(57)【要約】  コヒーレント受信機１は、第１の送信信号を第１の送信偏波に割り当て、第２の送信信号を第２の送信偏波に割り当てて、第１及び第２の送信偏波を直交多重した直交多重信号を受ける。コヒーレント受信機は第１及び第２の送信偏波を予め規定された第１及び第２の受信偏波に応じて検波して第１及び第２の検波信号を得る検波手段１０と、第１及び第２の検波信号を量子化して第１及び第２の量子化信号を得る量子化手段２０と、第１及び第２の量子化信号を予め規定されたフィルタリング制御アルゴリズムによってフィルタリングしてそれぞれ第１及び第２の復調信号とする際、フィルタリング制御アルゴリズムにおけるフィルタ係数を、第１及び第２の量子化信号と第１及び第２の復調信号とに応じて調整して、第１及び第２の復調信号をそれぞれ第１及び第２の出力端に出力する信号処理手段３０とを有している。
2010128577.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の送信信号を第１の送信偏波に割り当て、第２の送信信号を第２の送信偏波に割り当てて、前記第１及び前記第２の送信偏波を直交多重した直交多重信号を受け、
前記第１及び前記第２の送信偏波を予め規定された第１及び第２の受信偏波に応じて検波して第１及び第２の検波信号を得る検波手段と、
前記第１及び前記第２の検波信号を量子化して第１及び第２の量子化信号を得る量子化手段と、
前記第１及び前記第２の量子化信号を予め規定されたフィルタリング制御アルゴリズムによってフィルタリングしてそれぞれ第１及び第２の復調信号とする際、前記フィルタリング制御アルゴリズムにおけるフィルタ係数を、前記第１及び前記第２の量子化信号と前記第１及び前記第２の復調信号とに応じて調整して、前記第１及び前記第２の復調信号をそれぞれ第１及び第２の出力端に出力する信号処理手段とを有するコヒーレント受信機。
【請求項２】
前記フィルタリング制御アルゴリズムは、２行２列の要素を前記フィルタ係数とする行列を用いてフィルタリング処理を行うアルゴリズムであり、
前記信号処理手段は、前記第１及び前記第２の復調信号の少なくとも一方が予め規定されたデータ系列であるか否かを識別した識別結果に応じて前記行列の要素の入れ替えを行って前記フィルタ係数を調整する請求項１記載のコヒーレント受信機。
【請求項３】
前記第１及び前記第２の送信信号のうち少なくとも一方について前記予め規定されたデータ系列を用いた前記直交多重信号を受け、
前記信号処理手段は、前記予め規定されたデータ系列と前記第１又は第２の復調信号とを比較して、当該比較結果に応じて前記第１の出力端に前記第１の復調信号が出力されているか否かを判定する真偽判定を行い、該真偽判定の結果に応じて前記行列の要素の入れ替えを行うか否かを決定する請求項２記載のコヒーレント受信機。
【請求項４】
前記信号処理手段は、前記真偽判定の結果が偽である場合に、前記行列の要素の入れ替えを実行する請求項３記載のコヒーレント受信機。
【請求項５】
前記信号処理手段は、前記予め規定されたデータ系列に応じて前記第１及び前記第２の送信信号からそれぞれ得られた前記第１及び前記第２の復調信号のうち少なくとも一方の誤り率を求めて、当該誤り率に応じて前記真偽判定を行う誤り率検出手段を有する請求項３又は４記載のコヒーレント受信機。
【請求項６】
前記信号処理手段は、前記行列を用いたフィルタリング処理によって前記第１及び前記第２の量子化信号から前記第１及び前記第２の復調信号を得るフィルタ手段と、
前記第１及び前記第２の量子化信号と前記第１及び前記第２の復調信号とに応じて、前記フィルタ係数を前記フィルタリング制御アルゴリズムによって更新して前記行列の要素とする演算手段と、
更新後の前記フィルタ係数を記憶する記憶手段と、
前記フィルタ手段に前記フィルタ係数を与える際、前記誤り率に応じて前記行列の要素であるフィルタ係数を入れ替える切替手段とを有する請求項５記載のコヒーレント受信機。
【請求項７】
前記切替手段が前記記憶手段と前記フィルタ手段との間に配置されている請求項６記載のコヒーレント受信機。
【請求項８】
前記切替手段が前記演算手段と前記記憶手段との間に配置され、
前記記憶手段から前記フィルタ係数を前記フィルタ手段に与える請求項６記載のコヒーレント受信機。
【請求項９】
前記切替手段は、前記真偽判定の結果が真である際第１の選択モードとなり、前記真偽判定の結果が偽である際第２の選択モードとなり、
前記切替手段は、前記第１の選択モードの際の前記行列の１行１列目の要素、１行２列目の要素、２行１列目の要素、及び２行２列目の要素を、前記第２の選択モードの際にはそれぞれ前記２行１列目の要素、前記２行２列目の要素、前記１行１列目の要素、及び前記１行２列目の要素となるように、前記フィルタ手段に前記フィルタ係数を与える切替制御を行う請求項６乃至９のいずれかに記載のコヒーレント受信機。
【請求項１０】
前記信号処理手段は、前記行列を用いたフィルタリング処理によって前記第１及び前記第２の量子化信号から前記第１及び前記第２の復調信号を得るフィルタ手段と、
前記フィルタ係数を前記第１及び前記第２の量子化信号と前記第１及び前記第２の復調信号とに応じて前記フィルタリング制御アルゴリズムによって更新して前記行列の要素として前記フィルタ手段に与える演算手段と、
前記誤り率に応じてスイッチ制御して前記第１及び前記第２の復調信号をそれぞれ前記第１及び第２の出力端に出力するスイッチ手段とを有する請求項５記載のコヒーレント受信機。
【請求項１１】
前記第１の送信信号として第１の多値変調信号を用い、前記第２の送信信号として第２の多値変調信号が用いられ、
前記信号処理手段は、さらに前記第１及び前記第２の復調信号の位相を推定して推定結果を得ており、
前記信号処理手段は、前記第１及び前記第２の多値変調信号としてそれぞれ第１及び第２の２値変調信号が用いられた際の前記推定結果を用いて前記フィルタリング制御アルゴリズムにおけるフィルタ係数を調整して、前記第１及び前記第２の復調信号をそれぞれ第１及び第２の出力端に出力する請求項１乃至１０のいずれかに記載のコヒーレント受信機。
【請求項１２】
第１の送信信号を第１の送信偏波に割り当て、第２の送信信号を第２の送信偏波に割り当てて、前記第１及び前記第２の送信偏波を直交多重した直交多重信号を受ける受信機に、
前記第１及び前記第２の送信偏波を予め規定された第１及び第２の受信偏波に応じて検波して第１及び第２の検波信号を得させ、
前記第１及び前記第２の検波信号を量子化して第１及び第２の量子化信号を得させて、
前記第１及び前記第２の量子化信号を予め規定されたフィルタリング制御アルゴリズムによってフィルタリングしてそれぞれ第１及び第２の復調信号とする際、前記フィルタリング制御アルゴリズムにおけるフィルタ係数を、前記第１及び前記第２の量子化信号と前記第１及び前記第２の復調信号とに応じて調整して、前記第１及び前記第２の復調信号をそれぞれ第１及び第２の出力端に出力させる偏波分離プログラム。
【請求項１３】
前記フィルタリング制御アルゴリズムは、２行２列の要素を前記フィルタ係数とする行列を用いてフィルタリング処理を行うアルゴリズムであり、
前記受信機に前記第１及び前記第２の復調信号の少なくとも一方が予め規定されたデータ系列であるか否かを識別した識別結果に応じて前記要素の入れ替えを行わせ、前記フィルタ係数を調整する請求項１２記載の偏波分離プログラム。
【請求項１４】
第１の送信信号を第１の送信偏波に割り当て、第２の送信信号を第２の送信偏波に割り当てて、前記第１及び前記第２の送信偏波を直交多重した直交多重信号を受ける受信機に、
前記第１及び前記第２の送信偏波を予め規定された第１及び第２の受信偏波に応じて検波して第１及び第２の検波信号を得させ、
前記第１及び前記第２の検波信号を量子化して第１及び第２の量子化信号を得させて、
前記第１及び前記第２の量子化信号を予め規定されたフィルタリング制御アルゴリズムによってフィルタリングしてそれぞれ第１及び第２の復調信号とする際、前記フィルタリング制御アルゴリズムにおけるフィルタ係数を、前記第１及び前記第２の量子化信号と前記第１及び前記第２の復調信号とに応じて調整して、前記第１及び前記第２の復調信号をそれぞれ第１及び第２の出力端に出力させる偏波分離方法。
【請求項１５】
前記フィルタリング制御アルゴリズムは、２行２列の要素を前記フィルタ係数とする行列を用いてフィルタリング処理を行うアルゴリズムであり、
前記受信機に前記第１及び前記第２の復調信号の少なくとも一方が予め規定されたデータ系列であるか否かを識別した識別結果に応じて前記要素の入れ替えを行わせ、前記フィルタ係数を調整する請求項１４記載の偏波分離方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コヒーレント受信機に関し、特に、偏波多重化信号（直交多重化信号）をコヒーレント検波して、送信偏波を特定するコヒーレント受信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インターネットの普及によって、ネットワーク内におけるデータの容量（送信容量）は益々増加している。このため、大都市間を結ぶ所謂大動脈通信路においては、１チャネル当りの容量が１０ギカビット／秒（Ｇｂ／ｓ）又４０Ｇｂ／ｓの光伝送路が導入されている。【０００３】
１０Ｇｂ／ｓの光伝送では、変調方式としてＯＯＫ（Ｏｎ−Ｏｆｆ−Ｋｅｙｉｎｇ）が用いられている。一方、４０Ｇｂ／ｓの光伝送では、光パルス幅が２５ピコ秒（ｐｓ）と短いため、波長分散の影響を大きく受ける。このため、ＯＯＫを用いた場合、４０Ｇｂ／ｓの光伝送は長距離伝送に向かない。このような状況下で、位相変調である多値変調方式が用いられるようになり、４０Ｇｂ／ｓの光伝送においては、変調方式としてＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）を主に用いている。【０００４】
また、さらに高速な１００Ｇｂ／ｓ級の超高速光伝送では、多重数を上げて所謂ボーレート（変調レート）を下げて、光パルス幅を広くする必要がある。つまり、さらに波長分散の影響を小さく抑える必要がある。【０００５】
超高速光伝送において、波長分散の影響を抑える手法の１つとして、偏波多重方式が知られている。この偏波多重方式では、２系統の光信号ＥＸ及びＥＹの電解強度が振動する面を、直交に交差させて光ファイバに入射する。光信号ＥＸ及びＥＹ（つまり、電解強度）は、光ファイバ中で直交関係を保った状態で、ランダムな回転を繰り返しつつ伝搬する。そして、光ファイバの出力端においては、回転角θの不明な直交多重化信号（以下直交信号ともいう）ＳＸＹ＝ＥＸ＋ＥＹが得られる。【０００６】
