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Title:
CYCLE SLIP DETECTION METHOD AND CORRECTION METHOD OF DIGITAL SIGNALS AND RELATED APPARATUS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/134777
Kind Code:
A1
Abstract:
A cycle slip detection method and a correction method of digital signals and a related apparatus, wherein the cycle slip detection method of the digital signals comprises: performing de-phase processing on a first digital signal so as to obtain a second digital signal; performing judgment processing on the second digital signal so as to obtain a third digital signal; performing a conjugate operation on the first digital signal and the third digital signal so as to obtain a fourth digital signal; performing sliding window averaging processing with a window size set to K+1 on the fourth digital signal so as to obtain a first cycle slip detection value, wherein K is a natural number; and if the obtained first cycle slip detection value corresponding to i0 time is smaller than a first detection threshold, estimating that a 180-degree cycle slip occurs on the second digital signal corresponding to the i0 time. A technical scheme provided in embodiments of the present invention is helpful to effectively detect and correct cycle slips of the digital signals.

Inventors:
GAO YULIANG (CN)
LIU BOTAO (CN)
LV CHAO (CN)
DAI YONGHENG (CN)
Application Number:
PCT/CN2013/072149
Publication Date:
September 12, 2014
Filing Date:
March 04, 2013
Export Citation:
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Assignee:
HUAWEI TECH CO LTD (CN)
UNIV HONG KONG POLYTECHNIC (CN)
International Classes:
H03L7/00
Foreign References:
CN1901376A2007-01-24
CN101825717A2010-09-08
CN102067452A2011-05-18
Attorney, Agent or Firm:
SHENPAT INTELLECTUAL PROPERTY AGENCY (CN)
深圳市深佳知识产权代理事务所(普通合伙) (CN)
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Claims:
权 利 要 求

1、 一种数字信号的跳周检测方法, 其特征在于, 包括:

对第一数字信号进行去相位处理以得到第二数字信号;

对第二数字信号进行判决处理以得到第三数字信号;

将第一数字信号和第三数字信号进行共轭运算以得到第四数字信号; 对第四数字信号执行窗口大小为 K+1的滑窗平均处理以得到第一跳周检 测值; 若得到的 i。时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测阈值, 则估计 i。时 刻对应的第二数字信号发生了 180度跳周, 其中, 所述 K为自然数;

或者,

对第四数字信号进行求平方处理以得到第五数字信号;对第五数字信号执 行窗口大小为 K+1的滑窗平均处理以得到第二跳周检测值; 若得到的 i。时刻对 应的第二跳周检测值小于第二检测阈值, 则估计 i。时刻对应的第二数字信号发 生了 90度跳周。

2、 根据权利要求 1所述的方法, 其特征在于,

所述对第四数字信号执行窗口大小为 K+1的滑窗平均处理以得到第一跳 周检测值, 包括: 通过如下方式, 对第四数字信号执行窗口大小为 K+1的滑窗 平均 一跳周检测值,

, 其中, 所述 i表示时间变量, 所述 xk

180

示 k时刻对应的第四数字信号, i 表示 i时刻对应的第一跳周检测值。

3、 根据权利要求 1或 2任一项所述的方法, 其特征在于,

所述对第五数字信号执行窗口大小为 K+1的滑窗平均处理以得到第二跳 周检测值, 包括: 通过如下方式, 对第五数字信号执行窗口大小为 K+1的滑窗 平均

, 其中, 所述 i表示时间变量, 所述 yk表 90

示 k时刻对应的第五数字信号, 表示 i时刻对应的第二跳周检测值。

4、 根据权利要求 1至 3任一项所述的方法, 其特征在于, 所述若得到的 i0 时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测阈值, 则估计 i。时刻对应的第二数字 信号发生了 180度跳周, 包括:

若得到的 i。时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测阈值, 并且第一相位 估计值 ^2 与第二相位估计值 ^io+^2的差值大于第一角度阈值, 则估 计所述 i。时刻对应的第二数字信号发生了 180度的跳周,其中,所述第一相位估 计值 是通过对 i。- Κ/2时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理而 得到的,第二相位估计值 ^Pi()+K/2是通过对 i。+K/2时刻的第一数字信号进行载 波相位估计处理而得到的。

5、根据权利要求 1至 4任一项所述的方法, 其特征在于, 若得到的 i。时刻对 应的第二跳周检测值小于第二检测阈值, 则估计 i。时刻对应的第二数字信号发 生了 90度跳周, 包括:

若得到的 i。时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测阈值, 并且第一相位 估计值 ^2 与第二相位估计值 ^io+^2的差值大于第二角度阈值, 则估 计所述 i。时刻对应的第二数字信号发生了 90度的跳周, 其中, 所述第一相位估 计值 是通过对 i。- Κ/2时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理而 得到的,第二相位估计值 ^Pi°+K/2是通过对 i。+K/2时刻的第一数字信号进行载 波相位估计处理而得到的。 6、 根据权利要求 1至 5任一项所述的方法, 其特征在于, 所述 i。时刻对应的第一跳周检测值为得到的第一时段内的各时刻对应的 第一跳周检测值中的最小值, 其中, 第一时段内的各时刻对应的第一跳周检测 值均小于第一检测阈值。

7、 根据权利要求 1至 6任一项所述的方法, 其特征在于,

所述 i。时刻对应的第二跳周检测值为得到的第二时段内的各时刻对应的 第二跳周检测值中的最小值, 其中, 第二时段内的各时刻对应的第二跳周检测 值均小于第二检测阈值。

8、 一种数字信号的跳周纠正方法, 其特征在于, 包括:

对第一数字信号进行载波相位估计处理得到第一相位估计值;

对第一数字信号进行去相位处理以得到第二数字信号;

若发现 i。时刻对应的第二数字信号发生了跳周,则搜索出第一时刻和第二 时刻, 其中, 第一时刻和第二时刻属于时间区间 [i。-K/2, io-K/2] , 第三相位估 计值 (pmax是通过对第一时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的,第 四相位估计值 (pmin是通过对第二时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理 得到的, 第三相位估计值(pmax是对时间区间 [i。-K/2, i。-K/2]内的各时刻的第一 数字信号进行载波相位估计处理得到的第一相位估计值中的最大值,第四相位 估计值(pmax是对时间区间 [io-K/2, io-K/2]内的各时刻的第一数字信号进行载波 相位估计处理得到的第一相位估计值中的最小值;

估算出第一时刻与第二时刻之间的各时刻的相位变化值;

利用估算出的相位变化值,对第一时刻与第二时刻之间的各时刻对应的第 一数字信号进行相位补偿以得到第六数字信号,对第六数字信号进行去相位处 理以得到第七数字信号。

9、 根据权利要求 8所述的方法, 其特征在于, 所述估算出第一时刻与第 二时刻之间的各时刻的相位变化值, 包括: 通过线性函数拟合方式估算出第一 时刻与第二时刻之间的各时刻的相位变化值。

10、 根据权利要求 8或 9所述的方法, 其特征在于, 所述利用估算出的相 位变化值,对第一时刻与第二时刻之间的各时刻对应的第一数字信号进行相位 补偿以得到第六数字信号,对第六数字信号进行去相位处理以得到第七数字信 号, 包括: 通过如下方式利用估算出的相位变化值, 对第一时刻与第二时刻之 间的各时刻对应的第一数字信号进行相位补偿以得到第六数字信号,对第六数 字信号进行去相位处理以得到第七数字信号,

其中, 所述 rei'表示 i时刻对应的第七数字信号, 所述 表示 i时刻对应的 第一数字信号,所述 φι表示对 i时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得 到第一相位估计值, 所述 A cpi表示估算出的第一时刻与第二时刻之间的 i时刻 的相位变化值。

11、 一种数字信号的跳周检测装置, 其特征在于, 包括:

去相位单元, 用于对第一数字信号进行去相位处理以得到第二数字信号; 判决单元, 用于对第二数字信号进行判决处理以得到第三数字信号; 共轭运算单元,用于将第一数字信号和第三数字信号进行共轭运算以得到 第四数字信号;

第一估计单元, 用于对第四数字信号执行窗口大小为 K+1的滑窗平均处理 以得到第一跳周检测值; 若得到的 i。时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测 阈值, 则估计 i。时刻对应的第二数字信号发生了 180度跳周, 其中, 所述 K为自 然数;

或者,

第二估计单元, 用于对第四数字信号进行求平方处理以得到第五数字信 号; 对第五数字信号执行窗口大小为 K+1的滑窗平均处理以得到第二跳周检测 值; 若得到的 i。时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测阈值, 则估计 i。时刻 对应的第二数字信号发生了 90度跳周。

12、 根据权利要求 11所述的装置, 其特征在于,

所述第一估计单元具体用于,通过如下方式,对第四数字信号执行窗口大 小为 K+1的滑窗平均处理以得到第一跳周检测值,

其中, 所述 i表示时间变量, 所述 xk表 示 k时刻对应的第四数字信号, z 表示 i时刻对应的第一跳周检测值; 若得到的 i。时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测阈值, 则估计 i。时刻 对应的第二数字信号发生了 180度跳周, 其中, 所述 K为自然数。

13、 根据权利要求 11或 12任一项所述的装置, 其特征在于,

所述第二估计单元具体用于,对第四数字信号进行求平方处理以得到第五 数字信号, 通过如下方式, 对第五数字信号执行窗口大小为 K+1的滑窗平均处 理以 /2 , 其中, 所述 i表示时间变量, 所述 yk表 示 k时刻对应的第五数字信号, 表示 i时刻对应的第二跳周检测值, 若得到的 i。时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测阈值, 则估计 i。时刻 对应的第二数字信号发生了 90度跳周。

14、 根据权利要求 11至 13任一项所述的装置, 其特征在于,

所述第一估计单元具体用于, 对第四数字信号执行窗口大小为 K+1的滑窗 平均处理以得到第一跳周检测值;

若得到的 i。时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测阈值, 并且第一相位 估计值 ^2 与第二相位估计值 ^io+^2的差值大于第一角度阈值, 则估 计所述 i。时刻对应的第二数字信号发生了 180度的跳周,其中,所述第一相位估 计值 是通过对 i。- Κ/2时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理而 得到的,第二相位估计值 ^Pi()+K/2是通过对 i。+K/2时刻的第一数字信号进行载 波相位估计处理而得到的。 15、 根据权利要求 11至 14任一项所述的装置, 其特征在于,

所述第二估计单元具体用于,对第四数字信号进行求平方处理以得到第五 数字信号; 对第五数字信号执行窗口大小为 K+1的滑窗平均处理以得到第二跳 周检测值;

若得到的 i。时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测阈值, 并且第一相位

估计值 ^2 与第二相位估计值 ^io+^2的差值大于第二角度阈值, 则估 计所述 i。时刻对应的第二数字信号发生了 90度的跳周, 其中, 所述第一相位估

计值 是通过对 i。- Κ/2时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理而 得到的,第二相位估计值 ^Pi()+K/2是通过对 i。+K/2时刻的第一数字信号进行载 波相位估计处理而得到的。

16、 一种数字信号的跳周纠正装置, 其特征在于, 包括:

载波相位估计单元,用于对第一数字信号进行载波相位估计处理得到第一 相位估计值;

去相位处理单元,用于对第一数字信号进行去相位处理以得到第二数字信 号;

搜索单元, 用于若发现 i。时刻对应的第二数字信号发生了跳周, 则搜索出 第一时刻和第二时刻,其中,第一时刻和第二时刻属于时间区间 [i。-K/2 , io-K/2] , 第三相位估计值 cpmax是通过对第一时刻的第一数字信号进行载波相位估计处 理得到的,第四相位估计值 (pmin是通过对第二时刻的第一数字信号进行载波相 位估计处理得到的, 第三相位估计值 cpmax是对时间区间 [i。-K/2, i。-K/2]内的各 时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的第一相位估计值中的最大 值, 第四相位估计值(pmax是对时间区间 [i。-K/2, i。-K/2]内的各时刻的第一数字 信号进行载波相位估计处理得到的第一相位估计值中的最小值;

估算单元, 用于估算出第一时刻与第二时刻之间的各时刻的相位变化值; 相位补偿单元, 用于利用估算出的相位变化值,对第一时刻与第二时刻之 间的各时刻对应的第一数字信号进行相位补偿以得到第六数字信号,对第六数 字信号进行去相位处理以得到第七数字信号。

17、 根据权利要求 16所述的装置, 其特征在于,

所述估算单元具体用于,通过线性函数拟合方式估算出第一时刻与第二时 刻之间的各时刻的相位变化值。

18、 根据权利要求 16或 17所述的装置, 其特征在于, 所述相位补偿单元 具体用于,通过如下方式利用估算出的相位变化值,对第一时刻与第二时刻之 间的各时刻对应的第一数字信号进行相位补偿以得到第六数字信号,对第六数 字信号进行去相位处理以得到第七数字信号,

其中, 所述 rei'表示 i时刻对应的第七数字信号, 所述 表示 i时刻对应的 第一数字信号,所述 φι表示对 i时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得 到第一相位估计值, 所述 A cpi表示估算出的第一时刻与第二时刻之间的 i时刻 的相位变化值。

19、 一种数字信号处理器, 其特征在于, 包括:

输入装置、 输出装置、 存储器和处理器;

其中, 所述处理器执行如下步骤:

对第一数字信号进行去相位处理以得到第二数字信号;

对第二数字信号进行判决处理以得到第三数字信号;

将第一数字信号和第三数字信号进行共轭运算以得到第四数字信号; 对第四数字信号执行窗口大小为 K+1的滑窗平均处理以得到第一跳周检 测值; 若得到的 i。时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测阈值, 则估计 i。时 刻对应的第二数字信号发生了 180度跳周, 其中, 所述 K为自然数;

