CN111541482B - 一种直接检测光通信***中数字信号预处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种直接检测光通信***中数字信号预处理方法及装置，包括：获取经过数字预补偿的第一数字信号；确定第一数字信号的互补累计概率分布；根据互补累计概率分布以及预设的削峰概率门限，确定正削峰门限和负削峰门限，将大于正削峰门限的幅值削减至正削峰门限，将小于负削峰门限的幅值增加至负削峰门限，得到第二数字信号；基于预先获取的数模转换器的量化标准值，对第二数字信号中每个采样点的幅值进行近似量化，得到第三数字信号；根据幅值搬移序列将第三数字信号中部分采样点的幅值上移或下移特定量化间隔，得到预处理后的数字信号。能够降低发射端低分辨率数模转换器产生的量化噪声的影响，提升直接检测光通信***的信噪比。

Description

一种直接检测光通信***中数字信号预处理方法及装置

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，特别是涉及一种直接检测光通信***中数字信号预处理方法及装置。

背景技术

随着5G和各类云服务的快速发展，与数据中心相关的数据流量正在急速增长，推动着数据中心互联速率的进一步提升。数据中心互联具有网络结构简单、高密度连接的特点。因此，相比于传统相干光通信***，低成本、链路结构简单的直接检测光通信***具有更大的优势。

然而，随着数据中心互联速率的进一步提升，高速直接检测光通信***面临着低成本器件带限和色散致频率选择性衰落的问题。克服这些问题需要使用先进的发射端数字预补偿技术。带宽预补偿可以补偿低成本器件的带限，而色散预补偿可以补偿光纤色散。但是数字预补偿技术在解决带限和色散的问题的同时，也显著增加了发射信号的峰均功率比，从而提高了对数模转换器分辨率的要求。

高分辨率的数模转换器具有大尺寸、高成本、高功耗的特点，难以用于高密度连接的数据中心互联场景。而低分辨率的数模转换器具有较小的动态范围，当信号的峰均功率比很大时，会产生很大的量化噪声，导致信噪比较低。

可见，对于直接检测光通信***，亟需一种在使用低分辨率数模转换器的情形下，能够对数字预补偿之后的信号进行处理，降低量化噪声的影响以提高***信噪比的技术。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种直接检测光通信***中数字信号预处理方法及装置，以提高直接检测光通信***的信噪比。具体技术方案如下：

为实现上述目的，本发明实施例提供了一种直接检测光通信***中数字信号预处理方法，应用于直接检测光通信***中的发射端，所述方法包括：

获取经过数字预补偿的第一数字信号；

确定所述第一数字信号的针对采样点幅值绝对值的互补累计概率分布；

根据所述互补累计概率分布以及预设的削峰概率门限，确定正削峰门限和负削峰门限，将大于所述正削峰门限的幅值削减至所述正削峰门限，将小于所述负削峰门限的幅值增加至所述负削峰门限，得到第二数字信号；

基于预先获取的数模转换器的量化标准值，对所述第二数字信号中每个采样点的幅值进行近似量化，得到第三数字信号；

根据所述第三数字信号和传输信道频率响应，确定幅值搬移序列，并根据所述幅值搬移序列将所述第三数字信号中部分采样点的幅值上移或下移特定量化间隔，得到预处理后的数字信号，其中，上移或下移后的幅值仍属于所述数模转换器的量化标准值。

可选的，所述数字预补偿包括：

带宽预补偿，色散预补偿。

可选的，采用维特比算法确定所述幅值搬移序列。

可选的，所述预处理后的数字信号的量化噪声为高频噪声。

为实现上述目的，本发明实施例还提供了一种直接检测光通信***中数字信号预处理装置，应用于直接检测光通信***中的发射端，所述装置包括：

获取模块，用于获取经过数字预补偿的第一数字信号；

确定模块，用于确定所述第一数字信号的针对采样点幅值绝对值的互补累计概率分布；

削峰模块，用于根据所述互补累计概率分布以及预设的削峰概率门限，确定正削峰门限和负削峰门限，将大于所述正削峰门限的幅值削减至所述正削峰门限，将小于所述负削峰门限的幅值增加至所述负削峰门限，得到第二数字信号；

