CN110326239B - 信号发射方法、信号接收方法、相关设备及*** - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种信号发射方法、信号接收方法、相关设备及***,其中,所述信号发射方法包括:生成单波长光载波;将所述单波长光载波分束为波长相同的N路子载波;对应每一路所述子载波生成扩频码,得到N路扩频码;其中,每一路所述扩频码的带宽均小于或者等于预设阈值;将待传输数据信号串并转换为N路子数据信号;根据N路子数据信号和所述N路扩频码,对所述N路子载波进行调制,得到N路调制信号;将所述N路调制信号合路为一路合路信号输出。可以看出,本方案能够降低每一路信号对ENOB的需求,从而能够有效降低DAC的量化噪声和其他电器件的电噪声带来的影响,提升高阶QAM的性能。
Description
技术领域
本发明实施例涉及通信技术领域,尤其涉及一种信号发射方法、信号接收方法、相关设备及***。
背景技术
在信号传输过程中,通常传输的距离越长,信号的传输损耗越大,而传输***发射端发出的基带信号频率较低,并且频谱从零频附近开始,所以,基带信号不适合在各种信道上进行长距离传输。为了使基带信号能够长距离传输,需对其进行相应的载波调制,以将其信号频谱搬移到高频,从而将其调制成为适于长距离信道传输的形式。
具体的,目前,QAM(Quadrature Amplitude Modulation,正交幅度调制)即为可以采用的载波调制方式之一。其中,QAM是一种在两个正交载波上进行幅度调制的调制方式,两个载波的相位通常差90°,因而被称为正交载波,或称为正交分量。QAM既是模拟调制方案,也是数字调制方案,其通过调制两个载波的振幅,来传递两个模拟消息信号,或两个数字位流。其调制的方法是通过使用数字调制方案的幅移键控,或模拟调制方案的调幅,具体的,两个正交的调幅(即调制波)相加,合成的波形即为相移键控和幅移键控两者的结合,或者,在模拟情况下,相位调制和调幅相结合。基于此,随着传输容量提升的要求,信号调制也开始向更高阶QAM发展,同时提高高阶QAM的信号波特率,能够进一步提高带宽。
需要指出的是,高波特率信号需要高带宽器件的支持,并且高阶QAM需要高ENOB(Effective Number of Bits,有效位数)的数模转换器DAC(Digital to AnalogConverter,数字模拟转换器)。然而,由于目前商用的高速DAC的带宽有限,且其在高频处的ENOB相对较低,从而导致生成的高频信号的信号质量较差,造成高阶QAM的背靠背BER(BitError Rate,误码率)增大,增加了***的实现代价使得高阶QAM的***可靠性较低。
由此可见,传输***的器件带宽是高速高阶QAM性能的瓶颈,因此,在器件带宽一定的条件下,亟需一种新的信号传输方法,以提高高阶QAM的性能。
发明内容
本发明实施例提供了一种信号发射方法、信号接收方法、相关设备及***,以解决传输***的器件带宽受限,导致高阶QAM性能差的问题。
第一方面,本发明实施例提供了一种信号发射方法,该方法包括:
生成单波长光载波;
将所述单波长光载波分束为波长相同的N路子载波,所述N的取值是不小于2的正整数;
对应每一路所述子载波生成扩频码,得到N路扩频码;其中,每一路所述扩频码的带宽均小于或者等于预设阈值;
将待传输数据信号串并转换为N路子数据信号;其中,所述N路子数据信号分别与所述N路子载波一一对应;
根据所述N路子数据信号和所述N路扩频码,对所述N路子载波进行调制,得到N路调制信号;
将所述N路调制信号合路为一路合路信号输出。
本实现方式,不仅采用多路复用的形式发射信号,而且,每路扩频码的带宽均小于或者等于预设阈值,从而能够降低每一路信号对ENOB的需求,并且能够有效降低DAC的量化噪声以及其他电器件的电噪声带来的影响,提升高阶QAM的性能。
结合第一方面,在第一方面的第一种可能的实现方式中,所述对应每一路所述子载波生成扩频码,得到N路扩频码,包括:
当第n路子载波对应的扩频码码型与第(n+1)路子载波的扩频码码型不相同时,触发第m个扩频码生成器生成第n路子载波对应的扩频码;并触发第(m+1)个扩频码生成器生成第(n+1)路子载波对应的扩频码;其中,n是小于或者等于(N-1)的正整数;m是小于或者等于(N-1)的正整数。
结合第一方面,在第一方面的第二种可能的实现方式中,所述对应每一路所述子载波生成扩频码,得到N路扩频码,包括:
当第n路子载波对应的扩频码码型与第(n+1)路子载波的扩频码码型相同时,触发第m个扩频码生成器生成第n路子载波对应的扩频码,并将所述第n路子载波对应的扩频码延时t比特,得到第(n+1)路子载波的扩频码;其中,n是小于或者等于(N-1)的正整数;m是小于(N-1)的正整数。
采用本实现方式,当两路扩频码的码型相同时,使用一个扩频码生成器生成两路扩频码,从而能够在信号发射正常执行的基础上,简化设备,节省成本,而且能够降低扩频码生成器对QAM性能的影响。
结合第一方面,在第一方面的第三种可能的实现方式中,根据所述N路子数据信号和所述N路扩频码,对所述N路子载波进行调制,得到N路调制信号,包括:
当所述子载波对应的扩频码的比特全部相同,根据与所述子载波相对应的子数据信号,对所述子载波进行数据调制,得到一路调制信号;
当所述子载波对应的扩频码的比特不完全相同,根据所述扩频码,以及与所述子载波相对应的子数据信号,对所述子载波进行数据扩频调制,得到一路调制信号。
采用本实现方式,由于子载波对应的扩频码的比特全部相同时,无法起到扩频作用,因此,该路扩频码对应的调制过程不设置扩频调制,从而从设备角度,无需设置扩频调制器进而,能够从另外一个角度简化设备,节省成本。
结合第一方面,在第一方面的第四种可能的实现方式中,根据所述扩频码,以及与所述子载波相对应的子数据信号,对所述子载波进行数据扩频调制,得到一路调制信号,包括:
根据所述子数据信号,对所述子载波进行数据调制,得到数据调制信号;
根据所述扩频码,对所述数据调制信号进行扩频调制,得到所述调制信号;或者,
根据所述扩频码,对所述子载波进行扩频调制,得到扩频信号;
根据所述子数据信号,对所述扩频信号进行数据调制,得到所述调制信号。
第二方面,本发明实施例还提供了一种信号接收方法,所述方法包括:接收信号发射设备发射的信号,其中,所述信号是信号发射设备在将所述单波长光载波分束为波长相同的N路子载波,并对应每一路所述子载波生成扩频码,得到N路扩频码后,基于N路子数据信号以及N路扩频码,对N路子载波进行调制,得到N路调制信号,并对所述N路调制信号进行合路所得到的;
对接收到的所述信号进行光电转换以及模拟数字转换处理,得到数字信号;
基于所述N路扩频码对所述数字信号进行解扩,得到N路解扩信号;
对所述N路解扩信号中的每一路解扩信号进行低通滤波,得到N路数据信号;所述N为不小于2的正整数。
结合第二方面,在第二方面的第一种可能的实现方式中,所述方法还包括:
对所述N路数据信号中的每一路数据信号进行自适应滤波,得到N路自适应滤波后的数据信号。