ところで、偏波分離方式には、光学方式と信号処理方式とが知られている。光学方式では、偏波制御素子及び偏波分離素子を用いて偏波分離を行う。つまり、直交信号ＳＸＹ＝ＥＸ＋ＥＹを、偏波分離素子が規定する偏波面Ｘ’及びＹ’へ投影して分離する。これによって、ＥＸ’＝ａＥＸ＋ｂＥＹ及びＥＹ’＝ｃＥＸ＋ｄＥＹで表される光信号（出力信号）が得られる（偏波分離：ａ〜ｄは係数である）。【０００７】
そして、分離後の出力信号をモニタしつつ、出力信号が最大、つまり、ＥＸ’＝ａＥＸ（ｂ＝０）、ＥＹ’＝ｄＥＹ（ｃ＝０）となるように、出力信号を偏波制御素子に帰還して回転角θを推定する。【０００８】
ところが、一般に、偏波制御素子は、制御周波数（クロック周波数）が１００ＭＨｚ程度であるため、高速な偏波変動に追従することが難しい。【０００９】
一方、信号処理方式では、前述の直交信号をコヒーレント検波して電気信号を得た後、偏波分離を行う。つまり、信号処理方式では、直交信号ＥＸ＋ＥＹを、局所光が規定する偏波面Ｘ’及びＹ’に投影して検波して、偏波面Ｘ’及びＹ’における電界情報を電気信号として得る。【００１０】
ここで、一例として、図１４に示す一般的なコヒーレント受信機を用いて信号処理による偏波分離方式について説明する。【００１１】
図示のコヒーレント受信機は、ローカルオシレータ（ＬＯ）９１、９０°ハイブリッド９２、フォトディテクタ（ＰＤ）９３及び９４、Ａ／Ｄ（アナログデジタル）変換器９５、及びＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）チップ９６を有している。【００１２】
直交信号ＳＸＹ＝ＥＸ＋ＥＹは、９０°ハイブリッド９２に与えられる。また、９０°ハイブリッド９２にはＬＯ９１から局所光ＳＸ’Ｙ’が与えられる。直交信号ＳＸＹは、９０°ハイブリッド９２で局所光ＳＸ’Ｙ’と干渉し、干渉信号ＥＸ’及びＥＹ’として出力される。これら干渉信号ＥＸ’及びＥＹ’はそれぞれＰＤ９３及び９４で検波される。そして、これら検波信号は電界情報を含んでおり、Ａ／Ｄ変換器９５で量子化（Ａ／Ｄ変換）されて、量子化信号ｅｘ’及びｅｙ’としてＤＳＰチップ９６に与えられる。【００１３】
例えば、ＤＳＰチップ９６は、ＣＭＡ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ  Ｍｏｄｕｌｕｓ  Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）で動作するバタフライフィルタ９６ａを有している。このバタフライフィルタ９６ａにおけるフィルタ係数は、ＣＭＡ演算部９６ｂでＣＭＡ演算に応じて決定される（例えば、非特許文献１参照）。そして、バタフライフィルタ９６ａは量子化信号ｅｘ’及びｅｙ’をフィルタリングして、その偏波回転角θをキャンセルする。その結果、ＤＳＰチップ９６は復調信号（電界情報）ｅｘ及びｅｙをポート９７及び９８から出力する。【００１４】
上述のように、干渉信号ＥＸ’（又はＥＹ’）は電界強度（電界強度をＥＸ，ＥＹで表すこともある）を含んでいる。そのため、干渉信号ＥＸ’（及びＥＹ’）は偏波回転に応じて振幅変動するが、ＣＭＡによって干渉信号ＥＸ’（又はＥＹ’）の電解強度を一定に保つように制御する。その結果、干渉信号ＥＸ’（又はＥＹ’）は電界強度ＥＸ（又はＥＹ）に収束することになる。【００１５】
一方、コヒーレント受信機として、高速信号光を受信するものが知られている。ここでは、光周波数が互いに異なる直交偏波成分を偏波多重した局部発振光と受信信号光をハイブリッド回路で合波した後に２つの差動光検出器で光電変換している。そして、光電変換後の信号をＡＤ変換回路でデジタル信号に変換し、さらに、デジタル演算回路で信号処理することで受信データを推定している（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００８−１５３８６３号公報
【非特許文献】
【００１７】
【非特許文献１】Ｄ．Ｎ．  Ｇｏｄａｒｄ，  “Ｓｅｌｆ−Ｒｅｃｏｖｅｒｉｎｇ  Ｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｔｒａｃｋｉｎｇ  ｉｎ  Ｔｗｏ−Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  Ｄａｔａ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  “，  ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．  ｏｎ  Ｃｏｍｍ．，  Ｖｏｌ．  ＣＯＭ−２８，  Ｎｏ．１１，  ｐｐ．  １９６７−１８７５，  Ｎｏｖ．  １９８０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
上述のように、ＣＭＡでは、量子化信号ｅｘ’又はｅｙ’の電界強度を一定に保つ制御のみを行う関係上、量子化信号ｅｘ’及びｅｙ’がそれぞれ復調信号ｅｘ及びｅｙに収束するとは限らない。例えば、量子化信号ｅｘ’及びｅｙ’がそれぞれ復調信号ｅｙ及びｅｘに収束することもある。つまり、復調信号ｅｘ及びｅｙがそれぞれポート９７及び９８に対応付けられているわけではないことになる。【００１９】
このように、上記のコヒーレント受信機においては、電界強度を一定に保つ制御、つまり、振幅を制御して多重化された偏波を分離している。従って、Ｘ偏波又はＹ偏波として送信された送信信号をそれぞれＸ偏波又はＹ偏波と認識して受信できないという課題がある。【００２０】
このため、本発明の目的は、第１の送信偏波であるＸ偏波又は第２の送信偏波であるＹ偏波として送信された送信信号を、確実にそれぞれＸ偏波又はＹ偏波と認識して受信することのできるコヒーレント受信機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
かかる目的を達成するため本発明の一形態であるコヒーレント受信機は、
第１の送信信号を第１の送信偏波に割り当て、第２の送信信号を第２の送信偏波に割り当てて、上記第１及び上記第２の送信偏波を直交多重した直交多重信号を受け、
上記第１及び上記第２の送信偏波を予め規定された第１及び第２の受信偏波に応じて検波して第１及び第２の検波信号を得る検波手段と、
上記第１及び上記第２の検波信号を量子化して第１及び第２の量子化信号を得る量子化手段と、
上記第１及び上記第２の量子化信号を予め規定されたフィルタリング制御アルゴリズムによってフィルタリングしてそれぞれ第１及び第２の復調信号とする際、上記フィルタリング制御アルゴリズムにおけるフィルタ係数を、上記第１及び上記第２の量子化信号と上記第１及び上記第２の復調信号に応じて調整して、上記第１及び上記第２の復調信号をそれぞれ第１及び第２の出力端に出力する信号処理手段とを有している。【００２２】
また、本発明の他の形態である偏波分離プログラムは、
第１の送信信号を第１の送信偏波に割り当て、第２の送信信号を第２の送信偏波に割り当てて、上記第１及び上記第２の送信偏波を直交多重した直交多重信号を受ける受信機に、
上記第１及び上記第２の送信偏波を予め規定された第１及び第２の受信偏波に応じて検波して第１及び第２の検波信号を得させ、
上記第１及び上記第２の検波信号を量子化して第１及び第２の量子化信号を得させて、
上記第１及び上記第２の量子化信号を予め規定されたフィルタリング制御アルゴリズムによってフィルタリングしてそれぞれ第１及び第２の復調信号とする際、上記フィルタリング制御アルゴリズムにおけるフィルタ係数を、上記第１及び上記第２の量子化信号と上記第１及び上記第２の復調信号に応じて調整して、上記第１及び上記第２の復調信号をそれぞれ第１及び第２の出力端に出力させる、というプログラムである。【００２３】
さらに、本発明の他の形態である偏波分離方法は、
第１の送信信号を第１の送信偏波に割り当て、第２の送信信号を第２の送信偏波に割り当てて、上記第１及び上記第２の送信偏波を直交多重した直交多重信号を受ける受信機に、
上記第１及び上記第２の送信偏波を予め規定された第１及び第２の受信偏波に応じて検波して第１及び第２の検波信号を得させ、
上記第１及び上記第２の検波信号を量子化して第１及び第２の量子化信号を得させて、
上記第１及び上記第２の量子化信号を予め規定されたフィルタリング制御アルゴリズムによってフィルタリングしてそれぞれ第１及び第２の復調信号とする際、上記フィルタリング制御アルゴリズムにおけるフィルタ係数を、上記第１及び上記第２の量子化信号と上記第１及び上記第２の復調信号に応じて調整して、上記第１及び上記第２の復調信号をそれぞれ第１及び第２の出力端に出力させる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明は、以上のように構成することによって、第１の偏波であるＸ偏波又は第２の偏波であるＹ偏波として送信された送信信号を確実にそれぞれＸ偏波又はＹ偏波と認識して受信することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態１によるコヒーレント受信機の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示すデジタルシグナルプロセシングチップの構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示す係数選択スイッチの動作を説明するためのブロック図である。
【図４】図１に示すコヒーレント受信機におけるフィルタ係数の初期設定を説明するためのシーケンス図である。
【図５】本発明の実施形態２によるコヒーレント受信機で用いられるデジタルシグナルプロセシングチップの構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施形態２によるコヒーレント受信機で用いられる係数選択スイッチの動作を説明するためのブロック図である。
【図７】本発明の実施形態２によるコヒーレント受信機におけるフィルタ係数の初期設定を説明するためのシーケンス図である。
【図８】本発明の実施形態３によるコヒーレント受信機の構成を示すブロック図である。
【図９】図８に示すバタフライフィルタを詳細に示すブロック図である。
【図１０】本発明の実施形態４によるコヒーレント受信機の構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の実施形態５によるコヒーレント受信機の一例の構成を示すブロック図である。
【図１２】図１１に示すデジタルシグナルプロセシングチップの構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明の実施形態５によるコヒーレント受信機の他の例の構成を示すブロック図である。