或者,

对第四数字信号进行求平方处理以得到第五数字信号;对第五数字信号执 行窗口大小为 K+1的滑窗平均处理以得到第二跳周检测值; 若得到的 i。时刻对 应的第二跳周检测值小于第二检测阈值, 则估计 i。时刻对应的第二数字信号发 生了 90度跳周。 20、 根据权利要求 19所述的数字信号处理器, 其特征在于,

所述处理器对第四数字信号执行窗口大小为 K+1的滑窗平均处理以得到 第一跳周检测值, 包括: 通过如下方式, 对第四数字信号执行窗口大小为 K+1 的滑 一跳周检测值,

, 其中, 所述 i表示时间变量, 所述 xk

180

示 k时刻对应的第四数字信号, i 表示 i时刻对应的第一跳周检测值。

21、 根据权利要求 19或 20任一项所述的数字信号处理器, 其特征在于, 所述处理器对第五数字信号执行窗口大小为 K+1的滑窗平均处理以得到 第二跳周检测值, 包括: 通过如下方式, 对第五数字信号执行窗口大小为 K+1 的滑 周检测值, /2 , 其中, 所述 i表示时间变量, 所述 yk表 示 k时刻对应的第五数字信号, Z90表示 i时刻对应的第二跳周检测值。

22、 根据权利要求 19至 21任一项所述的数字信号处理器, 其特征在于, 所 述处理器若得到的 i。时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测阈值, 则估计 i。 时刻对应的第二数字信号发生了 180度跳周, 包括:

若得到的 i。时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测阈值, 并且第一相位

估计值 ^2 与第二相位估计值 ^io+^2的差值大于第一角度阈值, 则估 计所述 i。时刻对应的第二数字信号发生了 180度的跳周,其中,所述第一相位估

计值 是通过对 i。- Κ/2时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理而 得到的,第二相位估计值 Yi°+K/2是通过对 i。+K/2时刻的第一数字信号进行载 波相位估计处理而得到的。

23、 根据权利要求 19至 22任一项所述的数字信号处理器, 其特征在于, 所 述处理器若得到的 i。时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测阈值, 则估计 i。 时刻对应的第二数字信号发生了 90度跳周, 包括:

若得到的 i。时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测阈值, 并且第一相位

估计值 ^2 与第二相位估计值 ^io+^2的差值大于第二角度阈值, 则估 计所述 i。时刻对应的第二数字信号发生了 90度的跳周, 其中, 所述第一相位估

计值 是通过对 i。- Κ/2时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理而 得到的,第二相位估计值 ^Pi°+K/2是通过对 i。+K/2时刻的第一数字信号进行载 波相位估计处理而得到的。

24、 根据权利要求 19至 23任一项所述的数字信号处理器, 其特征在于, 所述 i。时刻对应的第一跳周检测值为得到的第一时段内的各时刻对应的 第一跳周检测值中的最小值, 其中, 第一时段内的各时刻对应的第一跳周检测 值均小于第一检测阈值。

25、 根据权利要求 19至 24任一项所述的数字信号处理器, 其特征在于, 所述 i。时刻对应的第二跳周检测值为得到的第二时段内的各时刻对应的 第二跳周检测值中的最小值, 其中, 第二时段内的各时刻对应的第二跳周检测 值均小于第二检测阈值。

26、 一种数字信号处理器, 其特征在于, 包括:

输入装置、 输出装置、 存储器和处理器;

其中, 所述处理器执行如下步骤: 对第一数字信号进行载波相位估计处理 得到第一相位估计值; 对第一数字信号进行去相位处理以得到第二数字信号;

若发现 i。时刻对应的第二数字信号发生了跳周,则搜索出第一时刻和第二 时刻, 其中, 第一时刻和第二时刻属于时间区间 [i。-K/2, io-K/2] , 第三相位估 计值 (pmax是通过对第一时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的,第 四相位估计值 (pmin是通过对第二时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理 得到的, 第三相位估计值 (pmax是对时间区间 [i。-K/2, i。-K/2]内的各时刻的第一 数字信号进行载波相位估计处理得到的第一相位估计值中的最大值,第四相位 估计值(pmax是对时间区间 [io-K/2, io-K/2]内的各时刻的第一数字信号进行载波 相位估计处理得到的第一相位估计值中的最小值;

估算出第一时刻与第二时刻之间的各时刻的相位变化值;

利用估算出的相位变化值,对第一时刻与第二时刻之间的各时刻对应的第 一数字信号进行相位补偿以得到第六数字信号,对第六数字信号进行去相位处 理以得到第七数字信号。

27、 根据权利要求 26所述的数字信号处理器, 其特征在于, 所述处理器 估算出第一时刻与第二时刻之间的各时刻的相位变化值, 包括: 通过线性函数 拟合方式估算出第一时刻与第二时刻之间的各时刻的相位变化值。

28、 根据权利要求 26或 27所述的数字信号处理器, 其特征在于, 所述处 理器利用估算出的相位变化值,对第一时刻与第二时刻之间的各时刻对应的第 一数字信号进行相位补偿以得到第六数字信号,对第六数字信号进行去相位处 理以得到第七数字信号, 包括: 通过如下方式利用估算出的相位变化值, 对第 一时刻与第二时刻之间的各时刻对应的第一数字信号进行相位补偿以得到第 六数字信号, 对第六数字信号进行去相位处理以得到第七数字信号,

其中, 所述 rei'表示 i时刻对应的第七数字信号, 所述 表示 i时刻对应的 第一数字信号,所述 (pi表示对 i时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得 到第一相位估计值, 所述 A cpi表示估算出的第一时刻与第二时刻之间的 i时刻 的相位变化值。

29、 一种计算机存储介质, 其特征在于, 所述计算机存储介质可存储有程序, 该程序执行时包括如权利要求 1 至 任一项所述的步骤。

Description:
数字信号的跳周检测方法和纠正方法及相关装 置 技术领域

本发明涉及通信技术领域,具体涉及数字信号 的跳周检测方法和纠正方法 及相关装置。 背景技术

宽带接入、 移动互网络、 视频应用以及云平台服务等的逐步普及, 使得互 联网流量持续保持高速增长。 为应对网络流量增加所带来的巨大压力,传输 技 术也在不断进行升级, 以提高现有网络的传输容量。借力高速电路和 芯片技术 的进步,数字信号处理技术可被用到高速的光 纤通信系统中,使得高阶调制格 式以及相干接收技术得以在传输网络中使用。 这也使得传输技术可具有更高的 谱效率, 甚至可在现有网络上成倍地提高传输容量。

典型的相干接收机架构, 包括前端的光电转换单元,模数转换单元和后 端 的数字信号处理(DSP, Digital signal processing )单元。 现有的 DSP单元包括 色散补偿、偏振解复用、频偏估计、载波相位 估计( CPE, Carreir phase estimation ) 和判决输出等单元。

基于 DSP的 CPE算法目前已经逐步投入使用, 本发明的发明人在研究和实 践过程中发现, 使用现有 CPE算法通常存在跳周(CS, Cycle slip )可能, 其中 跳周是指恢复出的载波相位被错误旋转了 90度、 180度或者负 90度(负 90度也 就是 270度)等, 从而会导致完全不能正确解调出信号的灾难性 后果。 而目前 业内还没有提出行之有效的发现和纠正跳周的 技术。 发明内容

本发明实施例提供数字信号的跳周检测方法、 数字信号的跳周纠正方法及 相关装置, 以期有效的发现和纠正数字信号的跳周。

本发明第一方面提供一种数字信号的跳周检测 方法, 可包括:

对第一数字信号进行去相位处理以得到第二数 字信号;

对第二数字信号进行判决处理以得到第三数字 信号;

将第一数字信号和第三数字信号进行共轭运算 以得到第四数字信号; 对第四数字信号执行窗口大小为 K+1的滑窗平均处理以得到第一跳周检 测值; 若得到的 i。时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测 值, 则估计 i。时 刻对应的第二数字信号发生了 180度跳周, 其中, 所述 K为自然数;

或者,

对第四数字信号进行求平方处理以得到第五数 字信号;对第五数字信号执 行窗口大小为 K+1的滑窗平均处理以得到第二跳周检测值; 若得到的 i。时刻对 应的第二跳周检测值小于第二检测阈值, 则估计 i。时刻对应的第二数字信号发 生了 90度跳周。

结合第一方面, 在第一种可能的实施方式中,

所述对第四数字信号执行窗口大小为 K+1的滑窗平均处理以得到第一跳 周检测值, 包括: 通过如下方式, 对第四数字信号执行窗口大小为 K+1的滑窗 平均 一跳周检测值,

, 其中, 所述 i表示时间变量, 所述 x k

180

示 k时刻对应的第四数字信号, i 表示 i时刻对应的第一跳周检测值。 结合第一方面或第一方面的第一种可能的实施 方式,在第二种可能的实施 方式中, 所述对第五数字信号执行窗口大小为 K+1的滑窗平均处理以得到第二 跳周检测值, 包括: 通过如下方式, 对第五数字信号执行窗口大小为 K+1的滑 窗平 测值, /2 其中, 所述 i表示时间变量, 所述 y k 表 示 k时刻对应的第五数字信号, Z i 90 表示 i时刻对应的第二跳周检测值。 结合第一方面或第一方面的第一种可能的实施 方式或第一方面的第二种 可能的实施方式, 在第三种可能的实施方式中, 所述若得到的 i。时刻对应的第 一跳周检测值小于第一检测阈值,则估计 i。时刻对应的第二数字信号发生了 180 度跳周, 包括:

若得到的 i。时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测 值, 并且第一相位 估计值 ^ 2 与第二相位估计值 ^io+^ 2 的差值大于第一角度阈值, 则估 计所述 i。时刻对应的第二数字信号发生了 180度的跳周,其中,所述第一相位估 计值 是通过对 i。- Κ/2时刻的第一数字信号进行载波相位估计处 而 得到的,第二相位估计值 ^P i()+K/2 是通过对 i。+K/2时刻的第一数字信号进行载 波相位估计处理而得到的。 结合第一方面或第一方面的第一种可能的实施 方式或第一方面的第二种 可能的实施方式或第一方面的第三种可能的实 施方式,在第四种可能的实施方 式中, 若得到的 i。时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测 值, 则估计 i。时 刻对应的第二数字信号发生了 90度跳周, 包括:

若得到的 i。时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测 值, 并且第一相位 估计值 ^ 2 与第二相位估计值 ^io+^ 2 的差值大于第二角度阈值, 则估 计所述 i。时刻对应的第二数字信号发生了 90度的跳周, 其中, 所述第一相位估 计值 是通过对 i。- K/2时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理 而 得到的,第二相位估计值 i。+K/2时刻的第一数字信号进行载 波相位估计处理而得到的。 结合第一方面或第一方面的第一种可能的实施 方式或第一方面的第二种 可能的实施方式或第一方面的第三种可能的实 施方式或第一方面的第四种可 能的实施方式, 在第五种可能的实施方式中, 所述 i。时刻对应的第一跳周检测 值为得到的第一时段内的各时刻对应的第一跳 周检测值中的最小值, 其中, 第 一时段内的各时刻对应的第一跳周检测值均小 于第一检测阈值。

结合第一方面或第一方面的第一种可能的实施 方式或第一方面的第二种 可能的实施方式或第一方面的第三种可能的实 施方式或第一方面的第四种可 能的实施方式或第一方面的第五种可能的实施 方式,在第六种可能的实施方式 中, 所述 i。时刻对应的第二跳周检测值为得到的第二 段内的各时刻对应的第 二跳周检测值中的最小值, 其中, 第二时段内的各时刻对应的第二跳周检测值 均小于第二检测阈值。

本发明第二方面提供一种数字信号的跳周纠正 方法, 包括:

对第一数字信号进行载波相位估计处理得到第 一相位估计值;

对第一数字信号进行去相位处理以得到第二数 字信号;

若发现 i。时刻对应的第二数字信号发生了跳周,则 索出第一时刻和第二 时刻, 其中, 第一时刻和第二时刻属于时间区间 [i。-K/2, io-K/2] , 第三相位估 计值 (p max 是通过对第一时刻的第一数字信号进行载 波相位估计处理得到的,第 四相位估计值 (p min 是通过对第二时刻的第一数字信号进行载 波相位估计处理 得到的, 第三相位估计值(p max 是对时间区间 [i。-K/ 2 , i。-K/ 2 ]内的各时刻的第一 数字信号进行载波相位估计处理得到的第一相 位估计值中的最大值,第四相位 估计值(p max 是对时间区间 [io-K/2, io-K/2]内的各时刻的第一数字信号进行载波 相位估计处理得到的第一相位估计值中的最小 值;

估算出第一时刻与第二时刻之间的各时刻的相 位变化值;

利用估算出的相位变化值,对第一时刻与第二 时刻之间的各时刻对应的第 一数字信号进行相位补偿以得到第六数字信号 ,对第六数字信号进行去相位处 理以得到第七数字信号。

结合第二方面,在第一种可能的实施方式中, 所述估算出第一时刻与第二 时刻之间的各时刻的相位变化值, 包括: 通过线性函数拟合方式估算出第一时 刻与第二时刻之间的各时刻的相位变化值。

结合第二方面或第二方面的第一种可能的实施 方式,在第二种可能的实施 方式中, 所述利用估算出的相位变化值,对第一时刻与 第二时刻之间的各时刻 对应的第一数字信号进行相位补偿以得到第六 数字信号,对第六数字信号进行 去相位处理以得到第七数字信号, 包括: 通过如下方式利用估算出的相位变化 值,对第一时刻与第二时刻之间的各时刻对应 的第一数字信号进行相位补偿以 得到第六数字信号, 对第六数字信号进行去相位处理以得到第七数 字信号, 厂 e ,' =厂 ,*exp[-j((P/+ /)]