结合第二方面,在第二方面的第二种可能的实现方式中,所述方法还包括:
对所述N路自适应滤波后的数据信号中的每一路数据信号进行载波延时恢复,得到N路载波延时恢复后的数据信号。
结合第二方面,在第二方面的第三种可能的实现方式中,在对所述数字信号进行解扩之前,所述方法还包括:
对所述数字信号进行色散补偿。
采用本实现方式,先将接收到的信号解扩得到N路扩频码,进而,对该N路扩频码执行自适应滤波、延时恢复和色散补偿等处理,从而能够提高数据恢复与接收的准确性。
第三方面,本发明实施例还提供了一种信号发射设备,包括光源、串并转换器、第一分路器、合路器、M个扩频码生成器以及N套调制器,所述N的取值为不小于2的正整数,所述M是小于或者等于N的正整数,其中:
所述光源,用于生成单波长光载波,并输出至所述第一分路器;
所述串并转换器,用于将待传输数据信号串并转换为N路子数据信号,并输出至所述N套调制器;其中,所述N路子数据信号与所述N套调制器为一一对应关系;
所述第一分路器,用于将所述光源生成的单波长光载波分束为波长相同的N路子载波,并输出至所述N套调制器;其中,所述N路子载波与所述N套调制器为一一对应关系;
所述扩频码生成器,用于对应所述第一分路器分束得到的每一路子载波生成扩频码,得到N路扩频码;其中,每个所述扩频码生成器生成的扩频码的带宽均小于或者等于预设阈值;
所述调制器,用于根据与所述调制器相对应的子数据信号,以及N路扩频码中的与所述调制器相对应的扩频码,对与所述调制器相对应的子载波进行调制,得到与所述调制器相对应的调制信号,并输出至所述合路器;
所述合路器,用于将从所述N套调制器接收到的N路调制信号合路为一路合路信号并输出。
结合第三方面,在第三方面的第一种可能的实现方式中,当第n路子载波对应的扩频码码型与第(n+1)路子载波的扩频码码型不相同时,所述扩频码生成器具体用于:
所述M个扩频码生成器中的第m个扩频码生成器,生成第n路扩频码,并将所述第n路扩频码输入到所述第n路子载波对应输入的第n套调制器;
所述M个扩频码生成器中的第(m+1)个扩频码生成器,生成第(n+1)路扩频码,并将所述第(n+1)路扩频码输入到所述第(n+1)路子载波对应输入的第(n+1)套调制器;
其中,n是小于或者等于(N-1)的正整数;m是小于或者等于(M-1)的正整数。
结合第三方面,在第三方面的第二种可能的实现方式中,当第n路子载波对应的扩频码码型与第(n+1)路子载波的扩频码码型相同时,所述扩频码生成器具体用于:
所述M个扩频码生成器中的第m个扩频码生成器生成扩频码,并将所述扩频码输入第二分路器;
所述第二分路器,用于将所述扩频码分路为两路,其中一路扩频码作为第n路扩频码,并输入到所述第n路子载波对应输入的第n套调制器;另一路扩频码输入到延时器;
所述延时器,用于将所述第二分路器输入的分路后的扩频码延时t比特,得到第(n+1)路扩频码,并输入到所述第(n+1)路子载波对应输入的第(n+1)套调制器;
其中,n是小于或者等于(N-1)的正整数;m是小于或者等于(M-1)的正整数。
结合第三方面,在第三方面的第三种可能的实现方式中,所述调制器具体用于:
接收比特全部相同的扩频码的一路调制器,用于根据与所述调制器相应的子数据信号,对与所述调制器相应的子载波进行数据调制,得到一路调制信号,并输出到所述合路器;
接收比特不完全相同的扩频码的一路调制器,用于根据与所述调制器相应的扩频码和子数据信号,对与所述调制器相应的子载波进行数据扩频调制,得到一路调制信号,并输出到所述合路器。
结合第三方面,在第三方面的第四种可能的实现方式中,所述调制器,根据与所述调制器相应的扩频码和子数据信号,对与所述调制器相应的子载波进行数据扩频调制,得到一路调制信号,具体包括:
所述调制器中的数据调制器,根据与所述调制器相对应的子数据信号,对与所述调制器相对应的子载波进行数据调制,得到数据调制信号,并将所述数据调制信号输出到所述调制器中的扩频调制器;
所述扩频调制器根据与所述调制器相对应的扩频码,对所述数据调制信号进行扩频调制,得到所述调制信号;
或者,
所述扩频调制器根据与所述调制器相对应的扩频码,对与所述调制器相对应的子载波进行扩频调制,得到扩频调制信号,并将所述扩频调制信号输出到所述数据调制器;
所述数据调制器根据与所述调制器相对应的子数据信号,对所述扩频调制信号进行数据调制,得到所述调制信号。
第四方面,本发明实施例还提供了一种信号接收设备,包括光电转换器OEC、模拟数字转换器ADC以及数字信号处理器DSP,其中,
所述OEC,用于接收信号发射设备发射的信号,并将接收到的所述信号转换为电信号后输出至所述ADC;其中,所述信号是信号发射设备在利用分路器将光源生成的单波长光载波分束为N路波长相同的子载波后,对应每一路所述子载波生成扩频码,得到N路扩频码,并基于N路子数据信号以及N路扩频码,对N路子载波进行调制,得到N路调制信号,并对所述N路调制信号进行合路所得到的;
所述ADC,用于接收所述OEC输出的电信号,并将所述电信号转换为数字信号后输出至所述DSP;
所述DSP,用于接收所述ADC输出的数字信号,并基于所述N路扩频码对所述数字信号进行解扩,得到N路解扩信号,并对所述N路解扩信号中的每一路解扩信号进行低通滤波,得到N路数据信号;所述N为不小于2的正整数。
结合第四方面,在第四方面的第一种可能的实现方式中,所述DSP还包括多输入多输出滤波器:
所述多输入多输出滤波器,用于对所述N路数据信号中的每一路数据信号进行自适应滤波,得到N路自适应滤波后的数据信号。
结合第四方面,在第四方面的第二种可能的实现方式中,所述DSP还包括与所述N路自适应滤波后的数据信号一一对应的N个延时恢复器:
所述N个延时恢复器中的每一延时恢复器,用于对与所述延时恢复器相对应的一路自适应滤波后的数据信号进行载波延时恢复,得到一路载波延时恢复后的数据信号。
结合第四方面,在第四方面的第三种可能的实现方式中,所述DSP还包括色散补偿器:
所述色散补偿器,用于在对接收到的所述数字信号进行解扩之前,对接收到的所述数字信号进行色散补偿,并输出色散补偿后的数字信号至所述N个解扩器。
第五方面,本发明实施例还提供了一种信号传输***,包括信号发射设备以及信号接收设备,其中,
所述信号发射设备,用于生成单波长光载波;将所述单波长光载波分束为波长相同的N路子载波;对应每一路所述子载波生成扩频码,得到N路扩频码;其中,每一路所述扩频码的带宽均小于或者等于预设阈值;将待传输数据信号串并转换为N路子数据信号;根据所述N路子数据信号和所述N路扩频码,对所述N路子载波进行调制,得到N路调制信号;将所述N路调制信号合路为一路合路信号输出;其中,所述N的取值是不小于2的正整数;所述N路子数据信号分别与所述N路子载波一一对应;
所述信号接收设备,用于接收所述信号发射设备发射的信号,并对接收到的所述信号进行光电转换以及模拟数字转换处理,得到数字信号,以及,基于所述N路扩频码对所述数字信号进行解扩,得到N路解扩信号,并对所述N路解扩信号中的每一路解扩信号进行低通滤波,得到N路数据信号。