【図１４】一般的なコヒーレント受信機の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
＜実施形態１＞
本発明の第１の実施形態を図１〜図４を参照して説明する。図１はコヒーレント受信機の構成を示すブロック図である。図２は、図１に示すデジタルシグナルプロセシング（ＤＳＰ）チップの構成を示すブロック図である。図３は、図２に示す係数選択スイッチ（ＳＷ）の動作を説明するためのブロック図である。図４は、図１に示すコヒーレント受信機におけるフィルタ係数の初期設定について説明するためのシーケンス図である。
【００２７】
［構成］
ここで、本実施形態は、後述する実施形態５で説明するコヒーレント受信機の具体的一例を示すものである。図１を参照すると、本実施形態によるコヒーレント受信機１は、光電（Ｏ／Ｅ）変換器（検波手段）１０、アナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換器（量子化手段）２０、及びデジタルシグナルプロセシング（ＤＳＰ）チップ（信号処理手段）３０を有している。そして、Ｏ／Ｅ変換器１０は、局所光発振器（ＬＯ）１１、９０°ハイブリッド１２、及びフォトディテクタ（ＰＤ）１３ａ及び１３ｂを備えている。また、ＤＳＰチップ３０は、バタフライフィルタ３１、ＣＭＡブロック３２、ＢＥＲ（Ｂｉｔ  Ｅｒｒｏｒ  Ｒａｔｅ）ブロック３３を搭載している。
【００２８】
図示のコヒーレント受信機１は、第１の送信信号を第１の送信偏波に割り当て、第２の送信信号を第２の送信偏波に割り当てて、これら第１及び第２の送信偏波を直交多重した直交多重信号を受信する。
【００２９】
つまり、前述したように、例えば、送信端（入力端）において、偏波多重方式を用いて２系統の光信号の電解強度ＥＸ及びＥＹが振動する面を、直交に交差させて光ファイバ（図示せず）に入射する。そして、光ファイバの受信端（出力端）では、回転角θの不明な直交信号ＳＸＹ＝ＥＸ＋ＥＹが出力される。そして、この直交信号ＳＸＹはコヒーレント受信機１に与えられる。
【００３０】
Ｏ／Ｅ変換器１０は、後述するように、直交信号ＳＸＹと局所光ＬＸ’Ｙ’と干渉させて、干渉信号ＥＸ’及びＥＹ’を得る。その後、干渉信号ＥＸ’及びＥＹ’を検波し、検波信号として出力する。これら検波信号は、Ａ／Ｄ変換器２０で量子化され、量子化信号ｅｘ’及びｅｙ’としてＤＳＰチップ３０に与えられる。
【００３１】
図２に示すように、バタフライフィルタ３１は第１〜第４の乗算器３１ａ〜３１ｄ（それぞれ係数をｈＸＸ，ｈＸＹ，ｈＹＸ，ｈＹＹで表す）と第１及び第２の加算器３１ｅ及び３１ｆを有している。また、ＣＭＡブロック３２は、係数選択スイッチ（ＳＷ）３２ａ、係数格納メモリ３２ｂ、及びＣＭＡ演算部３２ｃを有している。図示の例では、係数格納メモリ３２ｂは、第１〜第４の係数格納エリア３２１〜３２４を有している。そして、第１〜第４の係数格納エリア３２１〜３２４にはそれぞれフィルタ係数が格納される。ここでは、第１、第２、第３、及び第４の係数格納エリア３２１、３２２、３２３、及び３２４に格納されるフィルタ係数を、それぞれｈ１１，ｈ１２，ｈ２１，及びｈ２２で示す。
【００３２】
ＤＳＰチップ３０は量子化信号ｅｘ’及びｅｙ’について、後述するように、ＣＭＡブロック３２から与えられるフィルタ係数に応じてフィルタリングを行う。そして、ＤＳＰチップ３０は復調信号ｅｘ及びｅｙをそれぞれポート（出力端）３４及び３５に出力する。
【００３３】
この際、復調信号ｅｘ及びｅｙがＢＥＲブロック３３に与えられる。そして、ＢＥＲブロックは３３、復調信号ｅｘ及びｅｙの少なくとも一方の誤り率を演算し、真偽判定を行う。この真偽判定結果に応じて、後述するように、係数選択ＳＷ３２ａが切替制御される。また、ＣＭＡブロック３３には、量子化信号ｅｘ’及びｅｙ’と復調信号ｅｘ及びｅｙが与えられる。そして、ＣＭＡ演算部３２ｃは、後述するようにして、量子化信号ｅｘ’及びｅｙ’と復調信号ｅｘ及びｅｙに応じてＣＭＡ手法によってフィルタ係数の更新を行って、係数格納メモリ３２ｂに格納する。
【００３４】
［動作］
続いて、上述したコヒーレント受信機１の動作の一例について、図１〜図４を参照して説明する。まず、図１を参照すると、上述したように、Ｏ／Ｅ変換器１０は、例えば、光ファイバの出力端から直交信号ＳＸＹを受信する。ＬＯ１１は局所光ＳＸ’Ｙ’を発振している。９０°ハイブリッド１２において、直交信号ＳＸＹは局所光ＳＸ’Ｙ’と干渉し、局所光の任意の偏波面Ｘ’，Ｙ’に投影される。そして、９０°ハイブリッド１２の出力光（干渉信号）ＥＸ’及びＥＹ’は、それぞれＰＤ１３ａ及び１３ｂに与えられる。
【００３５】
ＰＤ１３ａ及び１３ｂは、それぞれ出力光ＥＸ’及びＥＹ’を検波し、電気信号である検波信号として出力する。この検波信号は電界情報を含んでおり、Ａ／Ｄ変換器２０で量子化されて、量子化信号ｅｘ’及びｅｙ’としてＤＳＰチップ３０に与えられる。
【００３６】
図２及び図３を参照すると、ＤＳＰチップ３０において、バタフライフィルタ３１が上記の量子化信号ｅｘ’及びｅｙ’を受ける。バタフライフィルタ３１には、後述するようにして、ＣＭＡブロック３２からフィルタ係数が与えられる。つまり、図２に示すように、第１〜第４の乗算器３１ａ〜３１ｄには係数選択ＳＷ３２ａを介して係数格納メモリ３２ｂに格納されたフィルタ係数が与えられる。
【００３７】
図２に示すように、量子化信号ｅｘ’は、第１及び第３の乗算器３１ａ及び３１ｃに与えられる。一方、量子化信号ｅｙ’は第２及び第４の乗算器３１ｂ及び３１ｄに与えられる。第１及び第３の乗算器３１ａ及び３１ｃは、それぞれフィルタ係数ｈＸＸ及びｈＹＸと量子化信号ｅｘ’とを乗算して、第１及び第３の乗算信号として出力する。第２及び第４の乗算器３１ｂ及び３１ｄは、それぞれフィルタ係数ｈＸＹ及びｈＹＹと量子化信号ｅｙ’とを乗算して、第２及び第４の乗算信号として出力する。なお、上記のフィルタ係数ｈのサフィックスｘ，ｙは、１又は２のいずれかの数を表す。
【００３８】
第１及び第２の乗算信号は第１の加算器３１ｅに与えられ、第３及び第４の乗算信号は第２の加算器３１ｆに与えられる。そして、第１の加算器３１ｅは第１の加算信号（復調信号）ｅｘを出力し、第２の加算器３１ｆは第２の加算信号（復調信号）ｅｙを出力する。
【００３９】
従って、バタフライフィルタ３１から出力される復調信号ｅｘ及びｅｙは数１で示す行列式で示されることになる。
【００４０】
【数１】
2010128577.tif 000003
【００４１】
行列Ｈは、送信偏波面ＸＹと受信偏波面Ｘ’Ｙ’との間における偏波軸の回転角をキャンセルするための回転行列である。ところが、上記の偏波軸は一意には定まらず、このため、回転角を推定して行列Ｈを求めることは困難である。つまり、フィルタ係数ｈＸＸ，ｈＸＹ，ｈＹＸ，ｈＹＹを決定することは困難である。そこで、本実施形態では、以下に説明するようにして、ＣＭＡを用いて行列Ｈの各要素（フィルタ係数）を求める。
【００４２】
図３に示すように、係数選択ＳＷ３２ａは、４個のＳＷ部（例えば、レイヤ２スイッチ（ｌｘ２スイッチ）で構成されている）３３１〜３３４を有している。前述のように、フィルタ係数ｈ１１，ｈ１２，ｈ２１，及びｈ２２が係数格納メモリ３２ｂに格納されている。後述する第１の選択モードにおいて、ＳＷ部３２１〜３２４は、それぞれフィルタ係数ｈ１１，ｈ１２，ｈ２１，及びｈ２２をそれぞれ第１〜第４の乗算器３１ａ〜３１ｄに与える。つまり、ＳＷ部３２１〜３２４はそれぞれ係数格納エリア３２１〜３２４を第１〜第４の乗算器３１ａ〜３１ｄに接続することになる。
【００４３】
一方、後述する第２の選択モードにおいて、ＳＷ部３２１〜３２４は、それぞれフィルタ係数ｈ１１，ｈ１２，ｈ２１，及びｈ２２をそれぞれ第３、第４、第１、及び第２の乗算器３１ｃ、３１ｄ、３１ａ、及び３１ｂに与える。つまり、ＳＷ部３２１〜３２４はそれぞれ係数格納エリア３２１，３２２，３２３，及び３２４を第３、第４、第１、及び第２の乗算器３１ｃ、３１ｄ、３１ａ、及び３１ｂに接続することになる。
【００４４】
従って、図３に実線矢印で示すように、第１の選択モードにおいては、ｈＸＸ＝ｈ１１，ｈＸＹ＝ｈ１２，ｈＹＸ＝ｈ２１，ｈＹＹ＝ｈ２２となる。一方、第２の選択モードにおいては、破線矢印で示すように、ｈＸＸ＝ｈ２１，ｈＸＹ＝ｈ２２，ｈＹＸ＝ｈ１１，ｈＹＹ＝ｈ１２となる。
【００４５】
ＣＭＡ演算部３２ｃは、係数格納メモリ３２ｂに格納されたフィルタ係数ｈ１１，ｈ１２，ｈ２１，ｈ２２を用いて次の時間のフィルタ係数を計算する。つまり、時間ｋ（ｋはゼロ以上の整数）におけるフィルタ係数をｈ１１（ｋ），ｈ１２（ｋ），ｈ２１（ｋ），ｈ２２（ｋ）で表すと、ＣＭＡ演算部３２ｃは、次の数２に基づいて、時間（ｋ＋１）のフィルタ係数ｈ１１（ｋ＋１），ｈ１２（ｋ＋１），ｈ２１（ｋ＋１），ｈ２２（ｋ＋１）を計算することになる。なお、ＦＩＲフィルタを用いた場合には、行列ｈ（サフィックスを省略する）は、ＦＩＲフィルタのタップ係数を表すことになる。
【００４６】
【数２】
2010128577.tif 000004
【００４７】
【数３】
2010128577.tif 000005
【００４８】
ＣＭＡでは、誤差関数εｘ及びεｙを用いて量子化信号ｅｘ’（又はｅｙ’）の強度（振幅）を一定に保つ制御を行う。よって、電界強度情報のみでは、量子化信号中のデータがＸ偏波のものか又はＹ偏波のものかを区別することができない。
【００４９】
このため、前述のように、フィルタ係数ｈ１１〜ｈ２２によって量子化信号ｅｘ’を復調信号ｅｙに収束させ、量子化信号ｅｙ’を復調信号ｅｘに収束させることが起こりうる。このため、図１に示すポート３４及び３５からそれぞれ復調信号ｅｙ及びｅｘが出力されることがある。本実施形態では、このような現象（ポート入れ替わり現象と呼ぶ）を防止するため、次のようにしてフィルタ係数の切替制御を行う。
【００５０】
上記のポート入れ替わり現象は、フィルタ係数の更新毎に生じるわけではない。最初に正しいフィルタ係数をバタフライフィルタ３１に与えて、その後、数２に応じてフィルタ係数の更新（アップデート）を行うようにすればよい。このため、ここでは、データ通信を開始する前（以下トレーニング時という）に、量子化信号ｅｘ’及びｅｙ’がそれぞれ復調信号ｅｘ及びｅｙに収束するように、フィルタ係数ｈＸＸ，ｈＸＹ，ｈＹＸ，ｈＹＹを制御する（以下、この制御をトレーニング制御法という）。
【００５１】
ここでは、直交信号として、第１及び第２の送信信号のうち少なくとも一方のデータ系列が知られた信号（予め規定されたデータ系列の信号）を送信するものとする。例えば、復調信号ｅｘとして得られるデータ系列が既知の信号を送信するものとする。
【００５２】
図１に示すように、バタフライフィルタ３１の復調信号ｅｘ及びｅｙはＢＥＲブロック３３に与えられる。ここで、ＢＥＲブロック３３は復調信号ｅｘのデータ系列について予め知っており、ポート３４に出力される復調信号の真偽を判定することができる。