其中, 所述 r ei '表示 i时刻对应的第七数字信号, 所述 表示 i时刻对应的 第一数字信号,所述 φι表示对 i时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理 到第一相位估计值, 所述 A (pi表示估算出的第一时刻与第二时刻之间的 i时刻 的相位变化值。

本发明第三方面提供一种数字信号的跳周检测 装置, 包括:

去相位单元, 用于对第一数字信号进行去相位处理以得到第 二数字信号; 判决单元, 用于对第二数字信号进行判决处理以得到第三 数字信号; 共轭运算单元,用于将第一数字信号和第三数 字信号进行共轭运算以得到 第四数字信号;

第一估计单元, 用于对第四数字信号执行窗口大小为 K+1的滑窗平均处理 以得到第一跳周检测值; 若得到的 i。时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测 阈值, 则估计 i。时刻对应的第二数字信号发生了 180度跳周, 其中, 所述 K为自 然数;

或者,

第二估计单元, 用于对第四数字信号进行求平方处理以得到第 五数字信 号; 对第五数字信号执行窗口大小为 K+1的滑窗平均处理以得到第二跳周检测 值; 若得到的 i。时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测 值, 则估计 i。时刻 对应的第二数字信号发生了 90度跳周。

结合第三方面, 在第一种可能的实施方式中,

所述第一估计单元具体用于,通过如下方式, 对第四数字信号执行窗口大 小为 K+1的滑窗平均处理以得到第一跳周检测值,

其中, 所述 i表示时间变量, 所述 x k 表 示 k时刻对应的第四数字信号, z 表示 i时刻对应的第一跳周检测值; 若得到的 i。时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测 值, 则估计 i。时刻 对应的第二数字信号发生了 180度跳周, 其中, 所述 K为自然数。

结合第三方面或第三方面的第一种可能的实施 方式,在第二种可能的实施 方式中, 所述第二估计单元具体用于, 对第四数字信号进行求平方处理以得到 第五数字信号, 通过如下方式, 对第五数字信号执行窗口大小为 K+1的滑窗平 均处 , /2 , 其中, 所述 i表示时间变量, 所述 y k 表 示 k时刻对应的第五数字信号, 表示 i时刻对应的第二跳周检测值, 若得到的 i。时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测 值, 则估计 i。时刻 对应的第二数字信号发生了 90度跳周。

结合第三方面或第三方面的第一种可能的实施 方式或第三方面的第二种 可能的实施方式, 在第三种可能的实施方式中,

所述第一估计单元具体用于, 对第四数字信号执行窗口大小为 K+1的滑窗 平均处理以得到第一跳周检测值;

若得到的 i。时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测 值, 并且第一相位 估计值 ^ 2 与第二相位估计值 ^io+^ 2 的差值大于第一角度阈值, 则估 计所述 i。时刻对应的第二数字信号发生了 180度的跳周,其中,所述第一相位估 计值 是通过对 i。- Κ/2时刻的第一数字信号进行载波相位估计处 而 得到的,第二相位估计值 ^^ +κ/2 是通过对1。+1^2时刻的第一数字信号进行 波相位估计处理而得到的。 结合第三方面或第三方面的第一种可能的实施 方式或第三方面的第二种 可能的实施方式或第三方面的第三种可能的实 施方式,在第四种可能的实施方 式中, 所述第二估计单元具体用于,对第四数字信号 进行求平方处理以得到第 五数字信号; 对第五数字信号执行窗口大小为 K+1的滑窗平均处理以得到第二 跳周检测值;

若得到的 i。时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测 值, 并且第一相位

估计值 ^ 2 与第二相位估计值 ^io+^ 2 的差值大于第二角度阈值, 则估 计所述 i。时刻对应的第二数字信号发生了 90度的跳周, 其中, 所述第一相位估

计值 是通过对 i。- K/2时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理 而 得到的,第二相位估计值 ^P i()+K/2 是通过对 i。+K/2时刻的第一数字信号进行载 波相位估计处理而得到的。 本发明第四方面提供一种数字信号的跳周纠正 装置, 包括:

载波相位估计单元,用于对第一数字信号进行 载波相位估计处理得到第一 相位估计值;

去相位处理单元,用于对第一数字信号进行去 相位处理以得到第二数字信 号;

搜索单元, 用于若发现 i。时刻对应的第二数字信号发生了跳周, 则搜索出 第一时刻和第二时刻,其中,第一时刻和第二 时刻属于时间区间 [i。-K/2 , io-K/2] , 第三相位估计值 cp max 是通过对第一时刻的第一数字信号进行载 波相位估计处 理得到的,第四相位估计值 (p min 是通过对第二时刻的第一数字信号进行载 波相 位估计处理得到的, 第三相位估计值 cp max 是对时间区间 [i。-K/2, i。-K/2]内的各 时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得 到的第一相位估计值中的最大 值, 第四相位估计值(p max 是对时间区间 [i。-K/2, i。-K/2]内的各时刻的第一数字 信号进行载波相位估计处理得到的第一相位估 计值中的最小值;

估算单元, 用于估算出第一时刻与第二时刻之间的各时刻 的相位变化值; 相位补偿单元, 用于利用估算出的相位变化值,对第一时刻与 第二时刻之 间的各时刻对应的第一数字信号进行相位补偿 以得到第六数字信号,对第六数 字信号进行去相位处理以得到第七数字信号。

结合第四方面, 在第一种可能的实施方式中,

所述估算单元具体用于,通过线性函数拟合方 式估算出第一时刻与第二时 刻之间的各时刻的相位变化值。

结合第四方面或第四方面的第一种可能的实施 方式,在第二种可能的实施 方式中,所述相位补偿单元具体用于,通过如 下方式利用估算出的相位变化值, 对第一时刻与第二时刻之间的各时刻对应的第 一数字信号进行相位补偿以得 到第六数字信号, 对第六数字信号进行去相位处理以得到第七数 字信号, φ,)]

其中, 所述 r ei '表示 i时刻对应的第七数字信号, 所述 A表示 i时刻对应的 第一数字信号,所述 φι表示对 i时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理 到第一相位估计值, 所述 A (pi表示估算出的第一时刻与第二时刻之间的 i时刻 的相位变化值。

本发明第五方面提供一种数字信号处理器, 包括:

输入装置、 输出装置、 存储器和处理器;

其中, 所述处理器执行如下步骤:

对第一数字信号进行去相位处理以得到第二数 字信号;

对第二数字信号进行判决处理以得到第三数字 信号;

将第一数字信号和第三数字信号进行共轭运算 以得到第四数字信号; 对第四数字信号执行窗口大小为 K+1的滑窗平均处理以得到第一跳周检 测值; 若得到的 i。时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测 值, 则估计 i。时 刻对应的第二数字信号发生了 180度跳周, 其中, 所述 K为自然数;

或者,

对第四数字信号进行求平方处理以得到第五数 字信号;对第五数字信号执 行窗口大小为 K+l的滑窗平均处理以得到第二跳周检测值; 若得到的 i。时刻对 应的第二跳周检测值小于第二检测阈值, 则估计 i。时刻对应的第二数字信号发 生了 90度跳周。

结合第五方面, 在第一种可能的实施方式中,

所述处理器对第四数字信号执行窗口大小为 K+1的滑窗平均处理以得到 第一跳周检测值, 包括: 通过如下方式, 对第四数字信号执行窗口大小为 K+1 的滑 一跳周检测值,

, 其中, 所述 i表示时间变量, 所述 x k

180

示 k时刻对应的第四数字信号, i 表示 i时刻对应的第一跳周检测值。 结合第五方面或第五方面的第一种可能的实施 方式,在第二种可能的实施 方式中, 所述处理器对第五数字信号执行窗口大小为 K+1的滑窗平均处理以得 到第二跳周检测值, 包括: 通过如下方式, 对第五数字信号执行窗口大小为 K+ 1 跳周检测值, /2 , 其中, 所述 i表示时间变量, 所述 y k 表 示 k时刻对应的第五数字信号, Z 90 表示 i时刻对应的第二跳周检测值。 结合第五方面或第五方面的第一种可能的实施 方式或第五方面的第二种 可能的实施方式, 在第三种可能的实施方式中, 所述处理器若得到的 i。时刻对 应的第一跳周检测值小于第一检测阈值, 则估计 i。时刻对应的第二数字信号发 生了 180度跳周, 包括:

若得到的 i。时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测 值, 并且第一相位

估计值 ^ 2 与第二相位估计值 ^io+^ 2 的差值大于第一角度阈值, 则估 计所述 i。时刻对应的第二数字信号发生了 180度的跳周,其中,所述第一相位估 计值 是通过对 i。- K/2时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理 而 得到的,第二相位估计值 ^P i()+K/2 是通过对 i。+K/2时刻的第一数字信号进行载 波相位估计处理而得到的。 结合第五方面或第五方面的第一种可能的实施 方式或第五方面的第二种 可能的实施方式或第五方面的第三种可能的实 施方式,在第四种可能的实施方 式中, 所述处理器若得到的 i。时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测 值, 则估计 i。时刻对应的第二数字信号发生了 90度跳周, 包括:

若得到的 i。时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测 值, 并且第一相位 估计值 ^ 2 与第二相位估计值 ^io+^ 2 的差值大于第二角度阈值, 则估 计所述 i。时刻对应的第二数字信号发生了 90度的跳周, 其中, 所述第一相位估 计值 是通过对 i。- K/2时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理 而 得到的,第二相位估计值 ^P i()+K/2 是通过对 i。+K/2时刻的第一数字信号进行载 波相位估计处理而得到的。 结合第五方面或第五方面的第一种可能的实施 方式或第五方面的第二种 可能的实施方式或第五方面的第三种可能的实 施方式或第五方面的第四种可 能的实施方式, 在第五种可能的实施方式中, 所述 i。时刻对应的第一跳周检测 值为得到的第一时段内的各时刻对应的第一跳 周检测值中的最小值, 其中, 第 一时段内的各时刻对应的第一跳周检测值均小 于第一检测阈值。

结合第五方面或第五方面的第一种可能的实施 方式或第五方面的第二种 可能的实施方式或第五方面的第三种可能的实 施方式或第五方面的第四种可 能的实施方式或第五方面的第五种可能的实施 方式,在第六种可能的实施方式 中, 所述 i。时刻对应的第二跳周检测值为得到的第二 段内的各时刻对应的第 二跳周检测值中的最小值, 其中, 第二时段内的各时刻对应的第二跳周检测值 均小于第二检测阈值。

本发明第六方面提供一种数字信号处理器, 包括:

输入装置、 输出装置、 存储器和处理器;

其中, 所述处理器执行如下步骤: 对第一数字信号进行载波相位估计处理 得到第一相位估计值;

对第一数字信号进行去相位处理以得到第二数 字信号;

若发现 i。时刻对应的第二数字信号发生了跳周,则 索出第一时刻和第二 时刻, 其中, 第一时刻和第二时刻属于时间区间 [i。-K/2, io-K/2] , 第三相位估 计值 (p max 是通过对第一时刻的第一数字信号进行载 波相位估计处理得到的,第 四相位估计值 (p min 是通过对第二时刻的第一数字信号进行载 波相位估计处理 得到的, 第三相位估计值(p max 是对时间区间 [i。-K/ 2 , i。-K/ 2 ]内的各时刻的第一 数字信号进行载波相位估计处理得到的第一相 位估计值中的最大值,第四相位 估计值(p max 是对时间区间 [io-K/2, io-K/2]内的各时刻的第一数字信号进行载波 相位估计处理得到的第一相位估计值中的最小 值;

估算出第一时刻与第二时刻之间的各时刻的相 位变化值;

利用估算出的相位变化值,对第一时刻与第二 时刻之间的各时刻对应的第 一数字信号进行相位补偿以得到第六数字信号 ,对第六数字信号进行去相位处 理以得到第七数字信号。

结合第六方面,在第一种可能的实施方式中, 所述处理器估算出第一时刻 与第二时刻之间的各时刻的相位变化值, 包括: 通过线性函数拟合方式估算出 第一时刻与第二时刻之间的各时刻的相位变化 值。

结合第六方面或第六方面的第一种可能的实施 方式,在第二种可能的实施 方式中, 所述处理器利用估算出的相位变化值,对第一 时刻与第二时刻之间的 各时刻对应的第一数字信号进行相位补偿以得 到第六数字信号,对第六数字信 号进行去相位处理以得到第七数字信号, 包括: 通过如下方式利用估算出的相 位变化值,对第一时刻与第二时刻之间的各时 刻对应的第一数字信号进行相位 补偿以得到第六数字信号,对第六数字信号进 行去相位处理以得到第七数字信 号, φ,)]

其中, 所述 r ei '表示 i时刻对应的第七数字信号, 所述 A表示 i时刻对应的 第一数字信号,所述 φι表示对 i时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理 到第一相位估计值, 所述 A cpi表示估算出的第一时刻与第二时刻之间的 i时刻 的相位变化值。

本发明第七方面提供一种计算机存储介质,

所述计算机存储介质存储有程序,所述程序执 行时包括如上述数字信号的 跳周检测方法的部分或全部步骤。

本发明第八方面提供一种计算机存储介质,

所述计算机存储介质存储有程序,所述程序执 行时包括如上述数字信号的 跳周纠正方法的部分或全部步骤。

由上可见,在本发明一些可行实施方式中,对 第一数字信号进行去相位处 理以得到第二数字信号; 对第二数字信号进行判决处理以得到第三数字 信号; 将第一数字信号和第三数字信号进行共轭运算 以得到第四数字信号;对第四数 字信号执行窗口大小为 K+1的滑窗平均处理以得到第一跳周检测值; 若得到的 i。时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测 值, 则估计 i。时刻对应的第二数 字信号发生了 180度跳周; 或对第四数字信号进行求平方处理以得到第五 数字 信号, 对第五数字信号执行窗口大小为 K+1的滑窗平均处理以得到第二跳周检 测值, 若得到的 i。时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测 值, 则估计 i。时 刻对应的第二数字信号发生了 90度跳周。基于上述机制有利于有效的检测出 字信号是否发生了跳周,且上述检测机制可看 做是盲跳周检测技术, 可避免使 用差分编码, 也无需引入训导序列或导频, 有利于降低发射机的复杂度, 不添 加冗余数据则有利于提高频谱效率和功率效率 。 附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案,下 面将对实施例和现有技术描 述中所需要使用的附图作筒单地介绍, 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,对于本领域普通技术人 员来讲,在不付出创造性劳动性 的前提下, 还可以根据这些附图获得其它的附图。