采用本发明实施例的信号发射方法、信号接收方法、相关设备及***,针对生成的单波长光载波,将其分束为N路具有相同波长的子载波,并且,对应每一路所述子载波生成扩频码,得到N路扩频码,对待传输数据信号进行串并转换所得到的N路子数据信号,进而,根据N路扩频码和N路子数据信号,对N路子载波进行调制,得到N路调制信号,然后,将该N路调制信号进行合路并输出。可以看出,由于多路复用能够降低每路数据信号的波特率,因此,在DAC和其他电器件的带宽一定的条件下,能够降低每一路信号对ENOB的需求,从而能够有效降低DAC的量化噪声和其他电器件的电噪声带来的影响,提升高阶QAM的性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,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他的附图。
图1为本发明实施例提供的信号发射方法的方法流程图;
图2为本发明实施例提供的信号接收方法的方法流程图;
图3为本发明实施例提供的信号发射设备的结构示意图;
图4为本发明实施例提供的信号发射设备的一种实施方式的结构示意图;
图5为本发明实施例提供的信号发射设备的另一种实施方式的结构示意图;
图6为本发明实施例提供的信号发射设备的第三种实施方式的结构示意图;
图7为本发明实施例提供的信号发射设备的第四种实施方式的结构示意图;
图8为本发明实施例提供的信号接收设备的结构示意图;
图9为本发明实施例提供的第一种DSP的实现结构示意图;
图10为本发明实施例提供的第二种DSP的实现结构示意图;
图11为本发明实施例提供的第三种DSP的实现结构示意图;
图12为本发明实施例提供的第四种DSP的实现结构示意图;
图13为本发明实施例提供的信号传输***的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图,对本发明的实施例进行描述。
实施例一
为了解决现有技术中,由于器件带宽受限,导致高阶QAM性能差的问题,本发明实施例一提供了一种信号发射方法,具体地,参见图1,图1为本发明实施例提供的信号发射方法的方法流程图,所述信号发射方法具体可包括以下步骤:
步骤S101,生成单波长光载波。
步骤S102,将所述单波长光载波分束为波长相同的N路子载波。
步骤S103,对应每一路所述子载波生成扩频码,得到N路扩频码。
步骤S104,将待传输数据信号串并转换为N路子数据信号。
步骤S105,根据所述N路子数据信号和所述N路扩频码,对所述N路子载波进行调制,得到N路调制信号。
步骤S106,将所述N路调制信号合路为一路合路信号输出。
即,执行本实施例所述方法的信号发射设备中,光源生成单波长光载波之后,通过耦合器等任意分路器,将单波长光载波分束得到N路相同波长的子载波,其中,N是不小于2的正整数。然后,M个扩频码生成器,分别对应每一路子载波生成扩频码,得到N路扩频码,其中,M是小于或者等于N的正整数。此外,在执行上述动作的过程中,信号发射设备中的串并转换器,还将接收到的待传输数据信号进行串并转换,得到N路子数据信号,并且,该N路子数据信号与N路子载波一一对应。进而,每路子载波相对应的调制器根据N路子数据信号和N路扩频码,对N路子载波进行调制,得到N路调制信号,然后,合路器将N路调制信号合路为一路合路信号,并输出至信号接收设备。由此可见,由于多路复用能够降低每路数据信号的波特率,因此,在DAC和其他电器件的带宽一定的条件下,能够降低每一路信号对ENOB的需求,从而能够有效降低DAC的量化噪声和其他电器件的电噪声的影响,提升高阶QAM的性能。
需要说明的是,本实施例中,所述待传输信号是任意可以通过光纤***传输的数据信号,其中,由于信号发射设备的各项器件性能一定,所以其所能传输的数据信号的总速率也是一定的。基于此,将待传输数据信号分为N路子数据信号之后,每路子数据信号的传输速率相对于分路之前,均会有所降低。
分路器与N路子载波相对应的,在本发明的一个可选实施例中,信号发射设备中可以分别设置N个扩频码生成器生成该N路扩频码。而,由于扩频码由扩频码生成器按照预设码型生成,码型则根据信号发射设备所使用的比特长度确定,且不同码型的扩频码的带宽不同,由此可见,N路扩频码的带宽并不完全一致,部分扩频码的带宽相对较大,另一部分扩频码的带宽相对较小,而,扩频码的带宽越小,该扩频码的生成速率也越小。有鉴于此,为了进一步优化本方案,降低扩频码生成器对***性能的影响,本实施例中,可以按照预设规则设置扩频码的码型,以使每一路扩频码的带宽均小于或者等于预设阈值。当然,在本实施例中,预设阈值可以根据需求设置,例如,可以设置为信号发射设备的扩频码最高带宽的一半。
例如,在一个可选实施例中,使用4比特长度Walsh扩频码,假设该信号发射设备的扩频码最高带宽为v,那么,如果扩频码是1 1 1 1,则,该扩频码的带宽是0;如果扩频码是1-1 -1 1,那么,该扩频码的带宽是v/4;如果扩频码是1 -1 1 -1,那么,该扩频码的带宽是v/2。基于此,可以看出,生成扩频码1 -1 1 -1的扩频码生成器,其生成速率相对较高,因此,对器件的要求也相对较高,为了优化本方案,可以预先将扩频码的码型,设置为1 1 11,1 -1 -1 1和-1 -1 1 1。
此外,需要说明的是,扩频调制是使用扩频调制器,基于扩频码调制相应子载波的幅度和相位,从而展宽子载波频谱的调制方法,因此,当扩频码的比特全部相同时,该路扩频码对子载波的幅度和相位没有任何影响,那么,相应扩频调制器根据该路扩频码,对其相应的子载波无法起到扩频调制的作用。基于此,为了节省信号发射设备的部件,在本实施中,可选的,根据N路子数据信号和N路扩频码,对N路子载波进行调制,可执行为:
当该子载波对应的扩频码的比特全部相同时,说明该路扩频码对子载波起不到扩频调制的作用,因此,可以使用信号发射设备中该路调制器,根据与该子载波相对应的子数据信号,对该子载波进行数据调制,得到一路调制信号;相应的,当该路子载波对应的扩频码的比特不完全相同时,说明该路扩频码对子载波能够起到扩频调制的作用,因此,使用信号发射设备中相应的调制器,根据该扩频码,以及与该子载波相对应的子数据信号,对该子载波进行数据扩频调制,得到一路调制信号。
基于上述描述,根据该扩频码,以及与该子载波相对应的子数据信号,对该子载波进行数据扩频调制,具体可以执行为:
首先使用相应调制器中的数据调制器,根据子数据信号,对相应子载波进行数据调制,得到数据调制信号,并将数据调制信号输入到相应调制器中的扩频调制器中,然后,该扩频调制器再根据相应扩频码,对数据调制信号进行扩频调制;或者,首先使用该扩频调制器根据扩频码,对相应子载波进行扩频调制,得到扩频信号,并将扩频信号输入到该数据调制器中,然后,该数据调制器再根据子数据信号,对所述扩频信号进行数据调制。