量化模块，用于基于预先获取的数模转换器的量化标准值，对所述第二数字信号中每个采样点的幅值进行近似量化，得到第三数字信号；

搬移模块，用于根据所述第三数字信号和传输信道频率响应，确定幅值搬移序列，并根据所述幅值搬移序列将所述第三数字信号中部分采样点的幅值上移或下移特定量化间隔，得到预处理后的数字信号，其中，上移或下移后的幅值仍属于所述数模转换器的量化标准值。

可选的，所述数字预补偿包括：

带宽预补偿，色散预补偿。

可选的，采用维特比算法确定所述幅值搬移序列。

可选的，所述预处理后的数字信号的量化噪声为高频噪声。

为实现上述目的，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线；其中，处理器、通信接口、存储器通过通信总线完成相互间的通信；

存储器，用于存放计算机程序；

处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现上述任一方法步骤。

为实现上述目的，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一方法步骤。

本发明实施例有益效果：

应用本发明实施例提供的直接检测光通信***中数字信号预处理方法及装置，获取经过数字预补偿的第一数字信号，确定第一数字信号的针对采样点幅值绝对值的互补累计概率分布；根据互补累计概率分布以及预设的削峰概率门限，确定正削峰门限和负削峰门限，将大于正削峰门限的幅值削减至正削峰门限，将小于负削峰门限的幅值增加至负削峰门限，得到第二数字信号；基于预先获取的数模转换器的量化标准值，对第二数字信号中每个采样点的幅值进行近似量化，得到第三数字信号；根据第三数字信号和传输信道频率响应，确定幅值搬移序列，并根据幅值搬移序列，将第三数字信号中部分采样点的幅值上移或下移特定量化间隔，得到预处理后的数字信号，其中，上移或下移后的幅值仍属于数模转换器的量化标准值。能够从两个方面提高***的信噪比，一方面对信号进行削峰处理，减少了信号的峰均功率比，能够适当提高发射信号的平均功率，提高信噪比。另一方面根据幅值搬移序列对信号中部分采样点的幅值上移或下移，实现量化噪声谱的整形，整形之后的量化噪声谱与信道频率响应恰好相反，经过信道传输后，能够有效降低***的量化噪声，进而提升直接检测光通信***的信噪比。

当然，实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，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直接检测光通信***中数字信号预处理方法的一种流程示意图；

图2为本发明实施例提供的针对采样点幅值绝对值的互补累计概率分布函数的一种示意图；

图3为本发明实施例提供的根据削峰概率门限确定削峰门限绝对值的一种示意图；

图4a为本发明实施例提供的削峰前数字信号的一种示意图；

图4b为本发明实施例提供的削峰后数字信号的一种示意图；

图5为本发明实施例提供的直接检测光通信***中数字信号预处理方法的另一种流程示意图；

图6为本发明实施例提供的直接检测光通信***的一种示意图；

图7为本发明实施例提供的直接检测光通信***中数字信号预处理装置的一种结构示意图；

图8为本发明实施例提供的电子设备的一种结构示意图。

具体实施方式

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。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他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了解决直接检测光通信***中，数字预补偿之后信号的峰均功率比较高，经过数模转换器的量化后量化噪声较大导致***信噪比低的技术问题，本发明实施例提供了一种直接检测光通信***中数字信号预处理方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。

为了便于理解，先对本发明的应用场景进行介绍。

直接检测光通信***中，为了克服低成本器件带限和色散导致频率选择性衰落的问题，通常需要采用数字预补偿技术进行处理，包括带宽预补偿，色散预补偿等。但是数字预补偿技术在解决带限和色散问题的同时，显著增加了发射信号的峰均功率比，使得通过数模转换器后量化噪声较大，影响***整体的信噪比。