【００５３】
まず、ＢＥＲブロック３３の指示によって、係数選択ＳＷ３２ａは第１の選択モードとなっている。従って、図３に実践矢印で示すように、ｈＸＸ＝ｈ１１，ｈＸＹ＝ｈ１２，ｈＹＸ＝ｈ２１，ｈＹＹ＝ｈ２２となる。
【００５４】
図４を参照すると、まず、ＣＭＡ演算部３２ｃは係数格納メモリ３２ｂに初期値として、ｈ１１＝ｈ１１（０），ｈ１２＝ｈ１２（０），ｈ２１＝ｈ２１（０），ｈ２２＝ｈ２２（０）を与える（ステップＳ１）。続いて、ＣＭＡ演算部３２ｃは数２を用いてｈ１１＝ｈ１１（ｋ），ｈ１２＝ｈ１２（ｋ），ｈ２１＝ｈ２１（ｋ），ｈ２２＝ｈ２２（ｋ）を求める（ステップＳ２）。そして、このｈ１１＝ｈ１１（ｋ）とｈ１２＝ｈ１２（ｋ）をバタフライフィルタ３１のフィルタ係数ｈＸＸ及びｈＸＹとする（ステップＳ３）。
【００５５】
このように、フィルタ係数ｈＸＸ及びｈＸＹを決定すれば、量子化信号ｅｘ’は既知であるから、上記の数１、つまり、次の数４によって復調信号ｅｘが求められる。そして、ポート３４に現れた信号をｅｘであると仮に決定する（ステップＳ４）。
【００５６】
【数４】
2010128577.tif 000006
【００５７】
この仮決定された信号ｅｘは、ＢＥＲブロック３３に与えられる。ＢＥＲブロック３３は、本来の復調信号ｅｘと仮決定された信号ｅｘと比較し、その誤り率を求める。ここでは、誤りがない場合（誤り率＝ゼロ）、仮決定された信号ｅｘを真であると判定する。一方、誤り率が１／２以上の場合には、仮決定された信号ｅｘを偽であるとする（ステップＳ５）。
【００５８】
仮決定された信号ｅｘが真である場合には、フィルタ係数の設定に誤りがないことが分かる。よって、残りのフィルタ係ｈ２１＝ｈ２１（ｋ），ｈ２２＝ｈ２２（ｋ）を、バタフライフィルタ３１にフィルタ係数ｈＹＸ，ｈＹＹとして与える（ステップＳ６）。
【００５９】
一方、仮決定された信号ｅｘが偽と判定すると、仮決定された信号ｅｘは復調信号ｅｙであることになる。ＢＥＲブロック３３は、係数選択ＳＷ３２ａを制御して第２の選択モードとする。この結果、ｈ１１＝ｈ１１（ｋ），ｈ１２＝ｈ１２（ｋ）がそれぞれフィルタ係数ｈＹＸ，ｈＹＹとしてバタフライフィルタ３１に与えられる（ステップＳ７）。
【００６０】
フィルタ係数ｈＹＸ，ｈＹＹが決まれば、量子化信号ｅｘ’及びｅｙ’は既知であるから、数１に応じて、つまり、次の数５に応じて復調信号ｅｙが得られる。そして、ポート３５に復調信号ｅｙが出力される。
【００６１】
【数５】
2010128577.tif 000007
【００６２】
その後、残りのｈ２１＝ｈ２１（ｋ），ｈ２２＝ｈ２２（ｋ）を、係数選択ＳＷ３２ａを介してバタフライフィルタ３１のフィルタ係数ｈＸＸ，ｈＸＹとして与える（ステップＳ８）。
【００６３】
このようにして、仮に決定された信号ｅｘのビット誤り率を計算した結果に応じて、ＣＭＡブロック３２においてフィルタ係数を選択するようにしたので、ポート３４及び３５からそれぞれ確実に復調信号ｅｘ及びｅｙを出力することができる。
【００６４】
＜実施形態２＞
次に、本発明における第２の実施形態を図５〜図７を参照して説明する。図５は、図１に示すデジタルシグナルプロセシング（ＤＳＰ）チップの構成の他の例を示すブロック図である。図６は、図５に示す係数選択ＳＷの動作を説明するためのブロック図である。図７は、図１に示すコヒーレント受信機におけるフィルタ係数の初期設定の他の例について説明するためのシーケンス図である。
【００６５】
図５に示すＤＳＰチップ３０は、図１に示すコヒーレント受信機１で用いられる。図５おいて、図２に示す例と同一の構成要素については同一の参照番号を付す。図５においては、図２と比べて係数選択ＳＷ３２ａがＣＭＡ演算部３２ａと係数格納メモリ３２ｂとの間に配置されている点で異なっている。つまり、図５においては、係数格納メモリ３２ｂに格納されたフィルタ係数が直接的にバタフライフィルタ３１に与えられる。
【００６６】
図５及び図６を参照すると、ＤＳＰチップ３０において、バタフライフィルタ３１が前述の量子化信号ｅｘ’及びｅｙ’を受ける。図示の例では、第１〜第４の乗算器３１ａ〜３１ｄがそれぞれ係数格納エリア３２１〜３２４に接続されている（つまり、ｈ１１＝ｈＸＸ，ｈ１２＝ｈＸＹ，ｈ２１＝ｈＹＸ，ｈ２２＝ｈＹＹをバタフライフィルタ３１に与えるように、バタフライフィルタ３１と係数格納メモリ３２ｂとが接続されている）。バタフライフィルタ３１は、係数格納メモリ３２ｂに格納されたフィルタ係数ｈ１１，ｈ１２，ｈ２１，及びｈ２２を受け、前述のように、数１に応じた演算を行って復調信号ｅｘ及びｅｙを出力する。
【００６７】
図６に示すように、ＣＭＡ演算部３２ｃは、係数格納メモリ３２ｂに格納されたフィルタ係数を読み込み、数２に基づいてＣＭＡに応じた演算を行う。つまり、ＣＭＡ演算部３２ｃはフィルタ係数の更新を行う。そして、ＣＭＡ演算部３２ｃは、係数選択ＳＷ３２ａを介して、更新されたフィルタ係数を係数格納メモリ３２ｂに書き込む。
【００６８】
上記のように、ＣＭＡ演算部３２ｃは、係数格納メモリ３２ｂに格納されたフィルタ係数ｈ１１，ｈ１２，ｈ２１，ｈ２２を用いて次の時間のフィルタ係数を計算する。つまり、ＣＭＡ演算部３２ｃは、係数格納メモリ３２ｂからｈ１１（ｋ）＝ｈ１１，ｈ１２（ｋ）＝ｈ１２，ｈ２１（ｋ）＝ｈ２１，及びｈ２２（ｋ）＝ｈ２２を時間（ｋ−１）におけるフィルタ係数として読み込む。そして、ＣＭＡ演算部３２ｃは、時間ｋにおけるフィルタ係数ｈ１１（ｋ），ｈ１２（ｋ），ｈ２１（ｋ），ｈ２２（ｋ）を、数２に基づいて求める。
【００６９】
図６に示す例においては、第１の選択モードの際、ＳＷ部３３１〜３３４は、フィルタ係数ｈ１１（ｋ），ｈ１２（ｋ），ｈ２１（ｋ），及びｈ２２（ｋ）をそれぞれ係数格納メモリ３２ｂのフィルタ係数ｈ１１，ｈ１２，ｈ２１，及びｈ２２とする（実践矢印で示す）。一方、第２の選択モードの際には、ＳＷ部３３１〜３３４は、フィルタ係数ｈ１１（ｋ），ｈ１２（ｋ），ｈ２１（ｋ），及びｈ２２（ｋ）をそれぞれ係数格納メモリ３２ｂのフィルタ係数ｈ２１，ｈ２２，ｈ１１，及びｈ１２とする（破線矢印で示す）。
【００７０】
従って、図６に示す例では、第１の選択モードにおいては、ｈＸＸ＝ｈ１１（ｋ），ｈＸＹ＝ｈ１２（ｋ），ｈＹＸ＝ｈ２１（ｋ），ｈＹＹ＝ｈ２２（ｋ）となる。一方、第２の選択モードにおいては、ｈＸＸ＝ｈ２１（ｋ），ｈＸＹ＝ｈ２２（ｋ），ｈＹＸ＝ｈ１１（ｋ），ｈＹＹ＝ｈ１２（ｋ）となる。
【００７１】
ここで、図７を参照して、本実施形態２におけるトレーニング制御法について説明する。ここでは、直交信号を構成する第１及び第２の送信信号の少なくとも一方が既知のデータ系列が送られるものとする（ここでは、第１の送信信号であるＥＸが既知のデータ系列であるものとする）。まず、係数格納メモリ３２ｂに初期値として、ｈ１１＝ｈ１１（０），ｈ１２＝ｈ１２（０），ｈ２１＝ｈ２１（０），ｈ２２＝ｈ２２（０）を与える（ステップＳ９）。続いて、ＣＭＡ演算部３２ｃは、前述のように、数２を用いてｈ１１＝ｈ１１（ｋ），ｈ１２＝ｈ１２（ｋ），ｈ２１＝ｈ２１（ｋ），ｈ２２＝ｈ２２（ｋ）を求める（ステップＳ１０）。そして、このｈ１１＝ｈ１１（ｋ）とｈ１２＝ｈ１２（ｋ）をバタフライフィルタ３１のフィルタ係数ｈＸＸ及びｈＸＹとする（ステップＳ１１）。
【００７２】
このように、フィルタ係数ｈＸＸ及びｈＸＹを決定すれば、量子化信号ｅｘ’は既知であるから、上記の数４によって復調信号ｅｘが求められる。そして、ポート３４に現れた信号をｅｘであると仮に決定する（ステップＳ１２）。
【００７３】
この仮決定された信号ｅｘは、ＢＥＲブロック３３に与えられる。ＢＥＲブロック３３は、本来の出力信号ｅｘと仮決定された信号ｅｘと比較し、その誤り率を求める。ここでは、誤りがない場合（誤り率＝ゼロ）、仮決定された信号ｅｘを真であると判定する。一方、誤り率が１／２以上の場合には、仮決定された信号ｅｘを偽であるとする（ステップＳ１３）。
【００７４】
仮決定された信号ｅｘが真である場合には、フィルタ係数の設定に誤りがないことが分かる。よって、第１の選択モードによって、残りのフィルタ係数ｈ２１＝ｈ２１（ｋ），ｈ２２＝ｈ２２（ｋ）が、バタフライフィルタ３１にフィルタ係数ｈＹＸ，ｈＹＹとして与えられる（ステップＳ１４）。
【００７５】
一方、仮決定された信号ｅｘが偽であると判定されると、仮決定された信号ｅｘは信号ｅｙであることになる。ＢＥＲブロック３３は、係数選択ＳＷ３２ａを制御して第２の選択モードとする。この結果、ｈ１１＝ｈ１１（ｋ），ｈ１２＝ｈ１２（ｋ）がフィルタ係数ｈＹＸ，ｈＹＹとしてバタフライフィルタ３１に与えられる（ステップＳ１５）。
【００７６】
フィルタ係数ｈＹＸ，ｈＹＹが決まれば、量子化信号ｅｘ’及びｅｙ’は既知であるから、上記の数５に応じて復調信号ｅｙが得られる。そして、ポート３５に復調信号ｅｙが出力される。
【００７７】
係数格納メモリ３２ｂのｈ１１及びｈ１２にはそれぞれｈ２１（ｋ）及びｈ２２（ｋ）が格納されている。よって、残りのｈ２１＝ｈ２１（ｋ），ｈ２２＝ｈ２２（ｋ）が、バタフライフィルタ３１のフィルタ係数ｈＸＸ，ｈＸＹとして与えられる（ステップＳ１６）。
【００７８】
このようにして、仮に決定された信号ｅｘのビット誤り率を計算した結果に応じて、ＣＭＡブロック３２においてフィルタ係数を選択するようにしたので、ポート３４及び３５からそれぞれ確実に復調信号ｅｘ及びｅｙを出力することができる。
【００７９】
＜実施形態３＞
続いて、本発明による第３の実施形態を、図８及び図９を参照して説明する。図８は、本実施形態によるコヒーレント受信機の構成を示すブロック図である。図９は、図８に示すバタフライフィルタを詳細に示すブロック図である。なお、図８において、図１に示す構成要素と同一の構成要素については同一の参照番号を付す。
【００８０】
図８を参照すると、本実施形態３によるコヒーレント受信機１は、直交信号として、ＱＰＳＫ変調された直交信号を受信する。コヒーレント受信機１は、光電（Ｏ／Ｅ）変換器１０、アナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換器２０、及びデジタルシグナルプロセシング（ＤＳＰ）チップ３０を有している。ここで、本実施形態３においては、Ｏ／Ｅ変換器１０はさらにＰＤ１３ｃ及び１３ｄを備えている。また、ＣＭＡブロック３２はさらにキャリア位相推定（ＣＰＥ：Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｐｈａｓｅ  Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ）部３６ａ及び３６ｂを有している。
【００８１】