即,针对N路子载波中的每一路子载波,执行数据调制与扩频调制的先后顺序可灵活变动,如,可先对子载波进行数据调制,再进行扩频调制;也可先对子载波进行扩频调制,再进行数据调制,本发明实施例对此不作任何限定。
此外,除了可将任意一路子载波作为一个整体进行数据调制以及扩频,以得到一路调制扩频信号以外,还可将子载波分束为两个支路子载波,分别实现数据调制与扩频,以得到两支路调制扩频信号,并将两支路调制扩频信号进行合路输出,以得到与子载波相对应的一路调制扩频信号。其体的,为本领域技术人员所熟知的技术,本发明实施例此处不再详述。
基于上述实施过程,信号发射设备对N路子数据信号、N路子载波以及N路扩频码调制,得到N路调制信号之后,进一步将该N路调制信号合路,得到一路合路信号,并将该合路信号输出至信号接收设备,以使信号接收设备对该合路信号执行解调,从而最终得到待传输数字信号。具体的,信号接收设备的执行过程,将在下文详细描述,本发明实施例此处不再详述。
由本实施例一的描述可知,本发明实施例的技术方案,由于多路复用能够降低每路数据信号的波特率,因此,在DAC和其他电器件的带宽一定的条件下,能够降低每一路信号对ENOB的需求,从而能够有效降低DAC的量化噪声和其他电器件的电噪声带来的影响,提升高阶QAM的性能。
实施例二
根据实施例一的描述可知,扩频码的码型按照预设规则设置,因此,在符合预设规则的基础上,任意两路扩频码的码型可能相同,也可能不同,而,当两路扩频码的码型相同时,其比特延时则不相同。有鉴于此,为了节省成本,同时简化信号发射设备的结构,本实施例中,码型相同的扩频码,可以使用同一个扩频码生成器生成。
具体的,当第n路子载波对应的扩频码码型与第(n+1)路子载波的扩频码码型不相同时,则可以使用第m个扩频码生成器生成第n路子载波对应的扩频码,并使用第(m+1)个扩频码生成器生成第(n+1)路子载波对应的扩频码,即,分别使用两个扩频码生成器,生成该两路扩频码。而当第n路子载波对应的扩频码码型与第(n+1)路子载波的扩频码码型相同时,则可以使用第m个扩频码生成器生成第n路子载波对应的扩频码,并将第n路子载波对应的扩频码延时t比特,将延时后的扩频码作为第(n+1)路子载波的扩频码。
需要说明的是,本实施例中,n是小于或者等于(N-1)的正整数,m是小于(N-1)的正整数,而t可以根据两路扩频码相差的比特延时设置,本发明实施例对此不做限制。
例如,在一个可选实施例中,使用4比特长度Walsh扩频码,第一路扩频码的是1 11 1,第二路扩频码是1 -1 -1 1,那么,很明显,第一路扩频码的码型与第二路扩频码的码型不同,则使用第一扩频码生成器生成第一路扩频码,使用第二扩频码生成器生成第二路扩频码。而如果第一路扩频码的是-1 1 1 -1,第二路扩频码是1 -1 -1 1时,两路扩频码码型相同,相差1比特,则可以使用第一扩频码生成器生成第一路扩频码-1 1 1 -1,并将第一路扩频码-1 1 1 -1延时1比特,得到第二路扩频码1 -1 -1 1。
当然,上述仅为本发明的一个可选示例,当使用8比特长度Walsh扩频码,且第一路扩频码的是1 1 1 1 -1 -1 -1 -1,第一路扩频码的是1 1 -1 -1 -1 -1 1 1时,两路扩频码的码型形同,且相差2比特,则在生成第一路扩频码时,延时2比特得到第二路扩频码。
此外,需要说明的是,当第n路子载波对应的扩频码码型与第(n+1)路子载波的扩频码码型相同时,在对该两路子载波进行调制过程中,在一个可选实施例中,可以先将第m个扩频码生成器生成的扩频码分路,按照其中一路扩频码对第n路子载波进行扩频调制,得到一路扩频调制信号,进而,再根据第n路子载波对应的子数据信号,对相应扩频调制信号进行数据调制;将另外一路扩频码延时t比特后,按照延时后的扩频码对第(n+1)路子载波进行扩频调制,得到扩频调制信号,然后,再根据第(n+1)路子载波对应的子数据信号,对该扩频调制信号进行数据调制。
或者,在另一个可选实施例中,也可以先按照第m个扩频码生成器生成的扩频码,对子载波进行扩频调制,得到一路扩频调制信号,然后,将该扩频调制信号分路为两路,并根据第n路子载波对应的子数据信号,对其中一路扩频调制信号进行数据调制,对另一路扩频调制信号延时t比特,然后,根据第(n+1)路子载波对应的子数据信号,对延时后的扩频调制信号进行数据调制。
或者,在第三种可选的实施方式中,首先分别对第n路子载波和第(n+1)路子载波进行数据调制,得到第n路数据调制信号和第(n+1)路数据调制信号,然后,根据第m个扩频码生成器生成的扩频码中的一路,对第n路数据调制信号进行扩频调制,并根据上述扩频码延时t比特之后的扩频码,对第(n+1)路数据调制信号进行扩频调制。
当然,上述仅为本发明提供的可选实施方式,具体的,本发明实施例对此不做限制。
由此可见,基于实施例一中,分别设置N个扩频码生成器生成该N路扩频码的实现方法,实施例二能够在信号发射正常执行的基础上,简化设备,节省成本。
实施例三
与实施例一和实施例二的信号发射方法相对应的,本实施例提出了一种信号接收方法,参见图2,图2为本发明实施例提供的信号接收方法的方法流程图,所述信号接收方法包括如下步骤:
步骤S201,接收信号发射设备发射的信号。
步骤S202,对接收到的所述信号进行光电转换以及模拟数字转换处理,得到数字信号。
步骤S203,基于所述N路扩频码对所述数字信号进行解扩,得到N路解扩信号。
步骤S204,对所述N路解扩信号中的每一路解扩信号进行低通滤波,得到N路数据信号。
也就是说,信号接收设备通过光电转换器对接收到的信号执行光电转换,并通过模拟数字转换器执行模拟数字转换处理,得到数字信号之后,可基于信号发射设备用于扩频调制的N路扩频码,对所述数字信号进行解扩,以提高数据恢复与接收的准确性。
当然,需要说明的是,本实施例中,信号发射设备发射的信号,是在将所述单波长光载波分束为波长相同的N路子载波,并对应每一路所述子载波生成扩频码,得到N路扩频码后,基于N路子数据信号以及N路扩频码,对N路子载波进行调制,得到N路调制信号,并对所述N路调制信号进行合路所得到的,因此,信号接收设备从信号发射设备中的合路器接收到该信号。当然,信号发射设备生成该信号的其体实现过程,详见实施例一和实施例二的描述,本实施例不再赘述。
可选地,数字信号处理器可通过分别将所述N路扩频码中的每一路扩频码与所述数字信号进行相乘的方式,来实现信号的解扩,得到N路解扩后的信号,此处不再赘述。
需要说明的是,所述N路扩频码可为相互正交的双极性二进制扩频序列。
具体地,所述N路扩频码中的每一路扩频码可为Walsh码、OVSF码等实数序列;当然,为了得到分布更均匀的频谱,每一路扩频码也可为基于设定的伪随机序列码对Walsh码或OVSF码等实数序列进行扰码所产生的序列码等,本发明实施例对此不作任何限定。
进一步地,由于光纤链路的色散、PMD(Polarization mode dispersion,偏振模色散)、SOP(State of Polarization,偏振态)旋转以及非线性等,可能导致各路间的正交性被破坏,从而产生多址串扰等,因此所述方法还可包括:
信号接收设备中设置的低通滤波器,对所述N路数据信号中的每一路数据信号进行自适应滤波,得到N路自适应滤波后的数据信号,以提高数据恢复与接收的准确性。
进一步地,所述方法还可包括:
N路延时恢复器分别对所述N路自适应滤波后的数据信号进行载波延时恢复,得到N路载波延时恢复后的数据信号,以进一步提高数据恢复与接收的准确性。
进一步地,在对所述数字信号进行解扩之前,所述方法还可包括:
通过色散补偿器对所述数字信号进行色散补偿,以消除色散对所述数字信号的影响,进一步提高数据恢复与接收的准确性。
最后,需要说明的是,本发明实施例三中所述的信号接收方法的执行主体通常可以是光接收机等信号接收设备,本发明实施例对此不作赘述。
实施例四
与实施例一所述的信号发射方法相对应的,本发明实施例还提供了一种信号发射设备,参见图3,图3为本发明实施例提供的信号发射设备的结构示意图。如图3所示,该信号发射设备包括:光源11、串并转换器12、第一分路器13、合路器14、M个扩频码生成器15以及N套调制器16,其中:
所述光源11,用于生成单波长光载波,并输出至第一分路器13;
所述串并转换器12,用于将待传输数据信号串并转换为N路子数据信号,并输出至所述N套调制器16;其中,所述N路子数据信号与所述N套调制器16为一一对应关系;
所述第一分路器13,用于将所述光源11生成的单波长光载波分束为波长相同的N路子载波,并输出至所述N套调制器16;其中,所述N路子载波与所述N套调制器16为一一对应关系;
所述扩频码生成器15,用于对应所述第一分路器13分束得到的每一路子载波生成扩频码,得到N路扩频码;
所述调制器16,用于根据与所述调制器16相对应的子数据信号,以及N路扩频码中的与所述调制器16相对应的扩频码,对与所述调制器16相对应的子载波进行调制,得到与所述调制器16相对应的调制信号,并输出至所述合路器14;
所述合路器14,用于将从所述N套调制器16接收到的N路调制信号合路为一路合路信号并输出。
需要说明的是,本实施例中,N的取值为不小于2的正整数,M是小于或者等于N的正整数。此外,所述待传输数据信号是,所述信号发射设备从相连接的任意用户设备所接收的,并且,所述待传输数据信号是任何可以通过光纤传输***传输的数字信号。
具体的,所述光源11可为单一波长的激光器光源等能够生成单波长光载波的任意光源;所述第一分路器13可为耦合器等能够将单波长光载波分束成多路具有相同波长的子载波的任意分路设备;所述合路器14可为耦合器等能够将N路调制扩频信号合路为一路调制扩频信号的任意合路设备,本发明实施例对此均不作任何限定。
此外,基于实施例一的描述可知,N路扩频码的带宽均小于或者等于预设阈值,因此,相应的,在本实施例中,M个扩频码生成器15中,每个扩频码生成器生成扩频码的带宽均小于或者等于预设阈值。本实施例中,所述预设阈值可以是扩频码最高带宽的一半。
可选的,请参见图4,图4为本发明实施例提供的信号发射设备的一种实施方式的结构示意图,与实施例一中生成调制信号的过程相对应的,图4所示的信号发射设备中,所述调制器16具体用于:
接收比特全部相同的扩频码的一路调制器,用于根据与所述调制器16相应的子数据信号,对与所述调制器16相应的子载波进行数据调制,得到一路调制信号,并输出到所述合路器14。其中,如图4所示,该路调制器所接收的扩频码是1 1 1 1。
而接收比特不完全相同的扩频码的一路调制器,用于根据与所述调制器相应的扩频码和子数据信号,对与所述调制器16相应的子载波进行数据扩频调制,得到一路调制信号,并输出到所述合路器14。其中,如图4所示,该路调制器所接收的扩频码是1 -1 -1 1。
具体的,所述调制器16,根据与所述调制器相应的扩频码和子数据信号,对与所述调制器相应的子载波进行数据扩频调制,得到一路调制信号,具体包括:
所述调制器16中的数据调制器,根据与所述调制器16相对应的子数据信号,对与所述调制器16相对应的子载波进行数据调制,得到数据调制信号,然后,将所述数据调制信号输出到所述调制器16中的扩频调制器所述扩频调制器根据与所述调制器16相对应的扩频码,对所述数据调制信号进行扩频调制,得到所述调制信号;
或者,在另外一种可选的实施方式中,所述扩频调制器根据与所述调制器16相对应的扩频码,对与所述调制器16相对应的子载波进行扩频调制,得到扩频调制信号,并将所述扩频调制信号输出到所述数据调制器;所述数据调制器根据与所述调制器16相对应的子数据信号,对所述扩频调制信号进行数据调制,得到所述调制信号。
当然,上述调制器的具体作用、功能及执行过程,均是本领域技术人员所熟知的技术,本发明实施例此处不再详述。
由此可见,本发明实施例所述的信号发射设备,由于多路复用能够降低每路数据信号的波特率,因此,在DAC和其他电器件的带宽一定的条件下,能够降低每一路信号对ENOB的需求,从而能够有效降低DAC的量化噪声和其他电器件的电噪声,提升高阶QAM的性能。
实施例五
在上述实施例的基础上,本发明实施例还提供了不同实施场景下的信号发射设备结构示意图,请参见图5至图7所示,分别是不同实施场景下,所述信号发射设备的结构示意图。
如图5至图7所示,与实施例二所述的信号发射方法相对应的,当第n路子载波对应的扩频码码型,与第(n+1)路子载波的扩频码码型不相同时,扩频码生成器15具体用于:
M个扩频码生成器15中的第m个扩频码生成器,生成第n路扩频码,并将第n路扩频码输入到第n路子载波对应输入的第n套调制器;并且,M个扩频码生成器15中的第(m+1)个扩频码生成器,生成第(n+1)路扩频码,并将第(n+1)路扩频码输入到第(n+1)路子载波对应输入的第(n+1)套调制器。即,两路扩频码的码型不同时,分别使用两个不同的扩频码生成器,生成该两路扩频码,并分别输入到各自相对应的调制器。
相应的,当第n路子载波对应的扩频码码型与第(n+1)路子载波的扩频码码型相同时,所述扩频码生成器15具体用于:
M个扩频码生成器15中的第m个扩频码生成器生成扩频码,并将所述扩频码输入第二分路器17,所述第二分路器17,用于将所述扩频码分路为两路,其中一路扩频码作为第n路扩频码,并输入到第n路子载波对应输入的第n套调制器;另一路扩频码输入到延时器18,所述延时器18,用于将所述第二分路器17输入的分路后的扩频码延时t比特,得到第(n+1)路扩频码,并输入到所述第(n+1)路子载波对应输入的第(n+1)套调制器。
其中,需要说明的是,在本实施例中,n是小于或者等于(N-1)的正整数;m是小于或者等于(M-1)的正整数。
结合实施例二所述的信号发射方法,当第n路子载波对应的扩频码码型与第(n+1)路子载波的扩频码码型相同时,生成扩频码以及生成调制信号的实现过程,可以包括多种可选的实施方式,相应的,也包括多种不同结构的信号发射设备,其中,图5、图6和图7所示,分别为三种不同的信号发射设备。为了使本领域技术人员更加清楚、详细的了解本发明实施例的技术方案,下面结合图5至图7进行详细描述。