本发明实施例提供的数字信号预处理方法可以应用于直接检测光通信***中的发射端，用于对数字预补偿之后的数字信号进行处理。

具体的，参见图1，方法可以包括以下步骤：

S101：获取经过数字预补偿的第一数字信号。

本发明实施例中，数字预补偿可以包括带宽预补偿和/或色散预补偿等。

当然，数字预补偿也可以包括其他预补偿技术，本发明实施例对此不做限定。

本发明实施例中，是在数字预补偿得到的数字信号基础上进行处理，处理过程参见S102-S105，经过上述步骤处理后再输入数模转换器。具体处理过程参见下文。

S102：确定第一数字信号的针对采样点幅值绝对值的互补累计概率分布。

本发明实施例中，第一数字信号实质上是一系列采样点的幅值，可以通过统计的方法确定针对采样点幅值绝对值的互补累计概率分布。

为了便于理解针对采样点幅值绝对值的互补累计概率分布，可以参见图2，图2为本发明实施例提供的针对采样点幅值绝对值的互补累计概率分布函数的一种示意图，横轴表示幅值，纵轴表示概率，图2中的坐标(A1,P1)表示的含义是幅值绝对值大于A1的采样点的概率为P1。举例来讲，若总有100个采样点，其中有5个采样点的幅值绝对值大于A1，则幅值A1对应的概率P1即为5％。

S103：根据互补累计概率分布以及预设的削峰概率门限，确定正削峰门限和负削峰门限，将大于正削峰门限的幅值削减至正削峰门限，将小于负削峰门限的幅值增加至负削峰门限，得到第二数字信号。

本发明实施例中，为了降低信号的峰均功率比，可以对出现概率较小的高峰值进行削减。具体的，可以预设削峰概率门限，根据削峰概率门限以及S102中获取的互补累计概率分布可以确定削峰门限的绝对值，进而确定正削峰门限和负削峰门限。

其中，削峰概率门限可以根据实际情况进行设定，本发明实施例对此不做限定。

作为一个示例，参见图3，若设置削峰概率门限为0.005，则可以根据图3所示的互补累计概率分布，确定削峰概率门限对应的削峰门限绝对值为10，进一步确定正削峰门限为10，负削峰门限为-10。

本发明实施例中，可以将大于正削峰门限的幅值削减至正削峰门限，将小于负削峰门限的幅值增加至负削峰门限，从而完成信号的削峰处理，得到第二数字信号。

为了便于理解，可以参见图4a-4b，图4a为本发明实施例提供的削峰前数字信号的一种示意图，图4b为本发明实施例提供的削峰后数字信号的一种示意图。横轴表示时间，纵轴表示采样点的幅值。

通常设置的削峰概率门限很小，因此削峰处理仅更改了较少的信号幅值，但确可以将整个数字信号的峰值绝对值削减至特定的门限，且保持信号的均值不发生变化，从而能够大幅降低信号的峰均功率比，本领域技术人员可以理解，由于降低了信号的峰均功率比，可以适当提高发射信号的平均功率，从而提升***信噪比。

S104：基于预先获取的数模转换器的量化标准值，对第二数字信号中的每个采样点的幅值进行近似量化，得到第三数字信号。

本领域技术人员可以理解，数模转换器只能将数字信号量化为特定幅度的模拟信号，数模转换器的分辨率越高，则量化标准值越多，相应的量化误差也越小。

本发明实施例中，是通过数字处理的方式，对数字信号进行量化处理，量化的标准值与***中数模转换器的量化标准值相同。

举例来讲，若***中数模转换器的量化标准值包含-3，-1，+1和+3，第二数字信号中各个采样点的幅值依次为-2.8，-2.6，-1.5，-0.8，+0.7，+1.2，+2.4和+3.2，则分别对每个采样点的幅值进行近似量化，得到量化后的第三数字信号为：-3，-3，-1，-1，+1，+1，+3和+3。

S105：根据第三数字信号和传输信道频率响应，确定幅值搬移序列，并根据幅值搬移序列，将第三数字信号中部分采样点的幅值上移或下移特定量化间隔，得到预处理后的数字信号，其中，上移或下移后的幅值仍属于数模转换器的量化标准值。

本发明实施例中，对第三数字信号中采样点的幅值进行搬移的目的是为了尽可能的减低接收端的量化误差。因此发射机可以结合传输信道频率响应，通过相应算法计算出最优的幅值搬移序列，然后对第三数字信号的采样点的幅值进行搬移，经过信道传输后接收端的量化误差会大幅降低。