图 1为本发明实施例提供的一种数字信号的跳周 测方法的流程示意图; 图 2为本发明实施例提供的一种数字信号的跳周 正方法的流程示意图; 图 3为本发明实施例提供的一种数字信号处理方 的流程示意图; 图 4为本发明实施例提供的一种跳周检测值随时 变化的仿真示意图; 图 5为本发明实施例提供的应用三种不同技术下 仿真效果示意图; 图 6-a为本发明实施例提供的一种数字信号的跳周 检测装置的示意图; 图 6-b为本发明实施例提供的另一种数字信号的跳 周检测装置的示意图; 图 6-c为本发明实施例提供的另一种数字信号的跳 周检测装置的示意图; 图 6-d为本发明实施例提供的另一种数字信号的跳 周检测装置的示意图; 图 7为本发明实施例提供的一种数字信号的跳周 正装置的示意图; 图 8为本发明实施例提供的一种数字信号处理器 示意图;

图 9为本发明实施例提供的另一种数字信号处理 的示意图。 具体实施方式

本发明实施例提供数字信号的跳周检测方法、 数字信号的跳周纠正方法及 相关装置, 以期有效的发现和纠正数字信号的跳周。

为使得本发明的发明目的、 特征、 优点能够更加的明显和易懂, 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, 下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施 例, 而非全部的实施 例。基于本发明中的实施例, 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前 提 下所获得的所有其它实施例, 都属于本发明保护的范围。

下面通过具体实施例, 分别进行详细的说明。

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" "第四" 等(如果存在)是用于区别类似的对象, 而不必用于描述特定的 顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在 适当情况下可以互换, 以便这里 描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里 图示或描述的那些以外的顺序 实施。 此外, 术语 "包括" 和 "具有" 以及他们的任何变形, 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、 方法或系统、 产品或设 备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而 是可包括没有清楚地列出的或对 于这些过程、 方法、 产品或设备固有的其它步骤或单元。 本发明数字信号的跳周检测方法的一实施例, 该数字信号的跳周检测方法 可包括: 对第一数字信号进行去相位处理以得到第二数 字信号; 对第二数字信 号进行判决处理以得到第三数字信号;将第一 数字信号和第三数字信号进行共 轭运算以得到第四数字信号; 对第四数字信号执行窗口大小为 K+1的滑窗平均 处理以得到第一跳周检测值; 若得到的 i。时刻对应的第一跳周检测值小于第一 检测阈值, 则估计 i。时刻对应的第二数字信号发生了 180度跳周, 其中, 上述 K 为自然数; 或者, 对第四数字信号进行求平方处理以得到第五数 字信号; 对第 五数字信号执行窗口大小为 K+1的滑窗平均处理以得到第二跳周检测值; 若得 到的 i。时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测 值, 则估计 i。时刻对应的第 二数字信号发生了 90度跳周。

参见图 1 ,图 1为本发明实施例提供的一种数字信号的跳周 测方法的流程 示意图。 如图 1所示, 本发明实施例提供的一种数字信号的跳周检测 方法可包 括以下内容:

101、 对第一数字信号进行去相位处理以得到第二数 字信号。

在本发明的一些实施例中,可对第一数字信号 进行载波相位估计处理以得 到第一相位估计值, 可利用估计出的第一相位估计值,对第一数字 信号进行去 相位处理以得到第二数字信号。可以理解,对 不同时刻的第一数字信号进行载 波相位估计处理, 可以得到相应时刻对应的第一相位估计值, 利用各时刻对应 的第一相位估计值对相应时刻的第一数字信号 进行去相位处理,可以得到相应 时刻的第二数字信号。

其中,对第一数字信号进行去相位处理以得到 第二数字信号的过程中就可 能会发生数字信号跳周。

其中, 第一数字信号可以是经过色散补偿、解偏振复 用和频偏估计之后的 信号。

102、 对第二数字信号进行判决处理以得到第三数字 信号。

103、将第一数字信号和第三数字信号进行共轭 运算以得到第四数字信号。 104、 对第四数字信号执行窗口大小为 K+l的滑窗平均处理以得到第一跳 周检测值; 若得到的 i。时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测 值, 则估计 i。时刻对应的第二数字信号发生了 180度跳周。

105、 对第四数字信号进行求平方处理以得到第五数 字信号; 对第五数字 信号执行窗口大小为 K+1的滑窗平均处理以得到第二跳周检测值; 若得到的 io 时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测阈值 , 则估计 i。时刻对应的第二数字 信号发生了 90度跳周。

其中, 步骤 104和步骤 105可择一执行, 也可都执行, 若步骤 104和步骤 105 都执行, 则其没有必然的执行先后顺序。

其中, 上述 K为自然数, K的取值可根据实际场景和检测精度需要来进 设定, 亦可为经验值。

在本发明的一些实施例, 滑窗大小 K的确定可参考如下原则, 算法中的滑 窗大小 K, 可取决于光信噪比 (OSNR, Optical signal to noise ratio) 以及相位 噪声的走离程度。 如果 K过小, 滑窗可能难以 4艮好的抑制噪声 的影响, 可能 导致跳周检测参数(如第一跳周检测值、 第二跳周检测值等)随机浮动, 容易 造成检测错误。 相反, 若 K过长, 其间相位噪声的走离程度较大, 降低跳周检 测参数的区分度, 提高错误概率。 在通常的传输系统条件下: 若激光器线宽为 100 kHz, OSNR =14 dB (四相相移键控信号)或者 OSNR =21 dB ( 16正交幅 度调制 ( 16QAM, Quadrature amplitude modualtion )信号), K取值范围可为 150~250或其它范围, 例如 K取值 200, K可表示单位时长的个数, 不同系统的 单位时长可能不尽相同。

在本发明的一些实施例, 跳周检测阈值(例如第一检测阈值、 第二检测阈 值等)的选择, 可参考如下原则, 由于主要是利用比较跳周检测参数(例如第 一跳周检测值、 第二跳周检测值等)与跳周检测阈值(如第一 检测阈值、 第二 检测阈值等)的比较大小, 作为检测跳周是否发生的参考依据, 其选择可综合 考虑跳周发生概率, 相位噪声变化程度等。 例如同时综合考虑真实的 OSNR以 及激光器线宽的影响,可将跳周检测阈值(如 第一检测阈值、第二检测阈值等) 选取为 0.4~1或其它范围, 例如 0.4、 0.5等。 在本发明的一些实施例,将第一数字信号和第 三数字信号进行共轭运算以 得到第四数字信号, 可包括: 通过如下方式, 将第一数字信号和第三数字信号 二 η * ( )

进行共轭运算以得到第四数字信号, ― j'e, , 其中, 上述 i

= e j0 ' + n i * conj d i ) 表示时间变量, 上述 di表示 i时刻对应的第三数字信号, 上述 Xi 表示 i时刻对应的 第四数字信号, 上述 ni表示 i时刻对应的随机噪声。 在本发明的一些实施例, 对第四数字信号执行窗口大小为 K+1的滑窗平均 处理以得到第一跳周检测值, 可包括: 通过如下方式, 对第四数字信号执行窗 口大 +1的滑窗平均处理以得到第一跳周检测值,

, 其中, 上述 i表示时间变量, 上述 x k

示 k时 刻对应的第四数字信号 , 表示 i时刻对应的第一跳周检测值 ' 在本发明的一些实施例, 上述对第五数字信号执行窗口大小为 K+1的滑窗 平均处理以得到第二跳周检测值, 包括: 通过如下方式, 对第五数字信号执行 窗口 以得到第二跳周检测值,

, 其中, 上述 i表示时间变量,

示 k时 刻对应的第五数字信号 , 表示 i时刻对应的第二跳周检测值 ( 在本发明一些实施例, 上述若得到的 i。时刻对应的第一跳周检测值小于第 一检测阈值, 则估计 i。时刻对应的第二数字信号发生了 180度跳周, 可包括: 若 得到的 i。时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测 值, 并且第一相位估计值 ^ io K/2 与第二相位估计值 ^^+^ 2 的差值大于第一角度阈值, 则估计上述 i。时刻对应的第二数字信号发生了 180度的跳周, 其中, 第一相位估计值

^ io K/2 是通过对 i。-K/2时刻的第一数字信号进行载波相位估计 理而得到 的,第二相位估计值 ^P i()+K/2 是通过对 i。+K/2时刻的第一数字信号进行载波相 位估计处理而得到的。 在本发明一些实施例, 上述若得到的 i。时刻对应的第二跳周检测值小于第 二检测阈值, 则估计 i。时刻对应的第二数字信号发生了 90度跳周, 可包括: 若 得到的 i。时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测 值, 并且第一相位估计值

^ io K/2 与第二相位估计值 ^^+^ 2 的差值大于第二角度阈值, 则估计上述 i。时刻对应的第二数字信号发生了 90度的跳周, 其中, 第一相位估计值

^ io K/2 是通过对 i。-K/2时刻的第一数字信号进行载波相位估计 理而得到 的,第二相位估计值 ^P i()+K/2 是通过对 i。+K/2时刻的第一数字信号进行载波相 位估计处理而得到的。 在本发明的一些实施例,上述 i。时刻对应的第一跳周检测值例如可为得到 的第一时段内的各时刻对应的第一跳周检测值 中的最小值, 其中, 第一时段内 的各时刻对应的第一跳周检测值可均小于第一 检测阈值, 当然, 第一跳周检测 值例如也可为得到的第一时段内的各时刻对应 的第一跳周检测值中的最大值 或任意值, 当然, 第一时段内的各时刻对应的第一跳周检测值亦 可部分小于第 一检测阈值。 其中, 第一时段的时长可为 K+1 个单位时长, 当然亦可大于或 小于 K+1个单位时长。 在本发明的一些实施例, 上述 i。时刻对应的第二跳周检测值例如可为得到 的第二时段内的各时刻对应的第二跳周检测值 中的最小值, 其中, 第二时段内 的各时刻对应的第二跳周检测值均小于第二检 测阈值, 当然, 第一跳周检测值 例如也可为得到的第一时段内的各时刻对应的 第一跳周检测值中的最大值或 任意值, 当然, 第二时段内的各时刻对应的第二跳周检测值亦 可部分小于第一 检测阈值。 其中, 第一时段的时长可为 K+1个单位时长, 当然亦可大于或小于 K+1个单位时长。

在本发明的一些实施例中, 若通过上述举例方式发现 i。时刻对应的第二数 字信号发生了跳周(可能是 90度的跳周或 180度的跳周 ),还可进一步采用多种 方式来对数字信号进行相位纠正。

举例来说, 可对第一数字信号进行去相位处理以得到第二 数字信号; 对第 一数字信号进行载波相位估计处理得到第一相 位估计值;若发现 i。时刻对应的 第二数字信号发生了跳周, 则搜索出第一时刻和第二时刻, 其中, 第一时刻和 第二时刻属于时间区间 [i。-K/2, io-K/2] , 第三相位估计值 (p max 是通过对第一时 刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到 的,第四相位估计值 (p min 是通过 对第二时刻的第一数字信号进行载波相位估计 处理得到的, 第三相位估计值 (p max 是对时间区间 [i。-K/2, i。-K/2]内的各时刻的第一数字信号进行载波相 位估 计处理得到的第一相位估计值中的最大值,第 四相位估计值 (p max 是对时间区间 [io-K/2, i。-K/2]内的各时刻的第一数字信号进行载波相 位估计处理得到的第一 相位估计值中的最小值;估算出第一时刻与第 二时刻之间的各时刻的相位变化 值; 利用估算出的相位变化值,对第一时刻与第二 时刻之间的各时刻对应的第 一数字信号进行相位补偿以得到第六数字信号 。进一步的, 可对第六数字信号 进行去相位处理以得到第七数字信号,对第七 数字信号进行判决处理得到第八 数字信号, 并可进一步输出第八数字信号。

其中, 本发明实施例中描述的第一时刻与第二时刻之 间的各时刻, 可包括 第一时刻和 /或第二时刻在内, 当然在一些场景下亦可不包括第一时刻和 /或第 二时刻在内。

在本发明的一些实施例中,上述估算出第一时 刻与第二时刻之间的各时刻 的相位变化值, 包括: 通过线性函数拟合方式估算出第一时刻与第二 时刻之间 的各时刻的相位变化值。

在本发明的一些实施例中, 上述利用估算出的相位变化值,对第一时刻与 第二时刻之间的各时刻对应的第一数字信号进 行相位补偿以得到第六数字信 号, 对第六数字信号进行去相位处理以得到第七数 字信号, 包括: 通过如下方 式利用估算出的相位变化值,对第一时刻与第 二时刻之间的各时刻对应的第一 数字信号进行相位补偿以得到第六数字信号, 对第六数字信号进行去相位处理 以得到第七数字信号, φ,)]

其中,上述 r ei '表示 i时刻对应的第七数字信号,上述 A表示 i时刻对应的第一 数字信号,上述 (pi表示对 i时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理 到第一 相位估计值,上述 Δ (pi表示估算出的第一时刻与第二时刻之间的 i时刻的相位变 化值。