具体的,需要指出的是,图5至图7中,以4比特长度Walsh扩频码发射设备为例,第一路扩频码是1 1 1 1,第i路扩频码是-1 1 1 -1,第(i+1)路扩频码是1 -1 -1 1。其中,4比特长度的扩频码码型中,第一路扩频码的码型仅一组,因此,第一路扩频码的码型其他扩频码的码型完全不同,第一路扩频码由独立的扩频码生成器151生成。而第i路扩频码和第(i+1)路扩频码的码型相同,因此,第i路扩频码和第(i+1)路扩频码,使用一个扩频码生成器152生成。此外,结合实施例四所述可知,接收第一路扩频码的调制器,可以仅包括数据调制器,而接收第i路扩频码和第(i+1)路扩频码的调制器,包括数据调制器和扩频调制器。
参见图5,图5所示的信号发射设备,扩频码生成器152生成扩频码-1 1 1 -1,然后,将扩频码-1 1 1 -1输入到第二分路器17中,第二分路器17将扩频码-1 1 1 -1分为两路,然后,将其中一路输入到第i套调制器中的扩频调制器中,该扩频调制器根据扩频码-11 1 -1,对第i路子载波进行扩频调制,得到扩频调制信号,并将该扩频调制信号输入到第i套调制器中的数据调制器,该数据调制器根据第i路子数据信号对扩频调制信号进行数据调制,得到第i路调制信号。第二分路器17将分路得到的第二路扩频码,输入到延时器18中,延时器18将扩频码-1 1 1 -1延时1比特,得到第(i+1)路扩频码1 -1 -1 1,然后,将第(i+1)路扩频码1 -1 -1 1输入到第(i+1)套调制器中的扩频调制器中,该扩频调制器根据扩频码1 -1 -1 1,对第(i+1)路子载波进行扩频调制,得到扩频调制信号,并将该扩频调制信号输入到第(i+1)套调制器中的数据调制器,该数据调制器根据第(i+1)路子数据信号对扩频调制信号进行数据调制,得到第(i+1)路调制信号。
参见图6,图6所示的信号发射设备,扩频码生成器152在生成扩频码-1 1 1 -1之后,先将扩频码-1 1 1 -1输入到扩频调制器中,该扩频调制器根据扩频码-1 1 1 -1,对一路子载波进行扩频调制,得到一路扩频调制信号,然后,再将该扩频调制信号输入第二分路器17。第二分路器17将该扩频调制信号分路为两路,其中,一路扩频调制信号输入到第i套调制器中的数据调制器,该数据调制器根据第i路子数据信号对扩频调制信号进行数据调制,得到第i路调制信号。第二分路器17将分路得到的第二路扩频调制信号,输入到延时器18中,延时器18将该路扩频调制信号延时1比特,得到延时后的扩频调制信号,并输入到第(i+1)套调制器中的数据调制器,该数据调制器根据第(i+1)路子数据信号对扩频调制信号进行数据调制,得到第(i+1)路调制信号。
参见图7,图7所示的信号发射设备,首先第i套调制器中的数据调制器,根据第i路子数据信号,对第i路子载波进行数据调制,得到第i路数据调制信号,并将第i路数据调制信,输入第i套调制器中的扩频调制器,相应的,第(i+1)套调制器中的数据调制器,根据第(i+1)路子数据信号,对第(i+1)路子载波进行数据调制,得到第(i+1)路数据调制信号,并将第(i+1)路数据调制信,输入第(i+1)套调制器中的扩频调制器。而扩频码生成器152在生成扩频码-1 1 1 -1,并输入第二分路器17,第二分路器17将扩频码-1 1 1 -1分路为两路,其中,一路输入第i个扩频调制器,另一路输入延时器18,延时器将扩频码-1 1 1 -1延时1比特后,得到扩频码1 -1 -1 1,并输入第(i+1)个扩频调制器。从而,第i个扩频调制器可以根据扩频码-1 1 1 -1,对第i路数据调制信号进行扩频调制,得到第i路调制信号,第(i+1)个扩频调制器可以根据扩频码1 -1 -1 1,对第(i+1)路数据调制信号进行扩频调制,得到第(i+1)路调制信号。
当然,上述仅为本发明实施例的可选实施方式,对本发明实施例的技术方案不构成限制。
由本实施例的描述可知,本发明实施例的技术方案,不仅能够提高***性能,还能够最大程度的节省设备器件,从而能够简化设备结构,节省成本。
实施例六
与实施例三所述的信号接收方法相对应的,本发明实施例还提供了一种信号接收设备,参见图8,图8为本发明实施例提供的信号接收设备的结构示意图。所述信号接收设备,可包括OEC21、ADC22以及DSP23:
所述OEC21,可用于接收信号发射设备发射的信号,并将接收到的所述信号转换为电信号后输出至所述ADC22;其中,所述信号是信号发射设备在利用分路器将光源生成的单波长光载波分束为N路波长相同的子载波后,基于N路子数据信号以及N路扩频码,对所述N路子载波进行数据调制以及扩频调制,得到N路调制扩频信号,并对所述N路调制扩频信号进行合路所得到的;
所述ADC22,可用于接收所述OEC21输出的电信号,并将所述电信号转换为数字信号后输出至所述DSP;
所述DSP23,可用于接收所述ADC22输出的数字信号,并基于N路扩频码对所述数字信号进行解扩,得到N路解扩信号,并对所述N路解扩信号中的每一路解扩信号进行低通滤波,得到N路数据信号;所述N为不小于2的正整数。
也就是说,对接收到的所述信号进行光电转换以及模拟数字转换处理,得到数字信号之后,可基于信号发射设备用于扩频调制的N路扩频码,对所述数字信号进行解扩,以提高数据恢复与接收的准确性。
需要说明的是,所述N路扩频码可为相互正交的双极性二进制扩频序列。
具体地,所述N路扩频码中的每一路扩频码可为Walsh码、OVSF码等实数序列;当然,为了得到分布更均匀的频谱,每一路扩频码也可为基于设定的伪随机序列码对Walsh码或OVSF码等实数序列进行扰码所产生的序列码等,此处不再赘述。
具体地,如图9所示,所述DSP23可包括与所述N路扩频码一一对应的N个解扩器,以及与所述N个解扩器一一对应的N个LPF(Low Pass Filter,低通滤波器),其中:
所述N个解扩器中的每一解扩器,可用于根据所述N路扩频码中的与所述解扩器相对应的一路扩频码,对接收到的所述数字信号进行解扩,得到一路解扩信号,并输出至与所述解扩器相对应的LPF;
所述N个LPF中的每一LPF,可用于接收对应的解扩器输出的解扩信号,并对接收到的解扩信号进行低通滤波,得到数据信号。
需要说明的是,所述解扩器可为乘法器等任意的能够实现扩频信号解扩的解扩设备,本发明实施例对此不作任何限定。具体地,当所述解扩器为乘法器时,其可通过将接收到的数字信号与相应的扩频码进行相乘,来实现扩频信号的解扩,以提高数据恢复与接收的准确性。
进一步地,由于光纤链路的色散、PMD、SOP旋转以及非线性等,可能导致CDMA各路间的正交性被破坏,从而产生多址串扰等,因此信号接收设备中的DSP23还可采用如图10所示的实现结构,来进行多址串扰消除和数据的恢复。
即,所述DSP还可包括多输入多输出滤波器:
所述多输入多输出滤波器,可用于对所述N路数据信号(即,所述N个LPF输出的数据信号)中的每一路数据信号进行自适应滤波,得到N路自适应滤波后的数据信号,以提高数据恢复与接收的准确性。