其中，幅值搬移序列能够指示哪些采样点的幅值无需搬移、哪些采样点的幅值需要上移或下移、以及上移或下移的量化间隔，且上移或下移后的幅值仍属于数模转换器的量化标准值。

容易理解的，为了保证上移或下移后的幅值仍属于数模转换器的量化标准值，上移或下移的量化间隔必须是最小量化间隔的整数倍。

举例来讲，若数模转换器的量化标准值为-3，-1，+1和+3，最小量化间隔为2，则上移或下移的量化间隔均为2的整数倍。

在本发明的一种实施例中，可以采用维特比算法确定幅值搬移序列。本领域技术人员可以理解，维特比算法是一种动态规划算法，可以用于本发明实施例中，查找能够使接收端量化噪声最小的幅值搬移序列。

本发明实施例中，算法计算得到的幅值搬移序列中大部分数值为0，即大部分采样点的幅值无需搬移，只有少数采样点的幅值需要上移或下移。经过幅值搬移序列处理之后，能够实现量化噪声谱的整形，整形之后的量化噪声谱与信道频率响应恰好相反。具体的，直接检测光通信***的信道频率响应为低通高阻，而经过预处理后的数字信号的量化噪声为高频噪声，因此经过信道传输后，能够有效过滤掉量化噪声，减少量化噪声的影响进而提高***信噪比。

为了便于理解，下面结合附图图5对本发明实施例提供的直接检测光通信***中数字信号预处理方法进一步说明。

参见图5，图5为本发明实施例提供的直接检测光通信***中数字信号预处理方法的另一种流程示意图。第一数字信号经过削峰处理后得到第二数字信号，根据数模转换器的量化标准值对第二数字信号进行近似量化，得到第三数字信号，在根据幅值搬移序列对第三数字信号中部分采样点的幅值进行搬移得到数字预处理完成的信号。

本发明实施例中，步骤S105中得到的数字预处理后的信号即可输入数模转换器，由于采用本发明实施例进行数字预处理后信号中采样点的幅值均属于数模转换器的量化标准器，因此，数模转换器内部对数字预处理后信号进行量化的过程是不存在量化误差的，***整体的量化误差仅取决于步骤S103-S105中产生的量化误差。

可见，应用本发明实施例提供的直接检测光通信***中数字信号预处理方法，获取经过数字预补偿的第一数字信号，确定第一数字信号的针对采样点幅值绝对值的互补累计概率分布；根据互补累计概率分布以及预设的削峰概率门限，确定正削峰门限和负削峰门限，将大于正削峰门限的幅值削减至正削峰门限，将小于负削峰门限的幅值增加至负削峰门限，得到第二数字信号；基于预先获取的数模转换器的量化标准值，对第二数字信号中每个采样点的幅值进行近似量化，得到第三数字信号；根据第三数字信号和传输信道频率响应，确定幅值搬移序列，并根据幅值搬移序列，将第三数字信号中部分采样点的幅值上移或下移特定量化间隔，得到预处理后的数字信号，其中，上移或下移后的幅值仍属于数模转换器的量化标准值。能够从两个方面提高***的信噪比，一方面对信号进行削峰处理，减少了信号的峰均功率比，能够适当提高发射信号的平均功率，提高信噪比。另一方面根据幅值搬移序列对信号中部分采样点的幅值上移或下移，实现量化噪声谱的整形，整形之后的量化噪声谱与信道频率响应恰好相反，经过信道传输后，能够有效降低***的量化噪声，进而提升直接检测光通信***的信噪比。

下面对经过预处理后的数字信号在直接检测光通信***中的传输过程进行简要介绍。参见图6，发射端进行数字信号处理，将预处理后的数字信号依次输入数模转换器和电放大器。另一方面，激光器产生直流光载波，偏置控制模块保证双驱马赫曾德尔调制器稳定在合适的偏置点。电放大器输出的信号通过双驱马赫曾德尔调制器完成电光转换，加载到光载波上。随后再依次经过掺饵光纤放大器、可调光衰减器和标准单模光纤，再次经过掺饵光纤放大器后，与自发辐射噪声共同经过光耦合器进行光耦合，再经过光带通滤波器、光电探测器、模数转换器等器件，最终被接收端的数字信号处理设备所接收。

直接检测光通信***中信号传输过程可以参见相关技术，对此不做赘述。

基于相同的发明构思，根据上述直接检测光通信***中数字信号预处理方法实施例，本发明实施例还提供了一种直接检测光通信***中数字信号预处理装置，参见图7，可以包括以下模块：