由上可见, 本实施例方案,对第一数字信号进行去相位处 理以得到第二数 字信号; 对第二数字信号进行判决处理以得到第三数字 信号; 将第一数字信号 和第三数字信号进行共轭运算以得到第四数字 信号;对第四数字信号执行窗口 大小为 K+1的滑窗平均处理以得到第一跳周检测值; 若得到的 i。时刻对应的第 一跳周检测值小于第一检测阈值,则估计 i。时刻对应的第二数字信号发生了 180 度跳周; 或对第四数字信号进行求平方处理以得到第五 数字信号; 对第五数字 信号执行窗口大小为 K+1的滑窗平均处理以得到第二跳周检测值; 若得到的 io 时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测阈值 , 则估计 i。时刻对应的第二数字 信号发生了 90度跳周。基于上述机制有利于有效的检测出 字信号是否发生了 跳周, 且上述检测机制可看做是盲跳周检测技术, 可避免使用差分编码, 也无 需引入训导序列或者导频,有利于降低发射机 的复杂度, 不添加冗余数据则有 利于提高频谱效率和功率效率。 本发明数字信号的跳周纠正方法的一实施例, 其中, 该数字信号的跳周纠 正方法可可包括: 对第一数字信号进行载波相位估计处理得到第 一相位估计 值; 对第一数字信号进行去相位处理以得到第二数 字信号; 若发现 i。时刻对应 的第二数字信号发生了跳周, 则搜索出第一时刻和第二时刻, 其中, 第一时刻 和第二时刻属于时间区间 [i。- K/2, io-K/2] , 第三相位估计值(p max 是通过对第一 时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得 到的,第四相位估计值 (p min 是通 过对第二时刻的第一数字信号进行载波相位估 计处理得到的, 其中, 第三相位 估计值(p max 是对时间区间 [i。-K/2, i。-K/2]内的各时刻的第一数字信号进行载波 相位估计处理得到的第一相位估计值中的最大 值,第四相位估计值 (p max 是对时 间区间 [i。-K/2, io-K/2]内的各时刻的第一数字信号进行载波相 估计处理得到 的第一相位估计值中的最小值;估算出第一时 刻与第二时刻之间的各时刻的相 位变化值; 利用估算出的相位变化值, 对第一时刻与第二时刻之间的各时刻对 应的第一数字信号进行相位补偿以得到第六数 字信号。

参见图 2,图 2为本发明实施例提供的一种数字信号的跳周 正方法的流程 示意图。 如图 2所示, 本发明实施例提供的一种数字信号的跳周纠正 方法可包 括以下内容:

201、 对第一数字信号进行载波相位估计处理得到第 一相位估计值。

202、 对第一数字信号进行去相位处理以得到第二数 字信号。

203、 若发现 i。时刻对应的第二数字信号发生了跳周, 则搜索出第一时刻 和第二时刻, 其中, 第一时刻和第二时刻属于时间区间 [i。- K/2, io-K/2], 第三 相位估计值 cp max 是通过对第一时刻的第一数字信号进行载 波相位估计处理得 到的,第四相位估计值 (p min 是通过对第二时刻的第一数字信号进行载 波相位估 计处理得到的, 第三相位估计值 cp max 是对时间区间 [io-K/2, io-K/2]内的各时刻 的第一数字信号进行载波相位估计处理得到的 第一相位估计值中的最大值,第 四相位估计值 cp max 是对时间区间 [i。-K/2, i。-K/2]内的各时刻的第一数字信号进 行载波相位估计处理得到的第一相位估计值中 的最小值;

204、 估算出第一时刻与第二时刻之间的各时刻的相 位变化值;

205、 利用估算出的相位变化值, 对第一时刻与第二时刻之间的各时刻对 应的第一数字信号进行相位补偿以得到第六数 字信号,对第六数字信号进行去 相位处理以得到第七数字信号。

在本发明的一些实施例中,可进一步对第七数 字信号进行判决处理得到第 八数字信号, 并可进一步输出第八数字信号。 其中, 本发明实施例中描述的第一时刻与第二时刻之 间的各时刻, 可包括 第一时刻和 /或第二时刻在内, 当然在一些场景下亦可不包括第一时刻和 /或第 二时刻在内。

在本发明的一些实施例中,上述估算出第一时 刻与第二时刻之间的各时刻 的相位变化值, 包括: 通过线性函数拟合方式估算出第一时刻与第二 时刻之间 的各时刻的相位变化值。

在本发明的一些实施例中, 上述利用估算出的相位变化值,对第一时刻与 第二时刻之间的各时刻对应的第一数字信号进 行相位补偿以得到第六数字信 号, 对第六数字信号进行去相位处理以得到第七数 字信号, 包括: 通过如下方 式利用估算出的相位变化值,对第一时刻与第 二时刻之间的各时刻对应的第一 数字信号进行相位补偿以得到第六数字信号, 对第六数字信号进行去相位处理 以得到第七数字信号, φ,)]

其中,上述 r ei '表示 i时刻对应的第七数字信号,上述表示 i时刻对应的第一 数字信号,上述 (pi表示对 i时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理 到第一 相位估计值,上述 Δ (pi表示估算出的第一时刻与第二时刻之间的 i时刻的相位变 化值。

由上可见, 本实施例方案,对第一数字信号进行去相位处 理以得到第二数 字信号; 对第一数字信号进行载波相位估计处理得到第 一相位估计值; 若发现 i。时刻对应的第二数字信号发生了跳周, 则搜索出第一时刻和第二时刻, 其中 第一时刻和第二时刻属于时间区间 [i。-K/2, io-K/2] , 第三相位估计值 (p max 是通 过对第一时刻的第一数字信号进行载波相位估 计处理得到的,第四相位估计值 (p min 是通过对第二时刻的第一数字信号进行载 波相位估计处理得到的, 第三相 位估计值 (p max 是对时间区间 [i。-K/2, i。-K/2]内的各时刻的第一数字信号进行载 波相位估计处理得到的第一相位估计值中的最 大值, 第四相位估计值 (p max 是对 时间区间 [i。-K/2, i。-K/2]内的各时刻的第一数字信号进行载波相 位估计处理得 到的第一相位估计值中的最小值;估算出第一 时刻与第二时刻之间的各时刻的 相位变化值; 利用估算出的相位变化值,对第一时刻与第二 时刻之间的各时刻 对应的第一数字信号进行相位补偿以得到第六 数字信号。基于上述机制有利于 可靠有效的对数字信号发生的跳周进行纠正, 由于可避免使用差分编码,也无 需引入训导序列或者导频,有利于降低发射机 的复杂度, 不添加冗余数据则有 利于提高频谱效率和功率效率。 为便于更好的理解本发明实施例提供的技术方 案,下面通过一些具体场景 下的实施方式为例进行介绍。

参见图 3 , 图 3为本发明实施例提供的一种数字信号处理方 的流程示意 图。 其中, 如图 3所示, 本发明实施例提供的一种数字信号处理方法可 包括以 下内容:

301、 对第一数字信号进行载波相位估计处理得到第 一相位估计值。

其中, 第一数字信号可以是经过色散补偿、解偏振复 用和频偏估计之后的 信号。 第一数字信号可用! "i表示, 其中, 1 1 1

其中, i表示时间变量, Si是发射端发出的 i时刻的数字信号 (高阶调制码 型信号用复数形式表达), 6 i是财刻真实的载波相位, ni是均匀分布的财刻的 随机噪声, ni期望值为 0。 如果 6 i被正确估计出来, 则可以正确得到发射端数 据 si。

302、 对第一数字信号进行去相位处理以得到第二数 字信号。

在本发明的一些实施例中,可对第一数字信号 进行载波相位估计处理以得 到第一相位估计值, 可利用估计出的第一相位估计值,对第一数字 信号进行去 相位处理以得到第二数字信号。可以理解,对 不同时刻的第一数字信号进行载 波相位估计处理, 可以得到相应时刻对应的第一相位估计值, 利用各时刻对应 的第一相位估计值对相应时刻的第一数字信号 进行去相位处理,可以得到相应 时刻的第二数字信号。

其中,对第一数字信号进行去相位处理以得到 第二数字信号的过程中可能 会发生数字信号的跳周。

303、 对第二数字信号进行判决处理以得到第三数字 信号。 304、将第一数字信号和第三数字信号进行共轭 运算以得到第四数字信号。 在本发明一些实施例,将第一数字信号和第三 数字信号进行共轭运算以得 到第四数字信号, 可包括: 通过如下方式, 将第一数字信号和第三数字信号进 χ Ί = conj(d i )

行共轭运算以得到第四数字信号, : + ni , conj(di ) , 其中, 上述 i表示 时间变量, 上述 di表示 i时刻对应的第三数字信号, 上述 Xi 表示 i时刻对应的第四 数字信号, 上述 表示 i时刻对应的随机噪声。

305、 对第四数字信号执行窗口大小为 K+1的滑窗平均处理以得到第一跳 周检测值; 若得到的 i。时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测 值, 则估计 i 0 时刻对应的第二数字信号发生了 180度跳周。

在本发明的一些实施例, 对第四数字信号执行窗口大小为 K+1的滑窗平均 处理以得到第一跳周检测值, 可包括: 通过如下方式, 对第四数字信号执行窗 口大 + 1的滑窗平均处理以得到第一跳周检测值,

k=i -K/2 , 其中, 上述 i表示时间变量, 上述 表

180

示 k时刻对应的第四数字信号, 表示 i时刻对应的第一跳周检测值 (

di有经过归一化, 共轭乘积为 1

180

基于公式(1 )计算 i时刻对应的第一跳周检测值 , 其中, n i 的期望 值是 0, 所以在窗口足够大时, 平均值可能趋于 0。 若为没有发生跳周时的计算 结果, 随着时间量 i 的变化, 变化平稳。 其中, 如果在 i。时刻发生了 180度跳周, 那么在 i。时刻前后, si和 di有 180度 相位差, 即 Xi的相位在 i。时刻发生了 180度变化。 在 就 趋于 0, 如公式(2)所示。

180

可以理解的是, 随着时间变量 i逐渐向 i。靠近, 就会从一个较大值

180

下降到一个极小值; 随着时间变量 i逐渐离开 i。, ¾ 又会从一个极小值上 升到一个较大值。 306、 对第四数字信号进行求平方处理以得到第五数 字信号; 对第五数字 信号执行窗口大小为 K+1的滑窗平均处理以得到第二跳周检测值; 若得到的 io 时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测阈值 , 则估计 i。时刻对应的第二数字 信号发生了 90度跳周。

在本发明的一些实施例, 可通过如下方式,对第四数字信号进行求平方 处 理以得到第五数字信号,

{ = ( ; ) 2 = e ]Wi +2*n i conj(d i )* e J0i + n i conj(d i ) * n i conj(d i ),

其中, yi表示 i时刻的第五数字信号, xi表示 i时刻的第四数字信号。 在本发明的一些实施例, 上述对第五数字信号执行窗口大小为 K+1的滑窗 平均处理以得到第二跳周检测值, 包括: 通过如下方式, 对第五数字信号执行 窗口 以得到第二跳周检测值, /2 , 其中, 上述 i表示时间变量,

示 k时刻对应的第五数字信号, 表示 i时刻对应的第二跳周检测值 其中, 上述公式可变形为如下公式(3), z, 90 =

^∑= /2 + ^ ∑= 2 ( 2 ( d k k +n kCO nj(d k n kCO n編 + 1

790

基于上述公式计算 i时刻对应的第一跳周检测值 Z , 其中, ni 的期望值 是 0, 所以在窗口足够大时, 平均值可能趋于 0。 若为没有发生跳周时的计算结 果, 随着时间量 i 的变化, 乙 i 变化平稳。 其中, 如果在 i。时刻发生了 90度跳周, 那么在 i。时刻前后, si和 di有正负 90 度相位差, 即 xi的相位在 iO时刻发生了正负 90度的变化, 因此, yi就会发生 180 度的相位变化, 在 iO时刻计算出来的 就趋于 0, 如下公式(4)所示。

90

可以理解的是, 随着时间变量 i逐渐向 i。靠近, 就会从一个较大值 下降到一个极小值; 随着时间变量 i逐渐离开 i 0 , 又会从一个极小值上 升到一个较大值。 其中, 步骤 305和步骤 306可择一执行, 也可都执行, 若步骤 305和步骤 306 都执行, 则其没有必然的执行先后顺序。

参见图 4,图 4展示了利用上述原理所做的一个仿真结果, 真数据是 67000 个 QPSK信号。从图 4中可以看出,平稳变化的跳周检测值在跳周 生时刻会出 现一个极小值, 非常有区分度。 因此, 可以通过比较跳周检测值与某预先设定 检测阈值的大小, 来检测是否发生跳周。 从理论上来说, 如果滑动平均窗口 K+1够大, 这个极小值应该趋近于 0。 但是考虑到滑动平均窗口太大会增加计 算时间, 所以一个合理的窗口大小即可, 因此该极小值受噪声影响, 通常不能 达到 0。 跳周检测值仿真结果。

在本发明一些实施例, 上述若得到的 i。时刻对应的第一跳周检测值小于第 一检测阈值, 则估计 i。时刻对应的第二数字信号发生了 180度跳周, 可包括: 若 得到的 i。时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测 值, 并且第一相位估计值 ^ io K/2 与第二相位估计值 ^^+^ 2 的差值大于第一角度阈值, 则估计上述 i。时刻对应的第二数字信号发生了 180度的跳周, 其中, 第一相位估计值