図１に関連して説明したように、Ｏ／Ｅ変換器１０は、例えば、光ファイバの出力端から直交信号ＳＸＹを受信する。９０°ハイブリッド１２において、直交信号ＳＸＹは局所光ＳＸ’Ｙ’と干渉し、局所光の任意の偏波面Ｘ’，Ｙ’に投影される。さらに、直交信号ＳＸＹと局所光Ｓｘ’ｙ’の位相を検出して出力光ＩＸ’，ＱＸ’，ＩＹ’，及びＱＹ’をそれぞれＰＤ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、及び１３ｄに与える。
【００８２】
ＰＤ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、及び１３ｄは、それぞれ出力光ＩＸ’，ＱＸ’，ＩＹ’，及びＱＹ’を検波し、検波信号として出力する。この検波信号は電界情報を含み、Ａ／Ｄ変換器２０で量子化されて、量子化信号ｉｘ’，ｑｘ’，ｉｙ’，及びｑｙ’としてＤＳＰチップ３０に与えられる。
【００８３】
図８及び図９を参照すると、バタフライフィルタ３１の前段には、加算器３７ａ及び３７ｂが配置されている（図８には加算器３７ａ及び３７ｂは示されていない）。加算器３７ａには、量子化信号ｉｘ’，ｑｘ’が与えられ、加算器３７ｂには、量子化信号ｉｙ’，ｑｙ’が与えられる。そして、加算器３７ａ及び３７ｂはそれぞれ加算信号ｅｘ’及びｅｙ’を出力する。つまり、加算器３７ａ及び３７ｂによって、偏波毎に、ｅｘ’＝ｉｘ’＋ｑｘ’，ｅｙ’＝ｉｙ’＋ｑｙ’に纏められる。そして、これら加算信号ｅｘ’及びｅｙ’はバタフライフィルタ３１に与えられる。
【００８４】
バタフライフィルタ３１は、図２又は図５に関連して説明したように、フィルタリング処理を行い、復調信号ｅｘ及びｅｙを出力する。これら復調信号ｅｘ及びｅｙはそれぞれＣＰＥ部３６ａ及び３６ｂに入力される。ＣＰＥ部３６ａ及び３６ｂは、ＣＭＡ処理に応じて得られた復調信号ｅｘ及びｅｙからそれぞれ位相情報を取り出す。そして、ＣＰＥ部３６ａは、Ｘ偏波の復調信号ｅｘからＩチャネル（Ｉｎ  Ｐｈａｓｅ）及びＱチャネル（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ）のチャネル信号ｉｘ及びｑｘを分離する。また、ＣＰＥ部３６ｂは、Ｙ偏波の出力信号ｅｘからＩチャネル及びＱチャネルのチャネル信号ｉｙ及びｑｙを分離する。これらチャネル信号ｉｘ，ｑｘ，ｉｙ，及びｑｙは、それぞれポート３８ａ〜３８ｄから出力される。
【００８５】
前述のように、ＣＭＡでは、加算信号ｅｘ’及びｅｙ’が誤ってそれぞれ復調信号ｅｘ及びｅｙに収束することがある。そして、図示の例では、ＣＰＥ処理においては、位相がπ／２毎に異なる４シンボルを認識するだけある。つまり、ＣＰＥ処理においては、各シンボルが送信されたデータ信号とどのような関係にあるかを判別することができない。そのため、量子化信号中のデータがＸ偏波のものか又はＹ偏波のものかを区別することができない。このため、ＣＰＥ処理においても、量子化信号ｉｘ’（又はｉｙ’）がチャネル信号ｑｘ（又はｑｙ）に誤って収束し、量子化信号ｑｘ’（又はｑｙ’）がチャネル信号ｉｘ（又はｉｙ）に誤って収束することがある。
【００８６】
ここで、ＱＰＳＫ変調を用いた場合におけるトレーニング制御法について説明する。図８において、コヒーレント受信機１は、系列の異なる２つの既知の信号ＥＸ＝ＩＸ＋ＱＸ及びＥＹ＝ＩＹ＋ＱＹを受信する。この際、ＥＸとＥＹが２値の信号となるように、送信時の信号を設定する。例えば、ＥＸ及びＥＹは、本来ＱＰＳＫ信号であるが、トレーニング制御の際には、ＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）信号を送信する。信号ＥＸ及びＥＹから得られた量子化信号ｉｘ’，ｑｘ’，ｉｙ’，ｑｙ’は、ＤＳＰチップ３０で偏波毎に加算信号ｅｘ’及びｅｙ’に纏められて、バタフライフィルタ３１で仮に決定された復調信号ｅｘ及びｅｙが得られる。
【００８７】
復調信号ｅｘ及びｅｙは２値の信号であるから、上記のｉｘ及びｉｙ（又はｑｘ及びｑｙ）に出力されるように、ＣＰＥ処理で制御を行う。これによって、ポート３８ａ（又はポート３８ｂ）にｅｘを、ポート３８ｃ（又はポート３８ｄ）にｅｙを出力することができる。
【００８８】
この際、ＢＥＲブロック３３は、チャネル信号ｉｘ，ｑｘ，ｉｙ，及びｑｙ、つまり、復調信号ｅｘ及びｅｙの誤り率を求め、前述のようにして真偽判定を行う。また、ＣＭＡブロック３２は、前述の図４に関連して説明したようにして、フィルタ係数ｈＸＸ，ｈＸＹ，ｈＹＸ，及びｈＹＹについてトレーニング制御を行うことになる。
【００８９】
このようにして、Ｘ偏波とＹ偏波の信号が、ＱＰＳＫ変調のような多値変調であっても、トレーニング制御の際に２値変調を用いて、仮に決定された信号ｅｘのビット誤り率を計算した結果に応じて、ＣＭＡブロック３２においてフィルタ係数を選択するようにしたので、ポートからそれぞれ確実に復調信号ｅｘ及びｅｙを出力することができる。
【００９０】
＜実施形態４＞
本発明による第４の実施形態を、図１０を参照して説明する。図１０は、本実施形態４によるコヒーレント受信機の構成を示すブロック図である。なお、図１０において、図１に示す構成要素と同一の構成要素については同一の参照番号を付す。
【００９１】
図１０を参照すると、本実施形態によるコヒーレント受信機１は、光電（Ｏ／Ｅ）変換器１０、アナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換器２０、及びデジタルシグナルプロセシング（ＤＳＰ）チップ３０を有している。ここで、本実施形態４においては、ＣＭＡブロック３２はさらにポート制御スイッチ４０を有している。そして、ポート制御スイッチ４０は、後述するように、ＢＥＲ部３３の制御下で動作する。
【００９２】
図１に関連して説明したように、Ｏ／Ｅ変換器１０は、例えば、光ファイバの出力端から直交信号ＳＸＹ＝ＥＸ＋ＥＹを受信する。９０°ハイブリッド１２において、直交多重化信号ＳＸＹは局所光ＳＸ’Ｙ’と干渉し、局所光の任意の偏波面Ｘ’，Ｙ’に投影される。そして、干渉信号ＥＸ’及びＥＹ’がＰＤ１３ａ及び１３ｂに与えられる。
【００９３】
ＰＤ１３ａ及び１３ｂは、それぞれ干渉信号ＥＸ’及びＥＹ’を検波し、検波信号として出力する。この検波信号は電界情報を含み、Ａ／Ｄ変換器２０で量子化されて、量子化信号ｅｘ’及びｅｙ’としてＤＳＰチップ３０に与えられる。
【００９４】
前述のように、ＤＳＰチップ３０において、バタフライフィルタ３１が上記の量子化信号ｅｘ’及びｅｙ’を受ける。バタフライフィルタ３１は、上記の数１に基づいて復調信号ｅｘ及びｅｙを出力する。
【００９５】
実施形態１で説明したように、ポート３４及び３５からそれぞれ復調信号ｅｙ及びｅｘが出力されることがある。このようなポート入れ替わり現象を防止するためのトレーニング制御法について説明する。
【００９６】
図１０において、コヒーレント受信機１は、系列の異なる２つの既知の送信信号ＥＸ及びＥＹを受信する。前述したように、ＥＸ及びＥＹから得られた量子化信号ｅｘ’及びｅｙ’は、ＤＳＰチップ３０でＣＭＡ処理されて仮に決定された信号ｅｘ及びｅｙとして出力される。この際、ポート制御スイッチ４０は、仮に決定された信号ｅｘ及びｅｙをそれぞれポート３４及び３５に接続する（実線で示す接続）。
【００９７】
仮に決定された信号ｅｘ及びｅｙはＢＥＲブロック３３に与えられている。ＢＥＲブロック３３は、前述のように、仮に決定された信号ｅｘのデータ系列について予め知っている。従って、ＢＥＲブロック３３はポート３４に出力される復調信号の真偽を判定することができる。
【００９８】
前述したようにして、ＢＥＲブロック３３が真偽判定を行い、偽であると判定すると、仮に決定された信号ｅｘは実際には復調信号ｅｙであることになる。よって、偽と判定した際には、ＢＥＲブロック３３は、ポート制御スイッチ４０を制御して、仮に決定された信号ｅｘ及びｅｙをそれぞれポート３５及び３４に接続する（破線で示す接続）。
【００９９】
このようにして、仮に決定された信号の誤り率に応じて、ＢＥＲブロック３３がポート制御スイッチ４０を切替制御するようにしたので、ポート３４及び３５からそれぞれ確実に復調信号ｅｘ及びｅｙを出力することができる。
【０１００】
上記の実施形態１〜４においては、ＣＭＡを用いてフィルタ係数の決定を行う手法について説明したが、ＣＭＡに限らず、例えば、ＬＭＳ（Ｌｅａｓｔ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ）アルゴリズム等のバタフライフィルタのフィルタ係数を決定するアルゴリズム（フィルタリング制御アルゴリズムと呼ぶ）を用いることができる。また、偏波多重に用いる変調方式として、ＯＯＫ、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫに限らず、８ＰＳＫ、１６ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：直交振幅変調）等の他の多値変調方式も適用することができる。いずれにしても、実施の形態１〜４のいずれかで説明したコヒーレント受信機は、第１の送信信号を第１の送信偏波に割り当て、第２の送信信号を第２の送信偏波に割り当てて、第１及び第２の送信偏波を直交多重した直交多重信号を受ける受信機に適用することができる。
【０１０１】
＜実施形態５＞
本発明による第５の実施形態を図１１〜図１３を参照して説明する。図１１は、本実施形態５によるコヒーレント受信機の一例の構成を示すブロック図である。図１２はデジタルシグナルプロセシングチップの構成を示すブロック図である。図１３は本実施形態５によるコヒーレント受信機の他の例の構成を示すブロック図である。なお、本実施形態５では、コヒーレント受信機の概略を説明する。
【０１０２】
図１１に示すように、本実施形態５によるコヒーレント受信機５０は、第１の送信信号を第１の送信偏波に割り当て、第２の送信信号を第２の送信偏波に割り当てて、第１及び第２の送信偏波を直交多重した直交多重信号を受ける。
【０１０３】
コヒーレント受信機５０は、第１及び第２の送信偏波を予め規定された第１及び第２の受信偏波に応じて検波して第１及び第２の検波信号Ａ１及びＡ２を得る検波手段５１と、
第１及び第２の検波信号Ａ１及びＡ２を量子化して第１及び第２の量子化信号Ｂ１及びＢ２を得る量子化手段５２と、
第１及び第２の量子化信号Ｂ１及びＢ２を予め規定されたフィルタリング制御アルゴリズムによってフィルタリングしてそれぞれ第１及び第２の復調信号Ｄ１及びＤ２とする際、フィルタリング制御アルゴリズムにおけるフィルタ係数を、第１及び第２の量子化信号Ｂ１及びＢ２と第１及び第２の復調信号Ｄ１及びＤ２とに応じて調整して、第１及び第２の復調信号Ｄ１及びＤ２をそれぞれ第１及び第２の出力端５３及び５４に出力する信号処理手段制御５５とを有している。