具体地,所述多输入多输出滤波器可为MIMO FIR(多输入多输出有限冲击响应)滤波器等任意的能够对多个输入信号进行自适应滤波以消除多址串扰的滤波设备,本发明实施例对此不作任何限定。其中,MIMO FIR的滤波器系数可以通过CMA(Constant ModulusAlgorithm,恒模算法)或LMS(Least Mean Square,最小均方算法)等算法进行计算得到,此处不再赘述。
进一步地,如图11所示,所述DSP还可包括与所述N路自适应滤波后的数据信号一一对应的N个延时恢复器:
所述N个延时恢复器中的每一延时恢复器,可用于对与所述延时恢复器相对应的一路自适应滤波后的数据信号进行载波延时恢复,得到一路载波延时恢复后的数据信号,以提高数据恢复与接收的准确性。
进一步地,如图12所示,所述DSP还可包括色散补偿器,即CDC(ChromaticDispersion Compensation):
所述色散补偿器,可用于在对接收到的所述数字信号进行解扩之前,对接收到的所述数字信号进行色散补偿,并输出色散补偿后的数字信号至所述N个解扩器,以消除色散对所述数字信号的影响,提高数据恢复与接收的准确性。
实施例七
基于与本发明实施例四至本发明实施例六(或本发明实施例一至本发明实施三)相同的发明构思,本发明实施例七提供了一种信号传输***,具体地,如图13所示,所述信号传输***可包括信号发射设备1以及信号接收设备2:
所述信号发射设备1,用于生成单波长光载波;将所述单波长光载波分束为波长相同的N路子载波;对应每一路所述子载波生成扩频码,得到N路扩频码;其中,每一路所述扩频码的带宽均小于或者等于预设阈值;将待传输数据信号串并转换为N路子数据信号;根据所述N路子数据信号和所述N路扩频码,对所述N路子载波进行调制,得到N路调制信号;将所述N路调制信号合路为一路合路信号输出;其中,所述N的取值是不小于2的正整数;所述N路子数据信号分别与所述N路子载波一一对应;
所述信号接收设备2,用于接收所述信号发射设备1发射的信号,并对接收到的所述信号进行光电转换以及模拟数字转换处理,得到数字信号,以及,基于所述N路扩频码对所述数字信号进行解扩,得到N路解扩信号,并对所述N路解扩信号中的每一路解扩信号进行低通滤波,得到N路数据信号。
需要说明的是,所述信号发射设备以及信号接收设备的具体结构以及工作流程可参见上述实施例四至本发明实施例六(或本发明实施例一至本发明实施三)中的相关描述,此处不再赘述。
综上,采用本发明实施例的信号发射方法、信号接收方法、相关设备及***,针对生成的单波长光载波,将其分束为N路具有相同波长的子载波,并且,对应每一路所述子载波生成扩频码,得到N路扩频码,对待传输数据信号进行串并转换所得到的N路子数据信号,进而,根据N路扩频码和N路子数据信号,对N路子载波进行调制,得到N路调制信号,然后,将该N路调制信号进行合路并输出。可以看出,由于多路复用能够降低每路数据信号的波特率,因此,在DAC和其他电器件的带宽一定的条件下,能够降低每一路信号对ENOB的需求,从而能够有效降低DAC的量化噪声和其他电器件的电噪声带来的影响,提升高阶QAM的性能。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (19)
1.一种信号发射方法,其特征在于,包括:
生成单波长光载波;
将所述单波长光载波分束为波长相同的N路子载波,所述N的取值是不小于2的正整数;
对应每一路所述子载波生成扩频码,得到N路扩频码;其中,每一路所述扩频码的带宽均小于或者等于预设阈值;
将待传输数据信号串并转换为N路子数据信号;其中,所述N路子数据信号分别与所述N路子载波一一对应;
根据所述N路子数据信号和所述N路扩频码,对所述N路子载波进行调制,得到N路调制信号;
将所述N路调制信号合路为一路合路信号输出。
2.如权利要求1所述的信号发射方法,其特征在于,所述对应每一路所述子载波生成扩频码,得到N路扩频码,包括:
当第n路子载波对应的扩频码码型与第(n+1)路子载波的扩频码码型不相同时,触发第m个扩频码生成器生成第n路子载波对应的扩频码;并触发第(m+1)个扩频码生成器生成第(n+1)路子载波对应的扩频码;其中,n是小于或者等于(N-1)的正整数;m是小于或者等于(N-1)的正整数。
3.如权利要求1所述的信号发射方法,其特征在于,所述对应每一路所述子载波生成扩频码,得到N路扩频码,包括:
当第n路子载波对应的扩频码码型与第(n+1)路子载波的扩频码码型相同时,触发第m个扩频码生成器生成第n路子载波对应的扩频码,并将所述第n路子载波对应的扩频码延时t比特,得到第(n+1)路子载波的扩频码;其中,n是小于或者等于(N-1)的正整数;m是小于(N-1)的正整数。
4.如权利要求1所述的信号发射方法,其特征在于,根据所述N路子数据信号和所述N路扩频码,对所述N路子载波进行调制,得到N路调制信号,包括:
当所述子载波对应的扩频码的比特全部相同,根据与所述子载波相对应的子数据信号,对所述子载波进行数据调制,得到一路调制信号;
当所述子载波对应的扩频码的比特不完全相同,根据所述扩频码,以及与所述子载波相对应的子数据信号,对所述子载波进行数据扩频调制,得到一路调制信号。
5.如权利要求4所述的信号发射方法,其特征在于,根据所述扩频码,以及与所述子载波相对应的子数据信号,对所述子载波进行数据扩频调制,得到一路调制信号,包括:
根据所述子数据信号,对所述子载波进行数据调制,得到数据调制信号;
根据所述扩频码,对所述数据调制信号进行扩频调制,得到所述调制信号;或者,
根据所述扩频码,对所述子载波进行扩频调制,得到扩频信号;
根据所述子数据信号,对所述扩频信号进行数据调制,得到所述调制信号。
6.一种信号接收方法,其特征在于,包括:
接收信号发射设备发射的信号,其中,所述信号是信号发射设备在将单波长光载波分束为波长相同的N路子载波,并对应每一路所述子载波生成扩频码,得到N路扩频码后,基于N路子数据信号以及N路扩频码,对N路子载波进行调制,得到N路调制信号,并对所述N路调制信号进行合路所得到的;
对接收到的所述信号进行光电转换以及模拟数字转换处理,得到数字信号;
基于所述N路扩频码对所述数字信号进行解扩,得到N路解扩信号;
对所述N路解扩信号中的每一路解扩信号进行低通滤波,得到N路数据信号;所述N为不小于2的正整数。
7.如权利要求6所述的信号接收方法,其特征在于,所述方法还包括:
对所述N路数据信号中的每一路数据信号进行自适应滤波,得到N路自适应滤波后的数据信号。
8.如权利要求7所述的信号接收方法,其特征在于,所述方法还包括:
对所述N路自适应滤波后的数据信号中的每一路数据信号进行载波延时恢复,得到N路载波延时恢复后的数据信号。
9.如权利要求6所述的信号接收方法,其特征在于,在对所述数字信号进行解扩之前,所述方法还包括:
对所述数字信号进行色散补偿。
10.一种信号发射设备,其特征在于,包括光源、串并转换器、第一分路器、合路器、M个扩频码生成器以及N套调制器,所述N的取值为不小于2的正整数,所述M是小于或者等于N的正整数,其中:
所述光源,用于生成单波长光载波;