^ io K/2 是通过对 i。-K/2时刻的第一数字信号进行载波相位估计 理而得到 的,第二相位估计值 ^P i()+K/2 是通过对 i。+K/2时刻的第一数字信号进行载波相 位估计处理而得到的。 在本发明一些实施例, 上述若得到的 i。时刻对应的第二跳周检测值小于第 二检测阈值, 则估计 i。时刻对应的第二数字信号发生了 90度跳周, 可包括: 若 得到的 i。时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测 值, 并且第一相位估计值

^ io K/2 与第二相位估计值 ^^+^ 2 的差值大于第二角度阈值, 则估计上述 i。时刻对应的第二数字信号发生了 90度的跳周, 其中, 第一相位估计值

^ io K/2 是通过对 i。-K/2时刻的第一数字信号进行载波相位估计 理而得到 的,第二相位估计值 ^P i()+K/2 是通过对 i。+K/2时刻的第一数字信号进行载波相 位估计处理而得到的。 在本发明的一些实施例,上述 i。时刻对应的第一跳周检测值例如可为得到 的第一时段内的各时刻对应的第一跳周检测值 中的最小值, 其中, 第一时段内 的各时刻对应的第一跳周检测值可均小于第一 检测阈值, 当然, 第一跳周检测 值例如也可为得到的第一时段内的各时刻对应 的第一跳周检测值中的最大值 或任意值, 当然, 第一时段内的各时刻对应的第一跳周检测值亦 可部分小于第 一检测阈值。 其中, 第一时段的时长可为 K+1 个单位时长, 当然亦可大于或 小于 K+1个单位时长。 在本发明的一些实施例, 上述 i。时刻对应的第二跳周检测值例如可为得到 的第二时段内的各时刻对应的第二跳周检测值 中的最小值, 其中, 第二时段内 的各时刻对应的第二跳周检测值均小于第二检 测阈值, 当然, 第一跳周检测值 例如也可为得到的第一时段内的各时刻对应的 第一跳周检测值中的最大值或 任意值, 当然, 第二时段内的各时刻对应的第二跳周检测值亦 可部分小于第一 检测阈值。 其中, 第一时段的时长可为 K+1个单位时长, 当然亦可大于或小于 K+1个单位时长。

在本发明的一些实施例, 当跳周检测值大于检测阈值, 则向可将跳周标志 位 flag设置为 1 (或 0 ), 以指示跳周发生, 其启动跳周纠正程序。 例如, 跳周标 志位 flag从 0变到 1表示进入跳周发生过程,跳周标志位 flag从 1变到 0表示退出跳 周发生过程, 跳周已经完成。

当跳周检测值小于检测阈值,则可继续检测跳 周标志位 flag。如果 flag表示 目前处于跳周发生过程(flag=l ), 之前的警报已经启动纠正程序, 无需再次 纠正。 如果跳周标志位 flag表示目前不处于跳周发生过程(flag=0 ), 则继续进 行检验。 尽管跳周检测值可以检测跳周, 在噪声, 激光器线宽和非线性等因素 的影响下,正确检测对检测阈值精确度的要求 比较高。 为了降低对检测阈值设 定的要求和进一步确认跳周是否发生, 可在以 i 为中心, K+1窗口内, 搜索 ν180 7 90)

Δ ί 或 Z 的极小值处 i。, 此处即为跳周位置。 再取以时刻 i。为中心的窗口

两端的载波相位估计值^^— 和 ^^+^ 2 。 当二者之差大于设定的角度阈 值, 则可估计时刻 i。跳周发生, 数字信号序列进入跳周发生过程, flag=l ; 并 可根据跳周的类型给 赋值。 180度跳周, = π, 正负 90度跳周, =π/2。 当二者之差小于设定的角度阈值, 则估计时刻 i 0 跳周未发生。 在本发明的一些实施例中,角度阈值(如第一 角度阈值和第二角度阈值等) 的选择, 可参考如下原则。 在理想情况下, 跳周会导致载波相位迅速变化 90 度, 没有跳周的时候不会发生快速变化, 理想的验证角度应为 45度。 而实际中 由于噪声和载波相位走离效应的影响,滑窗滤 波器两端的相位噪声会比理想值 变化更大。 同时考虑到跳周本身的发生概率比较小, 为了更好的验证检测出来 跳周的准确性, 增加角度阈值。

例如, 在常见的系统参数情况下, 假设激光器线宽为 100 kHz, 滑窗长度 为 200, OSNR=14 dB ( QPSK信号)或者 OSNR=21 dB ( 16QAM信号), 最佳 的角度阈值范围可为 45~75度, 例如选为 60度。

其中, 上述 K为自然数, K的取值可根据实际场景和检测精度需要来进 设定, 亦可为经验值。

在本发明的一些实施例, 滑窗大小 K的确定可参考如下原则, 算法中的滑 窗大小 K, 可取决于光信噪比 (OSNR, Optical signal to noise ratio) 以及相位 噪声的走离程度。 如果 K过小, 滑窗可能难以 4艮好的抑制噪声 的影响, 可能 导致跳周检测参数(如第一跳周检测值、 第二跳周检测值等)随机浮动, 容易 造成检测错误。 相反, 若 K过长, 其间相位噪声的走离程度较大, 降低跳周检 测参数的区分度, 提高错误概率。 在通常的传输系统条件下: 若激光器线宽为 100 kHz, OSNR =14 dB (四相相移键控信号)或者 OSNR =21 dB ( 16正交幅 度调制 ( 16QAM, Quadrature amplitude modualtion )信号), K取值范围可为 150~250或其它范围, 例如 K取值 200, 此处的 K表示单位时长的个数。

在本发明的一些实施例, 跳周检测阈值(例如第一检测阈值、 第二检测阈 值等)的选择, 可参考如下原则, 由于算法利用比较跳周检测参数(例如第一 跳周检测值、 第二跳周检测值等)与跳周检测阈值(如第一 检测阈值、 第二检 测阈值等)的比较大小作为检测跳周是否发生 的参考依据, 其选择可综合考虑 跳周发生概率, 相位噪声变化程度等。 例如同时综合考虑真实的 OSNR以及激 光器线宽的影响, 可将跳周检测阈值(如第一检测阈值、 第二检测阈值等)选 取为 0.4~1或其它范围, 例如 0.4等。

307、若估计 i。时刻对应的第二数字信号发生了跳周(可 是 90度跳周或 180 度跳周), 则搜索出第一时刻和第二时刻。 其中, 第一时刻和第二时刻属于时间区间 [i。-K/2, io-K/2], 第三相位估计 值 (p max 是通过对第一时刻的第一数字信号进行载 波相位估计处理得到的, 第四 相位估计值 (p min 是通过对第二时刻的第一数字信号进行载 波相位估计处理得到 的, 其中, 第三相位估计值 (p max 是对时间区间 [i。- K/2, i。-K/2]内的各时刻的第 一数字信号进行载波相位估计处理得到的第一 相位估计值中的最大值,第四相 位估计值 (p max 是对时间区间 [i。-K/2, i。-K/2]内的各时刻的第一数字信号进行载 波相位估计处理得到的第一相位估计值中的最 小值。

308、 估算出第一时刻与第二时刻之间的各时刻的相 位变化值。

309、 利用估算出的相位变化值, 对第一时刻与第二时刻之间的各时刻对 应的第一数字信号进行相位补偿以得到第六数 字信号,对第六数字信号进行去 相位处理以得到第七数字信号。

在本发明的一些实施例中,上述估算出第一时 刻与第二时刻之间的各时刻 的相位变化值, 包括: 通过线性函数拟合方式估算出第一时刻与第二 时刻之间 的各时刻的相位变化值。

在本发明的一些实施例中, 上述利用估算出的相位变化值,对第一时刻与 第二时刻之间的各时刻对应的第一数字信号进 行相位补偿以得到第六数字信 号, 对第六数字信号进行去相位处理以得到第七数 字信号, 包括: 通过如下方 式利用估算出的相位变化值,对第一时刻与第 二时刻之间的各时刻对应的第一 数字信号进行相位补偿以得到第六数字信号, 对第六数字信号进行去相位处理 以得到第七数字信号, φ,)]

其中,上述 r ei '表示 i时刻对应的第七数字信号,上述表示 i时刻对应的第一 数字信号,上述 φι表示对 i时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理 到第一 相位估计值,上述 Δ cpi表示估算出的第一时刻与第二时刻之间的 i时刻的相位变 化值。

在本发明的一些实施例中,可进一步的对第六 数字信号进行去相位处理以 得到第七数字信号,对第七数字信号进行判决 处理得到第八数字信号, 并可进 一步输出第八数字信号。

310、 对第七数字信号进行判决处理以得到第八数字 信号。

在本发明的一些实施例中, 跳周纠正的具体方式可以如下:

首先可在跳周位置 i。附近(如 K+1的范围 )寻找载波相位估计的最大值 (p max 的时间位置(第一时刻, 用 m表示)和最小值 cp min 的时间位置(第二时刻, 用 n 表示), m和 n其间的时间区域可定义为跳周发生过程区域 M和 m先后关系不 确定, 根据跳周是正是负而变。 这里引入了跳周累计量 Δ φ^ 用以累计整个码 流的跳周带来的相位变化。 Δ φι初始化为 0 (即 Δ φ。=0 )。

跳周发生过程区域之前(i <= min(m, η) ), 没有带来新的相位变化, 累计 量△ (ft不做改变, 如 Δ φ- Δ φ μι

跳周发生过程区域之内 ( min(m, n) < i <= max(m, n) ), 该跳周带来的相位 变化, 可认为是均分到整个区域内, 累计量 Δ φι每次改变 Zi/|n-m|。 当时间变量 i到达了 max ( m, n ), 就完成了整个 的相位变化的累加。

跳周发生过程区域之后 ( i > max(M, m) ), 新跳周带来的相位变化已经完 全计入了 Δ φι, 后续新跳周带来之前无改变, 如 A (pi= A (p i+1

其中,将 i时刻的跳周累计量 Δ φι和估计出来的载波相位 cpi相加,作为 i时刻 新的载波相位估计值。 从第一数字信号 A中除去此载波相位, 得到第七数字信 号 r e , 对第七数字信号进行判决处理以得到第八数字 信号 d 。

参见图 5 , 图 5展示了一种仿真结果, BER vs OSNR 曲线; 28-Gbaud/s PM-QPSK经过 2000km传输。

其中, 带空心圓的曲线表示采用训导序列结果;

带正方形曲线表示采用本发明实施例的技术方 案的结果;

带三角形的曲线表示采用差分编码的结果。

图 5展示的结果表明, 本发明实施例的技术方案的效果与采用训导序 列的 技术基本一样, 基本到达了最佳, 优于采用差分编码的技术约 3dB。

由上可见, 本实施例方案,对第一数字信号进行载波相位 估计处理得到第 一相位估计值; 对第一数字信号进行去相位处理以得到第二数 字信号; 对第二 数字信号进行判决处理以得到第三数字信号; 将第一数字信号和第三数字信号 进行共轭运算以得到第四数字信号; 对第四数字信号执行窗口大小为 K+1的滑 窗平均处理以得到第一跳周检测值; 若得到的 i。时刻对应的第一跳周检测值小 于第一检测阈值,则估计 i。时刻对应的第二数字信号发生了 180度跳周;或对第 四数字信号进行求平方处理以得到第五数字信 号;对第五数字信号执行窗口大 小为 K+1的滑窗平均处理以得到第二跳周检测值; 若得到的 i。时刻对应的第二 跳周检测值小于第二检测阈值, 则估计 i。时刻对应的第二数字信号发生了 90度 跳周, 若估计 i。时刻对应的第二数字信号发生了跳周, 则搜索出第一时刻和第 二时刻, 其中第一时刻和第二时刻属于时间区间 [i。-K/2, io-K/2] , 第三相位估 计值 (p max 是通过对第一时刻的第一数字信号进行载 波相位估计处理得到的, 第 四相位估计值 (p min 是通过对第二时刻的第一数字信号进行载 波相位估计处理得 到的, 第三相位估计值 cp max 是对时间区间 [i。- K/2, i。-K/2]内的各时刻的第一数 字信号进行载波相位估计处理得到的第一相位 估计值中的最大值,第四相位估 计值 (p max 是对时间区间 [i。-K/2, io-K/2]内的各时刻的第一数字信号进行载波相 位估计处理得到的第一相位估计值中的最小值 ;估算出第一时刻与第二时刻之 间的各时刻的相位变化值; 利用估算出的相位变化值,对第一时刻与第二 时刻 之间的各时刻对应的第一数字信号进行相位补 偿以得到第六数字信号。基于上 述机制有利于有效对数字信号发生的跳周进行 检测和纠正,且上述检测机制可 看做是盲跳周检测技术, 由于可避免使用差分编码,也无需引入训导序 列或导 频,有利于降低发射机的复杂度, 不添加冗余数据则有利于提高频谱效率和功 率效率。

为便于更好的实施本发明实施例的上述方案, 下面还提供用于配合实施上 述方案的相关装置。 参见图 6-a、 图 6-b和图 6-a、 本发明实施例提供的一种数字信号的跳周检测 装置 600, 可包括: 去相位单元 610、 判决单元 620、 共轭运算单元 630、 第一估 计单元 640和 /或第二估计单元 650。

其中, 去相位单元 610, 用于对第一数字信号进行去相位处理以得到第 二 数字信号;

判决单元 620, 用于对第二数字信号进行判决处理以得到第三 数字信号; 共轭运算单元 630, 用于将第一数字信号和第三数字信号进行共轭 运算以 得到第四数字信号;

第一估计单元 640, 用于对第四数字信号执行窗口大小为 K+1的滑窗平均 处理以得到第一跳周检测值; 若得到的 i。时刻对应的第一跳周检测值小于第一 检测阈值, 则估计 i。时刻对应的第二数字信号发生了 180度跳周, 其中, 上述 K 为自然数;