获取模块701，用于获取经过数字预补偿的第一数字信号；

确定模块702，用于确定第一数字信号的针对采样点幅值绝对值的互补累计概率分布；

削峰模块703，用于根据互补累计概率分布以及预设的削峰概率门限，确定正削峰门限和负削峰门限，将大于正削峰门限的幅值削减至正削峰门限，将小于负削峰门限的幅值增加至负削峰门限，得到第二数字信号；

量化模块704，用于基于预先获取的数模转换器的量化标准值，对第二数字信号中每个采样点的幅值进行近似量化，得到第三数字信号；

搬移模块705，用于根据第三数字信号和传输信道频率响应，确定幅值搬移序列，并根据幅值搬移序列将第三数字信号中部分采样点的幅值上移或下移特定量化间隔，得到预处理后的数字信号，其中，上移或下移后的幅值仍属于数模转换器的量化标准值。

在本发明的一种实施例中，数字预补偿可以包括：

带宽预补偿，色散预补偿。

在本发明的一种实施例中，可以采用维特比算法确定幅值搬移序列。

在本发明的一种实施例中，预处理后的数字信号的量化噪声为高频噪声。

应用本发明实施例提供的直接检测光通信***中数字信号预处理装置，获取经过数字预补偿的第一数字信号，确定第一数字信号的针对采样点幅值绝对值的互补累计概率分布；根据互补累计概率分布以及预设的削峰概率门限，确定正削峰门限和负削峰门限，将大于正削峰门限的幅值削减至正削峰门限，将小于负削峰门限的幅值增加至负削峰门限，得到第二数字信号；基于预先获取的数模转换器的量化标准值，对第二数字信号中每个采样点的幅值进行近似量化，得到第三数字信号；根据第三数字信号和传输信道频率响应，确定幅值搬移序列，并根据幅值搬移序列，将第三数字信号中部分采样点的幅值上移或下移特定量化间隔，得到预处理后的数字信号，其中，上移或下移后的幅值仍属于数模转换器的量化标准值。能够从两个方面提高***的信噪比，一方面对信号进行削峰处理，减少了信号的峰均功率比，能够适当提高发射信号的平均功率，提高信噪比。另一方面根据幅值搬移序列对信号中部分采样点的幅值上移或下移，实现量化噪声谱的整形，整形之后的量化噪声谱与信道频率响应恰好相反，经过信道传输后，能够有效降低***的量化噪声，进而提升直接检测光通信***的信噪比。

基于相同的发明构思，根据上述直接检测光通信***中数字信号预处理方法实施例，本发明实施例还提供了一种电子设备，如图8所示，包括处理器801、通信接口802、存储器803和通信总线804，其中，处理器801，通信接口802，存储器803通过通信总线804完成相互间的通信，

存储器803，用于存放计算机程序；

处理器801，用于执行存储器803上所存放的程序时，实现如下步骤：

获取经过数字预补偿的第一数字信号；

确定第一数字信号的针对采样点幅值绝对值的互补累计概率分布；

根据互补累计概率分布以及预设的削峰概率门限，确定正削峰门限和负削峰门限，将大于正削峰门限的幅值削减至正削峰门限，将小于负削峰门限的幅值增加至负削峰门限，得到第二数字信号；

基于预先获取的数模转换器的量化标准值，对第二数字信号中每个采样点的幅值进行近似量化，得到第三数字信号；

根据第三数字信号和传输信道频率响应，确定幅值搬移序列，并根据幅值搬移序列将第三数字信号中部分采样点的幅值上移或下移特定量化间隔，得到预处理后的数字信号，其中，上移或下移后的幅值仍属于数模转换器的量化标准值。