所述串并转换器,用于将待传输数据信号串并转换为N路子数据信号,并输出至所述N套调制器;其中,所述N路子数据信号与所述N套调制器为一一对应关系;
所述第一分路器,用于将所述光源生成的单波长光载波分束为波长相同的N路子载波,并输出至所述N套调制器;其中,所述N路子载波与所述N套调制器为一一对应关系;
所述扩频码生成器,用于对应所述第一分路器分束得到的每一路子载波生成扩频码,得到N路扩频码;其中,每个所述扩频码生成器生成的扩频码的带宽均小于或者等于预设阈值;
所述调制器,用于根据与所述调制器相对应的子数据信号,以及N路扩频码中的与所述调制器相对应的扩频码,对与所述调制器相对应的子载波进行调制,得到与所述调制器相对应的调制信号,并输出至所述合路器;
所述合路器,用于将从所述N套调制器接收到的N路调制信号合路为一路合路信号并输出。
11.如权利要求10所述的信号发射设备,其特征在于,当第n路子载波对应的扩频码码型与第(n+1)路子载波的扩频码码型不相同时,所述扩频码生成器具体用于:
所述M个扩频码生成器中的第m个扩频码生成器,生成第n路扩频码,并将所述第n路扩频码输入到所述第n路子载波对应输入的第n套调制器;
所述M个扩频码生成器中的第(m+1)个扩频码生成器,生成第(n+1)路扩频码,并将所述第(n+1)路扩频码输入到所述第(n+1)路子载波对应输入的第(n+1)套调制器;
其中,n是小于或者等于(N-1)的正整数;m是小于或者等于(M-1)的正整数。
12.如权利要求10所述的信号发射设备,其特征在于,当第n路子载波对应的扩频码码型与第(n+1)路子载波的扩频码码型相同时,所述扩频码生成器具体用于:
所述M个扩频码生成器中的第m个扩频码生成器生成扩频码,并将所述扩频码输入第二分路器;
所述第二分路器,用于将所述扩频码分路为两路,其中一路扩频码作为第n路扩频码,并输入到所述第n路子载波对应输入的第n套调制器;另一路扩频码输入到延时器;
所述延时器,用于将所述第二分路器输入的分路后的扩频码延时t比特,得到第(n+1)路扩频码,并输入到所述第(n+1)路子载波对应输入的第(n+1)套调制器;
其中,n是小于或者等于(N-1)的正整数;m是小于或者等于(M-1)的正整数。
13.如权利要求10所述的信号发射设备,其特征在于,所述调制器具体用于:
接收比特全部相同的扩频码的一路调制器,用于根据与所述调制器相应的子数据信号,对与所述调制器相应的子载波进行数据调制,得到一路调制信号,并输出到所述合路器;
接收比特不完全相同的扩频码的一路调制器,用于根据与所述调制器相应的扩频码和子数据信号,对与所述调制器相应的子载波进行数据扩频调制,得到一路调制信号,并输出到所述合路器。
14.如权利要求13所述的信号发射设备,其特征在于,所述调制器,根据与所述调制器相应的扩频码和子数据信号,对与所述调制器相应的子载波进行数据扩频调制,得到一路调制信号,具体包括:
所述调制器中的数据调制器,根据与所述调制器相对应的子数据信号,对与所述调制器相对应的子载波进行数据调制,得到数据调制信号,并将所述数据调制信号输出到所述调制器中的扩频调制器;
所述扩频调制器根据与所述调制器相对应的扩频码,对所述数据调制信号进行扩频调制,得到所述调制信号;
或者,
所述扩频调制器根据与所述调制器相对应的扩频码,对与所述调制器相对应的子载波进行扩频调制,得到扩频调制信号,并将所述扩频调制信号输出到所述数据调制器;
所述数据调制器根据与所述调制器相对应的子数据信号,对所述扩频调制信号进行数据调制,得到所述调制信号。
15.一种信号接收设备,其特征在于,包括光电转换器OEC、模拟数字转换器ADC以及数字信号处理器DSP,其中,
所述OEC,用于接收信号发射设备发射的信号,并将接收到的所述信号转换为电信号后输出至所述ADC;其中,所述信号是信号发射设备在利用分路器将光源生成的单波长光载波分束为N路波长相同的子载波后,对应每一路所述子载波生成扩频码,得到N路扩频码,并基于N路子数据信号以及N路扩频码,对N路子载波进行调制,得到N路调制信号,并对所述N路调制信号进行合路所得到的;
所述ADC,用于接收所述OEC输出的电信号,并将所述电信号转换为数字信号后输出至所述DSP;
所述DSP,用于接收所述ADC输出的数字信号,并基于所述N路扩频码对所述数字信号进行解扩,得到N路解扩信号,并对所述N路解扩信号中的每一路解扩信号进行低通滤波,得到N路数据信号;所述N为不小于2的正整数。
16.如权利要求15所述的信号接收设备,其特征在于,所述DSP还包括多输入多输出滤波器:
所述多输入多输出滤波器,用于对所述N路数据信号中的每一路数据信号进行自适应滤波,得到N路自适应滤波后的数据信号。
17.如权利要求16所述的信号接收设备,其特征在于,所述DSP还包括与所述N路自适应滤波后的数据信号一一对应的N个延时恢复器:
所述N个延时恢复器中的每一延时恢复器,用于对与所述延时恢复器相对应的一路自适应滤波后的数据信号进行载波延时恢复,得到一路载波延时恢复后的数据信号。
18.如权利要求15所述的信号接收设备,其特征在于,所述DSP还包括色散补偿器:
所述色散补偿器,用于在对接收到的所述数字信号进行解扩之前,对接收到的所述数字信号进行色散补偿,并输出色散补偿后的数字信号至所述N个解扩器。
19.一种信号传输***,其特征在于,包括信号发射设备以及信号接收设备,其中,
所述信号发射设备,用于生成单波长光载波;将所述单波长光载波分束为波长相同的N路子载波;对应每一路所述子载波生成扩频码,得到N路扩频码;其中,每一路所述扩频码的带宽均小于或者等于预设阈值;将待传输数据信号串并转换为N路子数据信号;根据所述N路子数据信号和所述N路扩频码,对所述N路子载波进行调制,得到N路调制信号;将所述N路调制信号合路为一路合路信号输出;其中,所述N的取值是不小于2的正整数;所述N路子数据信号分别与所述N路子载波一一对应;
所述信号接收设备,用于接收所述信号发射设备发射的信号,并对接收到的所述信号进行光电转换以及模拟数字转换处理,得到数字信号,以及,基于所述N路扩频码对所述数字信号进行解扩,得到N路解扩信号,并对所述N路解扩信号中的每一路解扩信号进行低通滤波,得到N路数据信号。
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Le Khoa et al. | Scramble PAPR Reduction Algorithms for Fiber Nonlinearity Mitigation in Long Haul Coherent Optical OFDM Systems |
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Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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