和 /或,

第二估计单元 650, 用于对第四数字信号进行求平方处理以得到第 五数字 信号; 对第五数字信号执行窗口大小为 K+1的滑窗平均处理以得到第二跳周检 测值; 若得到的 i。时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测 值, 则估计 i。时 刻对应的第二数字信号发生了 90度跳周。

在本发明的一些实施例中, 第一估计单元 640可具体用于, 通过如下方式 对第 口大小为 K+1的滑窗平均处理以得到第一跳周检测值, k=i-K/2 k , 其中, 上述 i表示时间变量, 上述 x k 表 示 k时刻对应的第四数字信号 , 表示 i时刻对应的第一跳周检测值; 若得到的 i。时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测 值, 则估计 i。时刻 对应的第二数字信号发生了 180度跳周, 其中, 上述 K为自然数。 在本发明的一些实施例中, 第二估计单元 650可具体用于, 对第四数字信 号进行求平方处理以得到第五数字信号,通过 如下方式,对第五数字信号执行 窗口 +1的滑窗平均处理以得到第二跳周检测值, /2 , 其中, 上述 i表示时间变量, 示 k时刻对应的第五数字信号 , 表示 i时刻对应的第二跳周检测值, 若得到的 i。时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测 值, 则估计 i。时刻 对应的第二数字信号发生了 90度跳周。 在本发明的一些实施例中, 第一估计单元 640可具体用于, 对第四数字信 号执行窗口大小为 K+1的滑窗平均处理以得到第一跳周检测值;

若得到的 i。时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测 值, 并且第一相位 估计值 ^ 2 与第二相位估计值 ^io+^ 2 的差值大于第一角度阈值, 则估 计上述 i。时刻对应的第二数字信号发生了 180度的跳周,其中,第一相位估计值

^ io K/2 是通过对 i。-K/2时刻的第一数字信号进行载波相位估计 理而得到 的,第二相位估计值 ^P i()+K/2 是通过对 i。+K/2时刻的第一数字信号进行载波相 位估计处理而得到的。 在本发明的一些实施例中, 第二估计单元 650可具体用于, 对第四数字信 号进行求平方处理以得到第五数字信号; 对第五数字信号执行窗口大小为 K+1 的滑窗平均处理以得到第二跳周检测值;

若得到的 i。时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测 值, 并且第一相位 估计值 ^ 2 与第二相位估计值 ^io+^ 2 的差值大于第二角度阈值, 则估 计上述 i。时刻对应的第二数字信号发生了 90度的跳周, 其中, 第一相位估计值

^ io K/2 是通过对 i。-K/2时刻的第一数字信号进行载波相位估计 理而得到 的,第二相位估计值 ^P i()+K/2 是通过对 i。+K/2时刻的第一数字信号进行载波相 位估计处理而得到的。 在本发明的一些实施例,上述 i。时刻对应的第一跳周检测值例如可为得到 的第一时段内的各时刻对应的第一跳周检测值 中的最小值, 其中, 第一时段内 的各时刻对应的第一跳周检测值可均小于第一 检测阈值, 当然, 第一跳周检测 值例如也可为得到的第一时段内的各时刻对应 的第一跳周检测值中的最大值 或任意值, 当然, 第一时段内的各时刻对应的第一跳周检测值亦 可部分小于第 一检测阈值。 其中, 第一时段的时长可为 K+1 个单位时长, 当然亦可大于或 小于 K+1个单位时长。

在本发明的一些实施例, 上述 i。时刻对应的第二跳周检测值例如可为得到 的第二时段内的各时刻对应的第二跳周检测值 中的最小值, 其中, 第二时段内 的各时刻对应的第二跳周检测值均小于第二检 测阈值, 当然, 第一跳周检测值 例如也可为得到的第一时段内的各时刻对应的 第一跳周检测值中的最大值或 任意值, 当然, 第二时段内的各时刻对应的第二跳周检测值亦 可部分小于第一 检测阈值。 其中, 第一时段的时长可为 K+1个单位时长, 当然亦可大于或小于 K+1个单位时长。

在本发明的一些实施例中, 若通过上述举例方式发现 i。时刻对应的第二数 字信号发生了跳周(可能是 90度的跳周或 180度的跳周 ),还可进一步采用多种 方式来对数字信号进行相位纠正。

参见图 6-d, 在本发明的一些实施例, 数字信号的跳周检测装置 600还可 进一步包括: 纠正单元 660, 用于若发现 i。时刻对应的第二数字信号发生了跳 周, 则搜索出第一时刻和第二时刻, 其中, 第一时刻和第二时刻属于时间区间 [io-K/2, io-K/2], 第三相位估计值(p max 是通过对第一时刻的第一数字信号进行 载波相位估计处理得到的,第四相位估计值 (p min 是通过对第二时刻的第一数字 信号进行载波相位估计处理得到的, 第三相位估计值 cp max 是对时间区间 [io-K/2, i。-K/2]内的各时刻的第一数字信号进行载波相 位估计处理得到的第一 相位估计值中的最大值, 第四相位估计值(p max 是对时间区间 [io-K/ 2 , io-K/ 2 ]内 的各时刻的第一数字信号进行载波相位估计处 理得到的第一相位估计值中的 最小值; 估算出第一时刻与第二时刻之间的各时刻的相 位变化值; 利用估算出 的相位变化值,对第一时刻与第二时刻之间的 各时刻对应的第一数字信号进行 相位补偿以得到第六数字信号。进一步的, 可对第六数字信号进行去相位处理 以得到第七数字信号,对第七数字信号进行判 决处理得到第八数字信号, 并可 进一步输出第八数字信号。

其中, 本发明实施例中描述的第一时刻与第二时刻之 间的各时刻, 可包括 第一时刻和 /或第二时刻在内, 当然在一些场景下亦可不包括第一时刻和 /或第 二时刻在内。

在本发明的一些实施例中,纠正单元 660估算出第一时刻与第二时刻之间 的各时刻的相位变化值, 包括: 通过线性函数拟合方式估算出第一时刻与第二 时刻之间的各时刻的相位变化值。

在本发明的一些实施例中, 纠正单元 660利用估算出的相位变化值,对第 一时刻与第二时刻之间的各时刻对应的第一数 字信号进行相位补偿以得到第 六数字信号, 对第六数字信号进行去相位处理以得到第七数 字信号, 包括: 通 过如下方式利用估算出的相位变化值,对第一 时刻与第二时刻之间的各时刻对 应的第一数字信号进行相位补偿以得到第六数 字信号,对第六数字信号进行去 相位处理以得到第七数字信号, φ,)]

其中,上述 r ei '表示 i时刻对应的第七数字信号,上述 A表示 i时刻对应的第一 数字信号,上述 (ft表示对 i时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理 到第一 相位估计值,上述 Δ (pi表示估算出的第一时刻与第二时刻之间的 i时刻的相位变 化值。

可以理解的是, 本实施例的数字信号的跳周检测装置 600的各功能模块的 功能可根据上述方法实施例中的方法具体实现 ,其具体实现过程可以参照上述 方法实施例的相关描述, 此处不再赘述。

由上可见,本实施例提供的数字信号的跳周检 测装置 600对第一数字信号 进行去相位处理以得到第二数字信号;对第二 数字信号进行判决处理以得到第 三数字信号;将第一数字信号和第三数字信号 进行共轭运算以得到第四数字信 号; 对第四数字信号执行窗口大小为 K+1 的滑窗平均处理以得到第一跳周检 测值; 若得到的 i。时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测 值, 则估计 i。 时刻对应的第二数字信号发生了 180度跳周;或对第四数字信号进行求平方处 理以得到第五数字信号; 对第五数字信号执行窗口大小为 K+1 的滑窗平均处 理以得到第二跳周检测值;若得到的 i。时刻对应的第二跳周检测值小于第二检 测阈值, 则估计 i。时刻对应的第二数字信号发生了 90度跳周。 基于上述机制 有利于有效的检测出数字信号是否发生了跳周 ,且上述检测机制可看做是盲跳 周检测技术, 可避免使用差分编码, 也无需引入训导序列或者导频, 有利于降 低发射机的复杂度, 不添加冗余数据则有利于提高频谱效率和功率 效率。 参见图 7、 本发明实施例提供的一种数字信号的跳周纠正 装置 700, 可包 括: 载波相位估计单元 710、 去相位处理单元 720、 搜索单元 730、 估算单元 740和相位补偿单元 750。

其中, 载波相位估计单元 710, 用于对第一数字信号进行载波相位估计处 理得到第一相位估计值;

去相位处理单元 720, 用于对第一数字信号进行去相位处理以得到第 二数 字信号;

搜索单元 730, 用于若发现 i。时刻对应的第二数字信号发生了跳周, 则搜 索出第一时刻和第二时刻, 其中, 第一时刻和第二时刻属于时间区间 [i。-K/2, io-K/2],第三相位估计值 cp max 是通过对第一时刻的第一数字信号进行载 波相位 估计处理得到的,第四相位估计值 (p min 是通过对第二时刻的第一数字信号进行 载波相位估计处理得到的, 第三相位估计值 cp max 是对时间区间 [i。-K/2, io-K/2] 内的各时刻的第一数字信号进行载波相位估计 处理得到的第一相位估计值中 的最大值, 第四相位估计值(p max 是对时间区间 [i。-K/2, i。-K/2]内的各时刻的第 一数字信号进行载波相位估计处理得到的第一 相位估计值中的最小值;

估算单元 740, 用于估算出第一时刻与第二时刻之间的各时刻 的相位变化 值;

相位补偿单元 750, 用于利用估算出的相位变化值, 对第一时刻与第二时 刻之间的各时刻对应的第一数字信号进行相位 补偿以得到第六数字信号,对第 六数字信号进行去相位处理以得到第七数字信 号。

在本发明的一些实施例中,估算单元 740可具体用于,通过线性函数拟合 方式估算出第一时刻与第二时刻之间的各时刻 的相位变化值。

在本发明的一些实施例中,相位补偿单元 750可具体用于,通过如下方式 利用估算出的相位变化值,对第一时刻与第二 时刻之间的各时刻对应的第一数 字信号进行相位补偿以得到第六数字信号,对 第六数字信号进行去相位处理以 得到第七数字信号,

其中, 上述 r ei '表示 i时刻对应的第七数字信号, 上述 表示 i时刻对应的 第一数字信号,上述 φι表示对 i时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理 到第一相位估计值, 上述 A (pi表示估算出的第一时刻与第二时刻之间的 i时刻 的相位变化值。

可以理解的是,本实施例的数字信号的跳周纠 正装置 700的各功能模块的 功能可根据上述方法实施例中的方法具体实现 ,其具体实现过程可以参照上述 方法实施例的相关描述, 此处不再赘述。

由上可见, 本实施例的数字信号的跳周纠正装置 700, 对第一数字信号进 行去相位处理以得到第二数字信号;对第一数 字信号进行载波相位估计处理得 到第一相位估计值; 若发现 i。时刻对应的第二数字信号发生了跳周, 则搜索出 第一时刻和第二时刻, 第一时刻和第二时刻属于时间区间 [i。-K/2, io-K/2] , 第 三相位估计值 cp max 是通过对第一时刻的第一数字信号进行载 波相位估计处理 得到的,第四相位估计值 (p min 是通过对第二时刻的第一数字信号进行载 波相位 估计处理得到的, 第三相位估计值(p max 是对时间区间 [io-K/2, io-K/2]内的各时 刻的第一数字信号进行载波相位估计处理得到 的第一相位估计值中的最大值, 第四相位估计值(p max 是对时间区间 [i。- K/2, i。-K/2]内的各时刻的第一数字信号 进行载波相位估计处理得到的第一相位估计值 中的最小值;估算出第一时刻与 第二时刻之间的各时刻的相位变化值; 利用估算出的相位变化值,对第一时刻 与第二时刻之间的各时刻对应的第一数字信号 进行相位补偿以得到第六数字 信号。基于上述机制有利于可靠有效的对数字 信号发生的跳周进行纠正, 由于 可避免使用差分编码,也无需引入训导序列或 者导频,有利于降低发射机的复 杂度, 不添加冗余数据则有利于提高频谱效率和功率 效率。 参见图 8, 本发明实施例还提供一种数字信号处理器 800, 可包括: 输入装置 810、 输出装置 820、 存储器 830和处理器 840 (数字信号处理器中 的处理器 840的数量可以一个或多个, 图 8中以一个处理器为例)。 在本发明的 一些实施例中, 输入装置 810、 输出装置 820、 存储器 830和处理器 840可通过总 线或其它方式连接, 其中, 图 8中以通过总线连接为例。

其中, 处理器 840执行如下步骤:

对第一数字信号进行去相位处理以得到第二数 字信号;

对第二数字信号进行判决处理以得到第三数字 信号;

将第一数字信号和第三数字信号进行共轭运算 以得到第四数字信号; 对第四数字信号执行窗口大小为 K+1的滑窗平均处理以得到第一跳周检 测值; 若得到的 i。时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测 值, 则估计 i。时 刻对应的第二数字信号发生了 180度跳周, 其中, 上述 K为自然数;

或者,

对第四数字信号进行求平方处理以得到第五数 字信号;对第五数字信号执 行窗口大小为 K+1的滑窗平均处理以得到第二跳周检测值; 若得到的 i。时刻对 应的第二跳周检测值小于第二检测阈值, 则估计 i。时刻对应的第二数字信号发 生了 90度跳周。

在本发明的一些实施例中, 处理器 840对第四数字信号执行窗口大小为 K+1的滑窗平均处理以得到第一跳周检测值, 包括: 通过如下方式, 对第四数 字信号执行窗口大小为 K+1的滑窗平均处理以得到第一跳周检测值, k=i-K/2 k 其中, 上述 i表示时间变量, 上述 x k 表 示 k时刻对应的第四数字信号 , 表示 i时刻对应的第一跳周检测值 ( 在本发明的一些实施例中, 处理器 840对第五数字信号执行窗口大小为