【０１０４】
このようにして、フィルタ係数を調整するようにすれば、第１の送信偏波であるＸ偏波又は第２の送信偏波であるＹ偏波として送信された送信信号を、確実にそれぞれＸ偏波又はＹ偏波と認識して受信することができることになる。
【０１０５】
特に、本実施形態５によるコヒーレント受信機５０においては、フィルタリング制御アルゴリズムは、例えば、ＣＭＡ等の２行２列の要素をフィルタ係数とする行列を用いてフィルタリング処理を行うアルゴリズムであり、
信号処理手段５５は、第１及び第２の復調信号Ｄ１及びＤ２の少なくとも一方が予め規定されたデータ系列であるか否かを識別した識別結果に応じて上記の行列の要素の入れ替えを行って、フィルタ係数を調整する。
【０１０６】
このようにして、行列の要素の入れ替えを行うようにすれば、フィルタリング制御アルゴリズムに起因する不具合を防止して、第１の送信偏波であるＸ偏波又は第２の送信偏波であるＹ偏波として送信された送信信号を、確実にそれぞれＸ偏波又はＹ偏波と認識して受信することができる。
【０１０７】
本実施形態５によるコヒーレント受信機５０は、第１及び第２の送信信号のうち少なくとも一方について上記の予め規定されたデータ系列を用いた直交多重信号を受ける。そして、信号処理手段５５は、予め規定されたデータ系列と第１又は第２の復調信号Ｄ１及びＤ２とを比較する。信号処理手段５５は、当該比較結果に応じて第１の出力端５３に第１の復調信号Ｄ１が出力されているか否かを判定する真偽判定を行って、この真偽判定の結果に応じて上記の行列の要素の入れ替えを行うか否かを決定する。例えば、信号処理手段５５は、上記の真偽判定の結果が偽である場合に、行列の要素の入れ替えを実行する。
【０１０８】
図１２に示すように、信号処理手段５５は、上記の予め規定されたデータ系列に応じて、第１及び第２の送信信号からそれぞれ得られた第１及び第２の復調信号Ｄ１及びＤ２のうち少なくとも一方の誤り率を求めて、当該誤り率に応じて真偽判定を行う誤り率検出手段５６を有している。
【０１０９】
また、信号処理手段５５は、行列を用いたフィルタリング処理によって第１及び第２の量子化信号Ｂ１及びＢ２から第１及び第２の復調信号Ｄ１及びＤ２を得るフィルタ手段５７と、
第１及び第２の量子化信号Ｂ１及びＢ２と第１及び第２の復調信号Ｄ１及びＤ２とに応じて、フィルタ係数をフィルタリング制御アルゴリズムによって更新して行列の要素とする演算手段５８と、
更新後のフィルタ係数を記憶する記憶手段５９と、
フィルタ手段５７にフィルタ係数を与える際、誤り率に応じて行列の要素であるフィルタ係数を入れ替える切替手段６０とを有している。
【０１１０】
なお、切替手段６０は、図１２に示すように、記憶手段５９とフィルタ手段５７との間に配置する。また、図示はしないが、切替手段６０を演算手段５８と記憶手段５９との間に配置するようにしてもよい。そして、切替手段６０を演算手段５８と記憶手段５９との間に配置する際には、記憶手段５９からフィルタ係数がフィルタ手段５７に与えられる。
【０１１１】
また、本実施形態５によるコヒーレント受信機５０においては、切替手段６０は、真偽判定の結果が真である際第１の選択モードとなり、真偽判定の結果が偽である際第２の選択モードとなる。
【０１１２】
そして、切替手段６０は、第１の選択モードの際の行列の１行１列目の要素、１行２列目の要素、２行１列目の要素、及び２行２列目の要素を、第２の選択モードの際にはそれぞれ２行１列目の要素、２行２列目の要素、１行１列目の要素、及び１行２列目の要素となるように、フィルタ手段５７にフィルタ係数を与える切替制御を行う。
【０１１３】
このように、切替手段６０によって行列要素の入れ替えを行ってフィルタ係数の変更を行うようにすれば、簡単な手法で容易に、第１の送信偏波であるＸ偏波又は第２の送信偏波であるＹ偏波として送信された送信信号を、確実にそれぞれＸ偏波又はＹ偏波と認識して受信することができる。
【０１１４】
図１３に示すように、本実施形態５によるコヒーレント受信機５０では、信号処理手段５５は、前述の誤り率検出手段５６に加えて、行列を用いたフィルタリング処理によって第１及び第２の量子化信号Ｂ１及びＢ２から第１及び第２の復調信号Ｄ１及びＤ２を得るフィルタ手段５７と、
フィルタ係数を第１及び第２の量子化信号Ｂ１及びＢ２と第１及び第２の復調信号Ｄ１及びＤ２とに応じてフィルタリング制御アルゴリズムによって更新して行列の要素としてフィルタ手段に与える演算手段５８と、
誤り率に応じてスイッチ制御して第１及び第２の復調信号Ｄ１及びＤ２をそれぞれ第１及び第２の出力端５３及び５４に出力するスイッチ手段６１とを有するようにしてもよい。
【０１１５】
なお、直交多重信号として、第１の送信信号として第１の多値変調信号を用い、第２の送信信号として第２の多値変調信号が用いる場合においても、本実施形態５によるコヒーレント受信機50を用いることができる。
【０１１６】
この場合には、信号処理手段５５は、さらに第１及び第２の復調信号Ｄ１及びＤ２の位相を推定して推定結果を得る。そして、信号処理手段５５は、第１及び第２の多値変調信号としてそれぞれ第１及び第２の２値変調信号が用いられた際の推定結果を用いてフィルタリング制御アルゴリズムにおけるフィルタ係数を調整して、第１及び第２の復調信号をそれぞれ第１及び第２の出力端５３及び５４に出力する。
【０１１７】
また、上述したコヒーレント受信機は、受信機にプログラムを組み込むことによっても実現できる。具体的には、本発明の他の実施形態であるプログラムは、
第１の送信信号を第１の送信偏波に割り当て、第２の送信信号を第２の送信偏波に割り当てて、第１及び第２の送信偏波を直交多重した直交多重信号を受ける受信機に、
第１及び第２の送信偏波を予め規定された第１及び第２の受信偏波に応じて検波して第１及び第２の検波信号を得させ、
第１及び第２の検波信号を量子化して第１及び第２の量子化信号を得させて、
第１及び第２の量子化信号を予め規定されたフィルタリング制御アルゴリズムによってフィルタリングしてそれぞれ第１及び第２の復調信号とする際、フィルタリング制御アルゴリズムにおけるフィルタ係数を、第１及び第２の量子化信号と第１及び第２の復調信号とに応じて調整して、第１及び第２の復調信号をそれぞれ第１及び第２の出力端に出力させるという構成をとる。
【０１１８】
また、このプログラムにおいては、フィルタリング制御アルゴリズムは、２行２列の要素をフィルタ係数とする行列を用いてフィルタリング処理を行うアルゴリズムであり、
受信機に第１及び第２の復調信号の少なくとも一方が予め規定されたデータ系列であるか否かを識別した識別結果に応じて上記の行列要素の入れ替えを行わせ、フィルタ係数を調整する。
【０１１９】
また、上述したコヒーレント受信機が動作することによって実行される、本発明の他の形態である偏波分離方法は、
第１の送信信号を第１の送信偏波に割り当て、第２の送信信号を第２の送信偏波に割り当てて、第１及び第２の送信偏波を直交多重した直交多重信号を受ける受信機に、
第１及び第２の送信偏波を予め規定された第１及び第２の受信偏波に応じて検波して第１及び第２の検波信号を得させ、
第１及び第２の検波信号を量子化して第１及び第２の量子化信号を得させて、
第１及び第２の量子化信号を予め規定されたフィルタリング制御アルゴリズムによってフィルタリングしてそれぞれ第１及び第２の復調信号とする際、フィルタリング制御アルゴリズムにおけるフィルタ係数を、第１及び第２の量子化信号と第１及び第２の復調信号に応じて調整して、第１及び第２の復調信号をそれぞれ第１及び第２の出力端に出力させるという構成をとる。
【０１２０】
そして、上記の偏波分離方法においては、フィルタリング制御アルゴリズムは、２行２列の要素をフィルタ係数とする行列を用いてフィルタリング処理を行うアルゴリズムであり、
受信機に第１及び第２の復調信号の少なくとも一方が予め規定されたデータ系列であるか否かを識別した識別結果に応じて上記の行列の要素の入れ替えを行わせ、フィルタ係数を調整する。
【０１２１】
このように、上記の構成を有するプログラム又は偏波分離方法においても、上述したコヒーレント受信機と同様の動作を行うので、上述した本発明の目的を達成することができる。
【０１２２】
以上、上記各実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明の範囲内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。
【０１２３】
なお、本発明は、日本国にて２００９年５月７日に特許出願された特願２００９−１１２７０８の特許出願に基づく優先権主張の利益を享受するものであり、当該特許出願に記載された内容は、全て本明細書に含まれるものとする。
【産業上の利用可能性】
【０１２４】
本発明は、第１の送信信号を第１の送信偏波に割り当て、第２の送信信号を第２の送信偏波に割り当てて、第１及び前記第２の送信偏波を直交多重した直交多重信号を受けて復調する受信機に適用できる。
【符号の説明】
【０１２５】
１  コヒーレント受信機
１０  光電（Ｏ／Ｅ）変換器
１１  局所光発振器（ＬＯ）
１２  ９０°ハイブリッド
１３ａ，１３ｂ  フォトディテクタ
２０  アナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換器
３０  デジタルシグナルプロセシング（ＤＳＰ）チップ
３１  バタフライフィルタ
３２  ＣＭＡブロック
３２ａ  係数選択スイッチ（ＳＷ）
３２ｂ  係数格納メモリ
３２ｃ  ＣＭＡ演算部
３３  ＢＥＲブロック
【図１】
2010128577.tif 000008
【図２】
2010128577.tif 000009
【図３】
2010128577.tif 000010
【図４】
2010128577.tif 000011
【図５】
2010128577.tif 000012
【図６】
2010128577.tif 000013
【図７】
2010128577.tif 000014
【図８】
2010128577.tif 000015
【図９】
2010128577.tif 000016
【図１０】
2010128577.tif 000017
【図１１】
2010128577.tif 000018
【図１２】
2010128577.tif 000019
【図１３】
2010128577.tif 000020
【図１４】
2010128577.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】平成23年12月9日(2011.12.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の送信信号を第１の送信偏波に割り当て、第２の送信信号を第２の送信偏波に割り当てて、前記第１の送信偏波及び前記第２の送信偏波を直交多重した直交多重信号を受け、