上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。

存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。

上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

应用本发明实施例提供的电子设备，获取经过数字预补偿的第一数字信号，确定第一数字信号的针对采样点幅值绝对值的互补累计概率分布；根据互补累计概率分布以及预设的削峰概率门限，确定正削峰门限和负削峰门限，将大于正削峰门限的幅值削减至正削峰门限，将小于负削峰门限的幅值增加至负削峰门限，得到第二数字信号；基于预先获取的数模转换器的量化标准值，对第二数字信号中每个采样点的幅值进行近似量化，得到第三数字信号；根据第三数字信号和传输信道频率响应，确定幅值搬移序列，并根据幅值搬移序列，将第三数字信号中部分采样点的幅值上移或下移特定量化间隔，得到预处理后的数字信号，其中，上移或下移后的幅值仍属于数模转换器的量化标准值。能够从两个方面提高***的信噪比，一方面对信号进行削峰处理，减少了信号的峰均功率比，能够适当提高发射信号的平均功率，提高信噪比。另一方面根据幅值搬移序列对信号中部分采样点的幅值上移或下移，实现量化噪声谱的整形，整形之后的量化噪声谱与信道频率响应恰好相反，经过信道传输后，能够有效降低***的量化噪声，进而提升直接检测光通信***的信噪比。

在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质内存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任一直接检测光通信***中数字信号预处理方法的步骤。

在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中任一直接检测光通信***中数字信号预处理方法。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例的流程或功能。计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于直接检测光通信***中数字信号预处理装置、电子设备及计算机可读存储介质、计算机程序产品实施例而言，由于其基本相似于直接检测光通信***中数字信号预处理方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见直接检测光通信***中数字信号预处理方法实施例的部分说明即可。

以上仅为本发明的较佳实施例，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种直接检测光通信***中数字信号预处理方法，其特征在于，应用于直接检测光通信***中的发射端，所述方法包括：

获取经过数字预补偿的第一数字信号；

确定所述第一数字信号的针对采样点幅值绝对值的互补累计概率分布；

根据所述互补累计概率分布以及预设的削峰概率门限，确定正削峰门限和负削峰门限，将大于所述正削峰门限的幅值削减至所述正削峰门限，将小于所述负削峰门限的幅值增加至所述负削峰门限，得到第二数字信号；

基于预先获取的数模转换器的量化标准值，对所述第二数字信号中每个采样点的幅值进行近似量化，得到第三数字信号；

根据所述第三数字信号和传输信道频率响应，确定幅值搬移序列，并根据所述幅值搬移序列将所述第三数字信号中部分采样点的幅值上移或下移特定量化间隔，得到预处理后的数字信号，其中，上移或下移后的幅值仍属于所述数模转换器的量化标准值；

其中，所述根据所述互补累计概率分布以及预设的削峰概率门限，确定正削峰门限和负削峰门限包括：

根据所述互补累计概率分布以及预设的削峰概率门限，确定削峰门限的绝对值，并根据削峰门限的绝对值确定正削峰门限和负削峰门限；

其中，采用维特比算法确定所述幅值搬移序列。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数字预补偿包括：

带宽预补偿，色散预补偿。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预处理后的数字信号的量化噪声为高频噪声。

4.一种直接检测光通信***中数字信号预处理装置，其特征在于，应用于直接检测光通信***中的发射端，所述装置包括：

获取模块，用于获取经过数字预补偿的第一数字信号；

确定模块，用于确定所述第一数字信号的针对采样点幅值绝对值的互补累计概率分布；

削峰模块，用于根据所述互补累计概率分布以及预设的削峰概率门限，确定正削峰门限和负削峰门限，将大于所述正削峰门限的幅值削减至所述正削峰门限，将小于所述负削峰门限的幅值增加至所述负削峰门限，得到第二数字信号；

量化模块，用于基于预先获取的数模转换器的量化标准值，对所述第二数字信号中每个采样点的幅值进行近似量化，得到第三数字信号；

搬移模块，用于根据所述第三数字信号和传输信道频率响应，确定幅值搬移序列，并根据所述幅值搬移序列将所述第三数字信号中部分采样点的幅值上移或下移特定量化间隔，得到预处理后的数字信号，其中，上移或下移后的幅值仍属于所述数模转换器的量化标准值；

其中，所述根据所述互补累计概率分布以及预设的削峰概率门限，确定正削峰门限和负削峰门限包括：

根据所述互补累计概率分布以及预设的削峰概率门限，确定削峰门限的绝对值，并根据削峰门限的绝对值确定正削峰门限和负削峰门限；

其中，采用维特比算法确定所述幅值搬移序列。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述数字预补偿包括：

带宽预补偿，色散预补偿。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述预处理后的数字信号的量化噪声为高频噪声。

7.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；

存储器，用于存放计算机程序；

处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现权利要求1-3任一所述的方法步骤。

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-3任一所述的方法步骤。

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