K+1的滑窗平均处理以得到第二跳周检测值, 包括: 通过如下方式, 对第五数 字信 口大小为 K+1的滑窗平均处理以得到第二跳周检测值, 其中, 上述 i表示时间变量, 790

示 k时刻对应的第五数字信号, Z 表示 i时刻对应的第二跳周检测值。 在本发明的一些实施例中,处理器 840若得到的 i。时刻对应的第一跳周检测 值小于第一检测阈值,则估计 i。时刻对应的第二数字信号发生了 180度跳周, 包 括:

若得到的 i。时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测 值, 并且第一相位 估计值 ^ 2 与第二相位估计值 ^io+^ 2 的差值大于第一角度阈值, 则估 计上述 i。时刻对应的第二数字信号发生了 180度的跳周,其中,第一相位估计值

^ io K/2 是通过对 i。-K/2时刻的第一数字信号进行载波相位估计 理而得到 的,第二相位估计值 ^P i()+K/2 是通过对 i。+K/2时刻的第一数字信号进行载波相 位估计处理而得到的。 在本发明的一些实施例中,处理器 840若得到的 i。时刻对应的第二跳周检测 值小于第二检测阈值, 则估计 i。时刻对应的第二数字信号发生了 90度跳周, 包 括:

若得到的 i。时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测 值, 并且第一相位 估计值 ^ 2 与第二相位估计值 ^io+^ 2 的差值大于第二角度阈值, 则估 计上述 i。时刻对应的第二数字信号发生了 90度的跳周, 其中, 第一相位估计值

^ io K/2 是通过对 i。-K/2时刻的第一数字信号进行载波相位估计 理而得到 的,第二相位估计值 ^P i()+K/2 是通过对 i。+K/2时刻的第一数字信号进行载波相 位估计处理而得到的。 在本发明的一些实施例,上述 i。时刻对应的第一跳周检测值例如可为得到 的第一时段内的各时刻对应的第一跳周检测值 中的最小值, 其中, 第一时段内 的各时刻对应的第一跳周检测值可均小于第一 检测阈值, 当然, 第一跳周检测 值例如也可为得到的第一时段内的各时刻对应 的第一跳周检测值中的最大值 或任意值, 当然, 第一时段内的各时刻对应的第一跳周检测值亦 可部分小于第 一检测阈值。 其中, 第一时段的时长可为 K+1 个单位时长, 当然亦可大于或 小于 K+1个单位时长。

在本发明的一些实施例, 上述 i。时刻对应的第二跳周检测值例如可为得到 的第二时段内的各时刻对应的第二跳周检测值 中的最小值, 其中, 第二时段内 的各时刻对应的第二跳周检测值均小于第二检 测阈值, 当然, 第一跳周检测值 例如也可为得到的第一时段内的各时刻对应的 第一跳周检测值中的最大值或 任意值, 当然, 第二时段内的各时刻对应的第二跳周检测值亦 可部分小于第一 检测阈值。 其中, 第一时段的时长可为 K+1个单位时长, 当然亦可大于或小于 K+1个单位时长。

在本发明的一些实施例中, 若通过上述举例方式发现 i。时刻对应的第二数 字信号发生了跳周 (可能是 90度的跳周或 180度的跳周), 处理器 840还可进一 步采用多种方式来对数字信号进行相位纠正。

举例来说,处理器 840可对第一数字信号进行去相位处理以得到第 二数字 信号; 对第一数字信号进行载波相位估计处理得到第 一相位估计值; 若发现 i 0 时刻对应的第二数字信号发生了跳周, 则搜索出第一时刻和第二时刻, 其中, 第一时刻和第二时刻属于时间区间 [i。-K/2, io-K/2], 第三相位估计值(p max 是通 过对第一时刻的第一数字信号进行载波相位估 计处理得到的,第四相位估计值 (p min 是通过对第二时刻的第一数字信号进行载 波相位估计处理得到的, 第三相 位估计值(p max 是对时间区间 [i。-K/2, i。-K/2]内的各时刻的第一数字信号进行载 波相位估计处理得到的第一相位估计值中的最 大值,第四相位估计值 cp max 是对 时间区间 [i。-K/2, i。-K/2]内的各时刻的第一数字信号进行载波相 位估计处理得 到的第一相位估计值中的最小值;估算出第一 时刻与第二时刻之间的各时刻的 相位变化值; 利用估算出的相位变化值,对第一时刻与第二 时刻之间的各时刻 对应的第一数字信号进行相位补偿以得到第六 数字信号。 进一步的, 可对第六 数字信号进行去相位处理以得到第七数字信号 ,对第七数字信号进行判决处理 得到第八数字信号, 并可进一步输出第八数字信号。

其中, 本发明实施例中描述的第一时刻与第二时刻之 间的各时刻, 可包括 第一时刻和 /或第二时刻在内, 当然在一些场景下亦可不包括第一时刻和 /或第 二时刻在内。

在本发明的一些实施例中,处理器 840估算出第一时刻与第二时刻之间的 各时刻的相位变化值, 包括: 通过线性函数拟合方式估算出第一时刻与第二 时 刻之间的各时刻的相位变化值。

在本发明的一些实施例中, 处理器 840利用估算出的相位变化值,对第一 时刻与第二时刻之间的各时刻对应的第一数字 信号进行相位补偿以得到第六 数字信号, 对第六数字信号进行去相位处理以得到第七数 字信号, 包括: 通过 如下方式利用估算出的相位变化值,对第一时 刻与第二时刻之间的各时刻对应 的第一数字信号进行相位补偿以得到第六数字 信号,对第六数字信号进行去相 位处理以得到第七数字信号, φ,)]

其中,上述 r ei '表示 i时刻对应的第七数字信号,上述 A表示 i时刻对应的第一 数字信号,上述 (ft表示对 i时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理 到第一 相位估计值,上述 Δ (pi表示估算出的第一时刻与第二时刻之间的 i时刻的相位变 化值。

可以理解的是, 本实施例的数字信号处理器 800的各器件的功能可根据上 述方法实施例中的方法具体实现,其具体实现 过程可以参照上述方法实施例的 相关描述, 此处不再赘述。

由上可见, 本实施例数字信号处理器 800对第一数字信号进行去相位处理 以得到第二数字信号; 对第二数字信号进行判决处理以得到第三数字 信号; 将 第一数字信号和第三数字信号进行共轭运算以 得到第四数字信号;对第四数字 信号执行窗口大小为 K+1的滑窗平均处理以得到第一跳周检测值; 若得到的 io 时刻对应的第一跳周检测值小于第一检测阈值 , 则估计 i。时刻对应的第二数字 信号发生了 180度跳周; 或对第四数字信号进行求平方处理以得到第五 数字信 号; 对第五数字信号执行窗口大小为 K+1的滑窗平均处理以得到第二跳周检测 值; 若得到的 i。时刻对应的第二跳周检测值小于第二检测 值, 则估计 i。时刻 对应的第二数字信号发生了 90度跳周。基于上述机制有利于有效的检测出 字 信号是否发生了跳周,且上述检测机制可看做 是盲跳周检测技术, 可避免使用 差分编码, 也无需引入训导序列或者导频, 有利于降低发射机的复杂度, 不添 加冗余数据则有利于提高频谱效率和功率效率 。 参见图 9, 本发明实施例还提供一种数字信号处理器 900, 可包括: 输入装置 910、 输出装置 920、 存储器 930和处理器 940 (数字信号处理器中 的处理器 940的数量可以一个或多个, 图 9中以一个处理器为例)。 在本发明的 一些实施例中, 输入装置 910、 输出装置 920、 存储器 930和处理器 940可通过总 线或其它方式连接, 其中, 图 9中以通过总线连接为例。

其中, 处理器 940执行如下步骤:

对第一数字信号进行载波相位估计处理得到第 一相位估计值;

对第一数字信号进行去相位处理以得到第二数 字信号;

若发现 i。时刻对应的第二数字信号发生了跳周,则 索出第一时刻和第二 时刻, 其中, 第一时刻和第二时刻属于时间区间 [i。-K/2, io-K/2] , 第三相位估 计值 (p max 是通过对第一时刻的第一数字信号进行载 波相位估计处理得到的,第 四相位估计值 (p min 是通过对第二时刻的第一数字信号进行载 波相位估计处理 得到的, 第三相位估计值(p max 是对时间区间 [i。-K/ 2 , i。-K/ 2 ]内的各时刻的第一 数字信号进行载波相位估计处理得到的第一相 位估计值中的最大值,第四相位 估计值(p max 是对时间区间 [io-K/2, io-K/2]内的各时刻的第一数字信号进行载波 相位估计处理得到的第一相位估计值中的最小 值;

估算出第一时刻与第二时刻之间的各时刻的相 位变化值;

利用估算出的相位变化值,对第一时刻与第二 时刻之间的各时刻对应的第 一数字信号进行相位补偿以得到第六数字信号 ,对第六数字信号进行去相位处 理以得到第七数字信号。

在本发明的一些实施例中,处理器 940估算出第一时刻与第二时刻之间的 各时刻的相位变化值, 包括: 通过线性函数拟合方式估算出第一时刻与第二 时 刻之间的各时刻的相位变化值。 在本发明的一些实施例中, 处理器 940利用估算出的相位变化值,对第一 时刻与第二时刻之间的各时刻对应的第一数字 信号进行相位补偿以得到第六 数字信号, 对第六数字信号进行去相位处理以得到第七数 字信号, 包括: 通过 如下方式利用估算出的相位变化值,对第一时 刻与第二时刻之间的各时刻对应 的第一数字信号进行相位补偿以得到第六数字 信号,对第六数字信号进行去相 位处理以得到第七数字信号, φ,)]

其中,上述 r ei '表示 i时刻对应的第七数字信号,上述表示 i时刻对应的第一 数字信号,上述 φι表示对 i时刻的第一数字信号进行载波相位估计处理 到第一 相位估计值,上述 Δ (pi表示估算出的第一时刻与第二时刻之间的 i时刻的相位变 化值。

可以理解的是, 本实施例的数字信号处理器 900的各器件的功能可根据上 述方法实施例中的方法具体实现,其具体实现 过程可以参照上述方法实施例的 相关描述, 此处不再赘述。

由上可见, 本实施例数字信号处理器 900, 对第一数字信号进行去相位处 理以得到第二数字信号;对第一数字信号进行 载波相位估计处理得到第一相位 估计值; 若发现 i。时刻对应的第二数字信号发生了跳周, 则搜索出第一时刻和 第二时刻, 其中第一时刻和第二时刻属于时间区间 [i。- K/2, io-K/2], 第三相位 估计值 (p max 是通过对第一时刻的第一数字信号进行载 波相位估计处理得到的, 第四相位估计值 (p min 是通过对第二时刻的第一数字信号进行载 波相位估计处理 得到的, 第三相位估计值 (p max 是对时间区间 [i。-K/2, i。-K/2]内的各时刻的第一 数字信号进行载波相位估计处理得到的第一相 位估计值中的最大值,第四相位 估计值 (p max 是对时间区间 [i。-K/2, io-K/2]内的各时刻的第一数字信号进行载波 相位估计处理得到的第一相位估计值中的最小 值;估算出第一时刻与第二时刻 之间的各时刻的相位变化值; 利用估算出的相位变化值,对第一时刻与第二 时 刻之间的各时刻对应的第一数字信号进行相位 补偿以得到第六数字信号。基于 上述机制有利于可靠有效的对数字信号发生的 跳周进行纠正,由于可避免使用 差分编码, 也无需引入训导序列或者导频, 有利于降低发射机的复杂度, 不添 加冗余数据则有利于提高频谱效率和功率效率 。 本发明实施例还提供一种计算机存储介质, 其中, 该计算机存储介质可存 储有程序,该程序执行时包括上述方法实施例 中记载的数据处理方法的部分或 全部步骤。 本发明实施例还提供一种计算机存储介质,

上述计算机存储介质存储有程序, 上述程序执行时包括如上述数字信 号的跳周检测方法的部分或全部步骤。

本发明实施例还提供一种计算机存储介质,

上述计算机存储介质存储有程序, 上述程序执行时包括如上述数字信 号的跳周纠正方法的部分或全部步骤。

本发明实施例还提供一种计算机存储介质,

上述计算机存储介质存储有程序, 上述程序执行时包括如上述数字信 号处理方法的部分或全部步骤。

需要说明的是, 对于前述的各方法实施例, 为了筒单描述, 故将其都 表述为一系列的动作组合, 但是本领域技术人员应该知悉, 本发明并不受 所描述的动作顺序的限制, 因为依据本发明, 某些步骤可以采用其他顺序 或者同时进行。 其次, 本领域技术人员也应该知悉, 说明书中所描述的实施 例均属于优选实施例, 所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须 的。

在上述实施例中, 对各个实施例的描述都各有侧重, 某个实施例中没 有详述的部分, 可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中, 应该理解到, 所揭露的装置, 可通过其 它的方式实现。 例如, 以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的, 例如上述单 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, 装置或单元的间接耦合或通信连接, 可以是电性或其 它的形式。 上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。

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。

上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(可为 个人计算机、 服务器或 者网络设备等)执行本发明各个实施例上述方 法的全部或部分步骤。 而前述的 存储介质包括: U盘、 只读存储器(ROM, Read-Only Memory )、 随机存取存 储器(RAM, Random Access Memory ), 移动硬盘、 磁碟或者光盘等各种可以 存储程序代码的介质。

以上上述, 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案, 而非对其限制; 尽 管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明 ,本领域的普通技术人员应当理 解: 其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案 进行修改, 或者对其中部分 技术特征进行等同替换; 而这些修改或者替换, 并不使相应技术方案的本质脱 离本发明各实施例技术方案的精神和范围。