前記第１の送信偏波及び前記第２の送信偏波を予め規定された第１の受信偏波及び第２の受信偏波に応じて検波してそれぞれ第１の検波信号及び第２の検波信号を得る検波手段と、
前記第１の検波信号及び前記第２の検波信号を量子化してそれぞれ第１の量子化信号及び第２の量子化信号を得る量子化手段と、
前記第１の量子化信号及び前記第２の量子化信号を予め規定されたフィルタリング制御アルゴリズムによってフィルタリングしてそれぞれ第１の復調信号及び第２の復調信号とする際、前記フィルタリング制御アルゴリズムにおけるフィルタ係数を、前記第１の量子化信号及び前記第２の量子化信号と前記第１の復調信号及び前記第２の復調信号とに応じて調整して、前記第１の復調信号及び前記第２の復調信号をそれぞれ第１の出力端及び第２の出力端に出力する信号処理手段とを有するコヒーレント受信機。
【請求項２】
前記フィルタリング制御アルゴリズムは、２行２列の要素を前記フィルタ係数とする行列を用いてフィルタリング処理を行うアルゴリズムであり、
前記信号処理手段は、前記第１及び前記第２の復調信号の少なくとも一方が予め規定されたデータ系列であるか否かを識別した識別結果に応じて前記行列の要素の入れ替えを行って前記フィルタ係数を調整する請求項１記載のコヒーレント受信機。
【請求項３】
前記第１及び前記第２の送信信号のうち少なくとも一方について前記予め規定されたデータ系列を用いた前記直交多重信号を受け、
前記信号処理手段は、前記予め規定されたデータ系列と前記第１又は第２の復調信号とを比較して、当該比較結果に応じて前記第１の出力端に前記第１の復調信号が出力されているか否かを判定する真偽判定を行い、該真偽判定の結果に応じて前記行列の要素の入れ替えを行うか否かを決定する請求項２記載のコヒーレント受信機。
【請求項４】
前記信号処理手段は、前記真偽判定の結果が偽である場合に、前記行列の要素の入れ替えを実行する請求項３記載のコヒーレント受信機。
【請求項５】
前記信号処理手段は、前記予め規定されたデータ系列に応じて前記第１及び前記第２の送信信号からそれぞれ得られた前記第１及び前記第２の復調信号のうち少なくとも一方の誤り率を求めて、当該誤り率に応じて前記真偽判定を行う誤り率検出手段を有する請求項３又は４記載のコヒーレント受信機。
【請求項６】
前記信号処理手段は、前記行列を用いたフィルタリング処理によって前記第１及び前記第２の量子化信号から前記第１及び前記第２の復調信号を得るフィルタ手段と、
前記第１及び前記第２の量子化信号と前記第１及び前記第２の復調信号とに応じて、前記フィルタ係数を前記フィルタリング制御アルゴリズムによって更新して前記行列の要素とする演算手段と、
更新後の前記フィルタ係数を記憶する記憶手段と、
前記フィルタ手段に前記フィルタ係数を与える際、前記誤り率に応じて前記行列の要素であるフィルタ係数を入れ替える切替手段とを有する請求項５記載のコヒーレント受信機。
【請求項７】
前記切替手段が前記記憶手段と前記フィルタ手段との間に配置されている請求項６記載のコヒーレント受信機。
【請求項８】
前記切替手段が前記演算手段と前記記憶手段との間に配置され、
前記記憶手段から前記フィルタ係数を前記フィルタ手段に与える請求項６記載のコヒーレント受信機。
【請求項９】
前記切替手段は、前記真偽判定の結果が真である際第１の選択モードとなり、前記真偽判定の結果が偽である際第２の選択モードとなり、
前記切替手段は、前記第１の選択モードの際の前記行列の１行１列目の要素、１行２列目の要素、２行１列目の要素、及び２行２列目の要素を、前記第２の選択モードの際にはそれぞれ前記２行１列目の要素、前記２行２列目の要素、前記１行１列目の要素、及び前記１行２列目の要素となるように、前記フィルタ手段に前記フィルタ係数を与える切替制御を行う請求項６乃至９のいずれかに記載のコヒーレント受信機。
【請求項１０】
前記信号処理手段は、前記行列を用いたフィルタリング処理によって前記第１及び前記第２の量子化信号から前記第１及び前記第２の復調信号を得るフィルタ手段と、
前記フィルタ係数を前記第１及び前記第２の量子化信号と前記第１及び前記第２の復調信号とに応じて前記フィルタリング制御アルゴリズムによって更新して前記行列の要素として前記フィルタ手段に与える演算手段と、
前記誤り率に応じてスイッチ制御して前記第１及び前記第２の復調信号をそれぞれ前記第１及び第２の出力端に出力するスイッチ手段とを有する請求項５記載のコヒーレント受信機。
【請求項１１】
前記第１の送信信号として第１の多値変調信号を用い、前記第２の送信信号として第２の多値変調信号が用いられ、
前記信号処理手段は、さらに前記第１及び前記第２の復調信号の位相を推定して推定結果を得ており、
前記信号処理手段は、前記第１及び前記第２の多値変調信号としてそれぞれ第１及び第２の２値変調信号が用いられた際の前記推定結果を用いて前記フィルタリング制御アルゴリズムにおけるフィルタ係数を調整して、前記第１及び前記第２の復調信号をそれぞれ第１及び第２の出力端に出力する請求項１乃至１０のいずれかに記載のコヒーレント受信機。
【請求項１２】
第１の送信信号を第１の送信偏波に割り当て、第２の送信信号を第２の送信偏波に割り当てて、前記第１の送信偏波及び前記第２の送信偏波を直交多重した直交多重信号を受ける受信機に、
前記第１の送信偏波及び前記第２の送信偏波を予め規定された第１の受信偏波及び第２の受信偏波に応じて検波してそれぞれ第１の検波信号及び第２の検波信号を得させ、
前記第１の検波信号及び前記第２の検波信号を量子化してそれぞれ第１の量子化信号及び第２の量子化信号を得させて、
前記第１の量子化信号及び前記第２の量子化信号を予め規定されたフィルタリング制御アルゴリズムによってフィルタリングしてそれぞれ第１の復調信号及び第２の復調信号とする際、前記フィルタリング制御アルゴリズムにおけるフィルタ係数を、前記第１の量子化信号及び前記第２の量子化信号と前記第１の復調信号及び前記第２の復調信号とに応じて調整して、前記第１の復調信号及び前記第２の復調信号をそれぞれ第１の出力端及び第２の出力端に出力させる偏波分離プログラム。
【請求項１３】
前記フィルタリング制御アルゴリズムは、２行２列の要素を前記フィルタ係数とする行列を用いてフィルタリング処理を行うアルゴリズムであり、
前記受信機に前記第１及び前記第２の復調信号の少なくとも一方が予め規定されたデータ系列であるか否かを識別した識別結果に応じて前記要素の入れ替えを行わせ、前記フィルタ係数を調整する請求項１２記載の偏波分離プログラム。
【請求項１４】
第１の送信信号を第１の送信偏波に割り当て、第２の送信信号を第２の送信偏波に割り当てて、前記第１の送信偏波及び前記第２の送信偏波を直交多重した直交多重信号を受ける受信機に、
前記第１の送信偏波及び前記第２の送信偏波を予め規定された第１の受信偏波及び第２の受信偏波に応じて検波してそれぞれ第１の検波信号及び第２の検波信号を得させ、
前記第１の検波信号及び前記第２の検波信号を量子化してそれぞれ第１の量子化信号及び第２の量子化信号を得させて、
前記第１の量子化信号及び前記第２の量子化信号を予め規定されたフィルタリング制御アルゴリズムによってフィルタリングしてそれぞれ第１の復調信号及び第２の復調信号とする際、前記フィルタリング制御アルゴリズムにおけるフィルタ係数を、前記第１の量子化信号及び前記第２の量子化信号と前記第１の復調信号及び前記第２の復調信号とに応じて調整して、前記第１の復調信号及び前記第２の復調信号をそれぞれ第１の出力端及び第２の出力端に出力させる偏波分離方法。
【請求項１５】
前記フィルタリング制御アルゴリズムは、２行２列の要素を前記フィルタ係数とする行列を用いてフィルタリング処理を行うアルゴリズムであり、
前記受信機に前記第１及び前記第２の復調信号の少なくとも一方が予め規定されたデータ系列であるか否かを識別した識別結果に応じて前記要素の入れ替えを行わせ、前記フィルタ係数を調整する請求項１４記載の偏波分離方法。
【手続補正書】
【提出日】平成24年4月26日(2012.4.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の送信信号を第１の送信偏波に割り当て、第２の送信信号を第２の送信偏波に割り当てて、前記第１の送信偏波及び前記第２の送信偏波を直交多重した直交多重信号を受け、
前記第１の送信偏波及び前記第２の送信偏波を予め規定された第１の受信偏波及び第２の受信偏波に応じて検波してそれぞれ第１の検波信号及び第２の検波信号を得る検波手段と、
前記第１の検波信号及び前記第２の検波信号を量子化してそれぞれ第１の量子化信号及び第２の量子化信号を得る量子化手段と、
前記第１の量子化信号及び前記第２の量子化信号を予め規定されたフィルタリング制御アルゴリズムによってフィルタリングしてそれぞれ第１の復調信号及び第２の復調信号とする際、前記フィルタリング制御アルゴリズムにおけるフィルタ係数を、前記第１の量子化信号及び前記第２の量子化信号と前記第１の復調信号及び前記第２の復調信号とに応じて調整して、前記第１の復調信号及び前記第２の復調信号をそれぞれ第１の出力端及び第２の出力端に出力する信号処理手段と、を有し、
前記フィルタ係数は、前記第１の復調信号の生成に用いられる第１のフィルタ係数と、前記第２の復調信号の生成に用いられる第２のフィルタ係数と、を含み、
前記信号処理手段は、前記第２のフィルタ係数に基づいて前記第１のフィルタ係数を更新し、且つ、更新前の前記第１のフィルタ係数に基づいて前記第２のフィルタ係数を更新する、
コヒーレント受信機。
【請求項２】
前記信号処理手段は、前記第１のフィルタ係数を前記第２のフィルタ係数で更新し、且つ、前記第２のフィルタ係数を更新前の前記第１のフィルタ係数で更新する、
請求項１に記載のコヒーレント受信機。
【請求項３】
前記第１及び前記第２の送信信号のうち少なくとも一方について予め規定されたデータ系列を用いた前記直交多重信号を受け、
前記信号処理手段は、前記第１及び前記第２の復調信号の少なくとも一方が前記予め規定されたデータ系列であるか否かを識別した識別結果に応じて、前記第２のフィルタ係数に基づいて前記第１のフィルタ係数を更新し、且つ、更新前の前記第１のフィルタ係数に基づいて前記第２のフィルタ係数を更新する、
請求項１又は２に記載のコヒーレント受信機。
【請求項４】
前記信号処理手段は、前記予め規定されたデータ系列に応じて前記第１及び前記第２の送信信号からそれぞれ得られた前記第１及び前記第２の復調信号のうち少なくとも一方の誤り率を求めて、当該誤り率に応じて前記第２のフィルタ係数に基づいて前記第１のフィルタ係数を更新し、且つ、更新前の前記第１のフィルタ係数に基づいて前記第２のフィルタ係数を更新する、
