符号序列的延时生成第二符号序列,并将第一符号序列和第二序号序列相加得到第三符号序列,采用该方式对第一符号序列处理后得到的第三符号序列的起伏变化较为缓慢,相应的, 第三符号序列的频谱较为集中,使得第三符号序列的带宽小于第一符号序列的带宽,也就是说,本发明实施例提供的通信设备通过对第一符号序列的处理,能够有效降低第一符号序列的带宽。

[104]

示例性的,第三符号序列的符号速率为25Gbps,图9示出了第三符号序列的频谱图。图9中横轴代表频率f,纵轴代表振幅的对数。从图9可以看出,第三符号序列的主瓣带宽为12.5GHz,第三符号序列的主瓣带宽的数值为第三符号序列的符号速率的数值的一半。

[105]

将图2和图9做比较,可以看出,本发明实施例中通信设备发送的第三符号序列的主瓣带宽要小于现有技术中发送端设备发送的待传输的符号序列的主瓣带宽,同时通信设备发送的第三符号序列的旁瓣带宽也要小于现有技术中发送端设备发送的待传输的符号序列的旁瓣带宽。

[106]

S104、通信设备对第三符号序列进行数模转换,生成第一模拟信号。

[107]

S105、通信设备将第一模拟信号转换为光信号,并将光信号经由光纤信道发送。

[108]

本发明实施例中S104和S105与现有技术中发送端设备对待传输的符号序列的处理过程相同,此处不再详细赘述。

[109]

本发明实施例中通信设备通过对待传输的第一符号序列进行延时叠加处理,生成了带宽较小的第三符号序列,这样,第三符号序列的传输可以使通信系统采用支持较低带宽的设备,使得系统的实现成本大大降低。

[110]

S106、接收端设备通过光纤信道接收通信设备发送的光信号。

[111]

S107、接收端设备对光信号进行光电转换,生成第二模拟信号。

[112]

S108、接收端设备对第二模拟信号进行模数转换,生成第四符号序列。

[113]

接收端设备对第二模拟信号进行模数转换的过程可视为接收端设备对采用预设抽样频率对第二模拟信号进行采样。

[114]

本发明实施例中的S106-S108与现有技术中接收端设备对接收到的光信号进行光电转换和模数转换的过程相同,此处不再详细赘述。

[115]

S109、接收端设备将第四符号序列延时K个第二符号周期生成第六符号序列。

[116]

其中,K≥1,第二符号周期为第四符号序列的符号周期,第四符号序列的符号周期与上述预设的抽样频率相关。

[117]

优选的,本发明实施例中预设的抽样频率与第四符号序列的频率相同。

[118]

S110、接收端设备将第四符号序列和第六符号序列相加,得到第七符号序列。

[119]

S111、接收端设备对第七符号序列进行均衡处理,得到第七符号序列。

[120]

与通信设备对待传输的第一符号序列的处理相对应,接收端设备对第四符号序列进行延时叠加处理,即可恢复出通信设备发送的待传输的第一符号序列。

[121]

为了更加详细的说明本发明提供的信号处理方法,图10示出了本发明实施例中通信设备发送光信号和接收端设备接收光信号的流程。

[122]

其中,{b1,b2,...bn,...b2n}为待传输的比特序列,{I1,I2,...In}为待传输的第一符号序列,为第三符号序列,D(t)为第一模拟信号,R(t)为第二模拟信号,{v′1,v'2,...v'n}为第四符号序列,{v1,v2,...vn}为第六符号序列,{I′1,I′2,...I′n}为第七符号序列,Z-1表示将符号序列延时一个符号周期。

[123]

图10所示的信号处理流程可以参考上述对S101-S111的相关描述,此处不再详细赘述。

[124]

本发明实施例中的通信设备在获取到待传输的第一符号序列后,通信设备利用预编码器对第一符号序列进行编码,生成了带宽小于第一符号序列的第三符号序列,第三符号序列的带宽的减小使 得通信设备发送的信号的带宽减小,实现了通信设备发送信号的带宽的减小,降低了通信设备的成本,而且减小了色散对通信设备发送的信号的影响。

[125]

光信号在光纤中传输一段距离后,光信号会发生幅度降低、宽度展宽的变化,这种现象称为色散。

[126]

在光纤中,光信号中的不同波长的信号成分对应不同的传输速度,因此,光信号中的信号成分到达光纤的输出端所使用的时间就会不同,会引起的光信号的展宽,即光脉冲信号沿着光纤传输一段距离后会造成频宽变大。

[127]

通常情况下,光信号在光纤中传输一段距离后,受色散影响,使得接收端设备接收到的光信号的带宽过大,从而导致接收端设备接收信号的灵敏度下降。

[128]

本发明实施例中,由于发送端设备发送的光信号的带宽较小,因此光信号受色散的影响较小,使得接收端设备接收到的光信号的带宽较小,从而提高了接收端设备接收信号的灵敏度。

[129]

所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将移动设备的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的系统,移动设备和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。

[130]

在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统,移动设备和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的移动设备实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,移动设备或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。

[131]

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

[132]

另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。

[133]

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

[134]

以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。



[1]

The present invention relates to the technical field of communications. Provided in embodiments of the present invention are a signal processing method, apparatus and system, capable of reducing bandwidth of a signal transmitted by a transmitting terminal device, and reducing system costs. The signal processing method comprises: a communication device acquiring a first symbol sequence to be transmitted, the number of levels of said first symbol sequence being M, and M ≥ 2; the communication device delaying said first symbol sequence to be transmitted by N number of first symbol periods, thus generating a second symbol sequence, said first symbol period being the length of time between any two adjacent symbols in said first symbol sequence, and N ≥ 1; according to said first symbol sequence to be transmitted and said second symbol sequence, the communication device determining a third symbol sequence, the bandwidth of said third symbol sequence being smaller than the bandwidth of said first symbol sequence to be transmitted; the communication device performing digital-to-analog conversion on said third symbol sequence, thus generating a first analog signal, and transmitting said first analog signal.