請求項３に記載のコヒーレント受信機。
【請求項５】
第１の送信信号を第１の送信偏波に割り当て、第２の送信信号を第２の送信偏波に割り当てて、前記第１の送信偏波及び前記第２の送信偏波を直交多重した直交多重信号を受け、
前記第１の送信偏波及び前記第２の送信偏波を予め規定された第１の受信偏波及び第２の受信偏波に応じて検波してそれぞれ第１の検波信号及び第２の検波信号を得る検波手段と、
前記第１の検波信号及び前記第２の検波信号を量子化してそれぞれ第１の量子化信号及び第２の量子化信号を得る量子化手段と、
前記第１の量子化信号及び前記第２の量子化信号を予め規定されたフィルタリング制御アルゴリズムによってフィルタリングしてそれぞれ第１の復調信号及び第２の復調信号とする際、前記フィルタリング制御アルゴリズムにおけるフィルタ係数を、前記第１の量子化信号及び前記第２の量子化信号と前記第１の復調信号及び前記第２の復調信号とに応じて調整して、前記第１の復調信号及び前記第２の復調信号をそれぞれ第１の出力端及び第２の出力端に出力する信号処理手段と、を有し、
前記フィルタリング制御アルゴリズムは、２行２列の要素を前記フィルタ係数とする行列を用いてフィルタリング処理を行うアルゴリズムであり、
前記信号処理手段は、前記第１及び前記第２の復調信号の少なくとも一方が予め規定されたデータ系列であるか否かを識別した識別結果に応じて、前記行列の要素の入れ替えを行って前記フィルタ係数を調整する、
コヒーレント受信機。
【請求項６】
前記第１及び前記第２の送信信号のうち少なくとも一方について前記予め規定されたデータ系列を用いた前記直交多重信号を受け、
前記信号処理手段は、前記予め規定されたデータ系列と前記第１又は第２の復調信号とを比較して、当該比較結果に応じて前記第１の出力端に前記第１の復調信号が出力されているか否かを判定する真偽判定を行い、該真偽判定の結果に応じて前記行列の要素の入れ替えを行うか否かを決定する
請求項５記載のコヒーレント受信機。
【請求項７】
前記信号処理手段は、前記真偽判定の結果が偽である場合に、前記行列の要素の入れ替えを実行する
請求項６記載のコヒーレント受信機。
【請求項８】
前記信号処理手段は、前記予め規定されたデータ系列に応じて前記第１及び前記第２の送信信号からそれぞれ得られた前記第１及び前記第２の復調信号のうち少なくとも一方の誤り率を求めて、当該誤り率に応じて前記真偽判定を行う誤り率検出手段を有する
請求項６又は７記載のコヒーレント受信機。
【請求項９】
前記信号処理手段は、前記行列を用いたフィルタリング処理によって前記第１及び前記第２の量子化信号から前記第１及び前記第２の復調信号を得るフィルタ手段と、
前記第１及び前記第２の量子化信号と前記第１及び前記第２の復調信号とに応じて、前記フィルタ係数を前記フィルタリング制御アルゴリズムによって更新して前記行列の要素とする演算手段と、
更新後の前記フィルタ係数を記憶する記憶手段と、
前記フィルタ手段に前記フィルタ係数を与える際、前記誤り率に応じて前記行列の要素であるフィルタ係数を入れ替える切替手段と、を有する
請求項８記載のコヒーレント受信機。
【請求項１０】
前記切替手段が前記記憶手段と前記フィルタ手段との間に配置されている
請求項９記載のコヒーレント受信機。
【請求項１１】
前記切替手段が前記演算手段と前記記憶手段との間に配置され、
前記記憶手段から前記フィルタ係数を前記フィルタ手段に与える
請求項９記載のコヒーレント受信機。
【請求項１２】
前記切替手段は、前記真偽判定の結果が真である際、第１の選択モードとなり、前記真偽判定の結果が偽である際、第２の選択モードとなり、
前記切替手段は、前記第１の選択モードの際の前記行列の１行１列目の要素、１行２列目の要素、２行１列目の要素、及び２行２列目の要素を、前記第２の選択モードの際にはそれぞれ前記２行１列目の要素、前記２行２列目の要素、前記１行１列目の要素、及び前記１行２列目の要素となるように、前記フィルタ手段に前記フィルタ係数を与える切替制御を行う請求項９乃至１１のいずれかに記載のコヒーレント受信機。
【請求項１３】
前記信号処理手段は、前記行列を用いたフィルタリング処理によって前記第１及び前記第２の量子化信号から前記第１及び前記第２の復調信号を得るフィルタ手段と、
前記フィルタ係数を前記第１及び前記第２の量子化信号と前記第１及び前記第２の復調信号とに応じて前記フィルタリング制御アルゴリズムによって更新して前記行列の要素として前記フィルタ手段に与える演算手段と、
前記誤り率に応じてスイッチ制御して前記第１及び前記第２の復調信号をそれぞれ前記第１及び第２の出力端に出力するスイッチ手段と、を有する
請求項８記載のコヒーレント受信機。
【請求項１４】
前記第１の送信信号として第１の多値変調信号を用い、前記第２の送信信号として第２の多値変調信号が用いられ、
前記信号処理手段は、さらに前記第１及び前記第２の復調信号の位相を推定して推定結果を得ており、
前記信号処理手段は、前記第１及び前記第２の多値変調信号としてそれぞれ第１及び第２の２値変調信号が用いられた際の前記推定結果を用いて前記フィルタリング制御アルゴリズムにおけるフィルタ係数を調整して、前記第１及び前記第２の復調信号をそれぞれ第１及び第２の出力端に出力する
請求項５乃至１３のいずれかに記載のコヒーレント受信機。
【請求項１５】
第１の送信信号を第１の送信偏波に割り当て、第２の送信信号を第２の送信偏波に割り当てて、前記第１の送信偏波及び前記第２の送信偏波を直交多重した直交多重信号を受ける受信機に、
前記第１の送信偏波及び前記第２の送信偏波を予め規定された第１の受信偏波及び第２の受信偏波に応じて検波してそれぞれ第１の検波信号及び第２の検波信号を得させ、
前記第１の検波信号及び前記第２の検波信号を量子化してそれぞれ第１の量子化信号及び第２の量子化信号を得させて、
前記第１の量子化信号及び前記第２の量子化信号を予め規定されたフィルタリング制御アルゴリズムによってフィルタリングしてそれぞれ第１の復調信号及び第２の復調信号とする際、前記フィルタリング制御アルゴリズムにおけるフィルタ係数を、前記第１の量子化信号及び前記第２の量子化信号と前記第１の復調信号及び前記第２の復調信号とに応じて調整して、前記第１の復調信号及び前記第２の復調信号をそれぞれ第１の出力端及び第２の出力端に出力させると共に、
前記フィルタリング制御アルゴリズムは、２行２列の要素を前記フィルタ係数とする行列を用いてフィルタリング処理を行うアルゴリズムであり、
前記受信機に前記第１及び前記第２の復調信号の少なくとも一方が予め規定されたデータ系列であるか否かを識別した識別結果に応じて前記要素の入れ替えを行わせ、前記フィルタ係数を調整する
偏波分離プログラム。
【請求項１６】
第１の送信信号を第１の送信偏波に割り当て、第２の送信信号を第２の送信偏波に割り当てて、前記第１の送信偏波及び前記第２の送信偏波を直交多重した直交多重信号を受ける受信機に、
前記第１の送信偏波及び前記第２の送信偏波を予め規定された第１の受信偏波及び第２の受信偏波に応じて検波してそれぞれ第１の検波信号及び第２の検波信号を得させ、
前記第１の検波信号及び前記第２の検波信号を量子化してそれぞれ第１の量子化信号及び第２の量子化信号を得させて、
前記第１の量子化信号及び前記第２の量子化信号を予め規定されたフィルタリング制御アルゴリズムによってフィルタリングしてそれぞれ第１の復調信号及び第２の復調信号とする際、前記フィルタリング制御アルゴリズムにおけるフィルタ係数を、前記第１の量子化信号及び前記第２の量子化信号と前記第１の復調信号及び前記第２の復調信号とに応じて調整して、前記第１の復調信号及び前記第２の復調信号をそれぞれ第１の出力端及び第２の出力端に出力させると共に、
前記フィルタ係数は、前記第１の復調信号の生成に用いられる第１のフィルタ係数と、前記第２の復調信号の生成に用いられる第２のフィルタ係数と、を含み、
前記第２のフィルタ係数に基づいて前記第１のフィルタ係数を更新し、且つ、更新前の前記第１のフィルタ係数に基づいて前記第２のフィルタ係数を更新する、
偏波分離方法。
【請求項１７】
前記第１のフィルタ係数を前記第２のフィルタ係数で更新し、且つ、前記第２のフィルタ係数を更新前の前記第１のフィルタ係数で更新する、
請求項１６に記載の偏波分離方法。
【請求項１８】
前記第１及び前記第２の送信信号のうち少なくとも一方について予め規定されたデータ系列を用いた前記直交多重信号を受け、
前記第１及び前記第２の復調信号の少なくとも一方が前記予め規定されたデータ系列であるか否かを識別した識別結果に応じて、前記第２のフィルタ係数に基づいて前記第１のフィルタ係数を更新し、且つ、更新前の前記第１のフィルタ係数に基づいて前記第２のフィルタ係数を更新する、
請求項１６又は１７に記載の偏波分離方法。
【請求項１９】
前記予め規定されたデータ系列に応じて前記第１及び前記第２の送信信号からそれぞれ得られた前記第１及び前記第２の復調信号のうち少なくとも一方の誤り率を求めて、当該誤り率に応じて前記第２のフィルタ係数に基づいて前記第１のフィルタ係数を更新し、且つ、更新前の前記第１のフィルタ係数に基づいて前記第２のフィルタ係数を更新する、
請求項１８に記載のコヒーレント受信機。
【請求項２０】
第１の送信信号を第１の送信偏波に割り当て、第２の送信信号を第２の送信偏波に割り当てて、前記第１の送信偏波及び前記第２の送信偏波を直交多重した直交多重信号を受ける受信機に、
前記第１の送信偏波及び前記第２の送信偏波を予め規定された第１の受信偏波及び第２の受信偏波に応じて検波してそれぞれ第１の検波信号及び第２の検波信号を得させ、
前記第１の検波信号及び前記第２の検波信号を量子化してそれぞれ第１の量子化信号及び第２の量子化信号を得させて、
前記第１の量子化信号及び前記第２の量子化信号を予め規定されたフィルタリング制御アルゴリズムによってフィルタリングしてそれぞれ第１の復調信号及び第２の復調信号とする際、前記フィルタリング制御アルゴリズムにおけるフィルタ係数を、前記第１の量子化信号及び前記第２の量子化信号と前記第１の復調信号及び前記第２の復調信号とに応じて調整して、前記第１の復調信号及び前記第２の復調信号をそれぞれ第１の出力端及び第２の出力端に出力させると共に、
前記フィルタリング制御アルゴリズムは、２行２列の要素を前記フィルタ係数とする行列を用いてフィルタリング処理を行うアルゴリズムであり、
前記受信機に前記第１及び前記第２の復調信号の少なくとも一方が予め規定されたデータ系列であるか否かを識別した識別結果に応じて前記要素の入れ替えを行わせ、前記フィルタ係数を調整する偏波分離方法。
【国際調査報告】
2010128577.tif 000022
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