[2]



一种预编码器,其特征在于,包括延时单元和与所述延时单元连接的处理单元;其中,

所述延时单元,用于接收第一符号序列,且将所述第一符号序列延时N个第一符号周期,以生成第二符号序列,并向所述处理单元发送所述第二符号序列,所述第一符号序列的电平数量为M,所述第一符号周期为所述第一符号序列中任意两个相邻符号之间的时间长度,N≥1,M≥2;

所述处理单元,用于接收所述第一符号序列和所述延时单元发送的第二符号序列,且根据所述第一符号序列和所述第二符号序列,生成第三符号序列,并将所述第三符号序列发送,所述第三符号序列的带宽小于所述第一符号序列的带宽。

根据权利要求1所述的预编码器,其特征在于,所述处理单元包括加法子单元和发送子单元,所述加法子单元与所述延时单元连接,所述加法子单元和所述发送子单元连接;其中,

所述加法子单元,用于接收所述第一符号序列和所述延时单元发送的第二符号序列,并将所述第一符号序列和所述第二符号序列相加,得到第三符号序列;

所述发送子单元,用于将所述加法子单元得到的所述第三符号序列发送。

一种通信设备,包括信号发生器,与所述信号发生器连接的符号调制器,以及数模转换器,其特征在于,所述通信设备还包括如权利要求1所述的预编码器,所述预编码器与所述符号调制器和所述数模转换器均连接;其中,

所述信号发生器,用于生成待传输的比特序列,并向所述符号调制器发送所述待传输的比特序列;

所述符号调制器,用于接收所述信号发生器发送的所述待传输的比特序列,且采用预设的脉冲幅度调制方式对所述待传输比特序列进行调制,以生成第一符号序列,并向所述预编码器发送所述第一符号 序列,所述第一符号序列的电平数量为M,M≥2;

所述预编码器,用于接收所述符号调制器发送的所述第一符号序列,且对所述第一符号序列进行编码,以生成第三符号序列,并向所述数模转换器发送所述第三符号序列,所述第三符号序列的带宽小于所述第一符号序列的带宽;

所述数模转换器,用于接收所述预编码器发送的所述第三符号序列,且对所述第三符号序列进行数模转换,生成第一模拟信号,并将所述第一模拟信号发送。

根据权利要求3所述的通信设备,其特征在于,所述通信设备还包括与所述数模转换器连接的光调制器;

所述光调制器,用于接收所述数模转换器发送的第一模拟信号,将所述第一模拟信号转换为光信号,并将所述光信号经由光纤信道发送。

一种信号处理方法,其特征在于,应用于如权利要求3或4所述的通信设备,所述信号处理方法包括:

所述通信设备获取待传输的第一符号序列,所述第一符号序列的电平数量为M,M≥2;

所述通信设备将所述待传输的第一符号序列延时N个第一符号周期,生成第二符号序列,所述第一符号周期为所述第一符号序列中任意两个相邻符号之间的时间长度,N≥1;

所述通信设备根据所述待传输的第一符号序列和所述第二符号序列,生成第三符号序列,所述第三符号序列的带宽小于所述待传输的第一符号序列的带宽;

所述通信设备对所述第三符号序列进行数模转换,生成第一模拟信号,并将所述第一模拟信号发送。

根据权利要求5所述的信号处理方法,其特征在于,所述通信设备根据所述待传输的第一符号序列和所述第二符号序列,确定第三符号序列,具体包括:

所述通信设备将所述待传输的第一符号序列和所述第二符号序 列相加,得到所述第三符号序列。

根据权利要求5或6所述的信号处理方法,其特征在于,所述通信设备获取待传输的第一符号序列,具体包括:

所述通信设备生成待传输比特序列;

所述通信设备采用预设的脉冲幅度调制方式对所述待传输比特序列进行调制,得到所述待传输的第一符号序列。

根据权利要求7所述的信号处理方法,其特征在于,所述通信将所述第一模拟信号发送,包括:

所述通信设备将所述第一模拟信号转换为光信号,并将所述光信号经由光纤信道发送。

一种信号处理系统,其特征在于,包括如权利要求3-4中任意一项所述的通信设备以及与所述通信设备相对应的接收端设备,所述通信设备为发送端设备,所述通信设备和所述接收端设备之间通过光纤连接;其中,

所述接收端设备,用于接收所述通信设备发送的光信号,对所述光信号进行光电转换,生成第二模拟信号,且对所述第二模拟信号进行模数转换,生成第四符号序列,并对所述第四符号序列进行解码处理和均衡处理,生成第五符号序列。

根据权利要求9所述的信号处理系统,其特征在于,

所述接收端设备,具体用于将所述第四符号序列延时K个第二符号周期生成第六符号序列,且将所述第四符号序列和所述第六符号序列相加,得到所述第七符号序列,并对所述第七符号序列进行均衡处理,得到所述第五符号序列,K≥1。