本发明涉及数字信号领域，尤其涉及一种基于多符号查找表的盲载波相位噪声估计和补偿方法。
背景技术：
1、随着信息化的快速发展，我们面临着日益增长的海量数据传输需求。这对基于单模光纤的通信网络而言，意味着传输容量需求的不断扩大。然而，光纤通信容量的年增速却在逐渐放缓。这一现象的背后，是由于单模光纤扩容需要提升信号调制的阶数，这不仅增加了所需的最高发送功率和信噪比，还带来了显著的光纤克尔非线性效应。此外，现有用于补偿非线性损伤的均衡算法在复杂度和性能上均存在局限。根据香农信道容量理论，通信系统的性能极限只有在信号传输和检测趋于无限时长时才能实现。因此，探索新的技术突破，对于打破光纤非线性对容量限制的束缚具有重大意义。
2、目前，数字信号处理(digital signal processing，dsp)算法，载波相位恢复模块仍基于传统的单符号调制解调的载波相位估计(carrier phase estimation，cpe)算法，例如高阶正交幅度调制(quadratureamplitude modulation，qam)的盲相位搜索(blindphase search，bps)算法和viterbi-viterbi相位估计算法(viterbi-viterbi phaseestimation，vvpe)。尽管这些算法在单符号调制解调系统中表现出色，但在多符号调制解调系统中，由于星座点的畸变，它们在载波相位噪声估计上的准确性受到了影响。
技术实现思路
1、有鉴于此，本技术实施例致力于解决在降低算法复杂性的同时，提高载波相位恢复精准度的问题。
2、本发明实施例的第一方面，还提供了一种基于多符号查找表的盲载波相位噪声估计和补偿方法，包括：
3、通过所述移位寄存器对输入序列每一个时刻的符号进行筛选及载波相位恢复，获得筛选后的序列；
4、获取测试相位的最大相位范围并按设定间隔进行等分，获得多组测试相位值；
5、通过所述多组测试相位值和所述筛选后的序列计算得到所述移位寄存器内的多组预补偿测试相位序列；
6、分别计算每组所述预补偿测试相位序列的每个符号与lut每一行的欧氏距离，获得多个欧式距离矩阵；
7、分别计算每个所述欧式距离矩阵中每一列的最小值的和，获得多个序列输出欧式距离值并选取所述多个序列输出欧式距离值中最小的值对应的测试相位作为估计出的相位噪声值，并得到补偿相位噪声后的输出信号。
8、优选地，所述通过所述移位寄存器对输入序列每一个时刻的符号进行筛选及载波相位恢复，获得筛选后的序列，包括；
9、设置设定长度的所述移位寄存器；
10、所述移位寄存器从所述输入序列的起始位置开始，每一个时刻移动一个符号；
11、根据幅值判决界限，筛选每个时刻所述输入序列中幅值大于所述幅值判决界限的符号进行载波相位恢复并获得筛选后的序列。
12、优选地，所述分别计算每组所述预补偿测试相位序列的每个符号与lut每一行的欧氏距离，获得多个欧式距离矩阵，包括；
13、对每组所述预补偿测试相位序列与所述lut判决检测，获得多个lut值序列；
14、通过所述预补偿测试相位序列的每个符号和对应的所述lut值序列的每一行进行计算，获得向量；
15、对所述向量的项求和，获得所述欧氏距离矩阵。
16、优选地，所述预补偿测试相位序列，如下式所示：
17、
18、式中：为第k个符号第b个测试相位值的预补偿测试相位序列；rk为第k个符号的预补偿测试相位输入序列；e为指数函数；j为虚数单位；φb为第b个测试相位值。
19、优选地，所述lut值序列，如下式所示；
20、
21、式中：为lut值的序列；lut为多符号相关特征查找表；为第k个符号第b个测试相位值的预补偿测试相位序列；min为最小值；index为函数；nsym为符号相关长度。
22、优选地，所述向量，如下式所示；
23、
24、式中：dk，b为第k个符号第b个测试相位值的向量；为第k个符号第b个测试相位值的预补偿测试相位序列；为lut值的序列；lut为多符号相关特征查找表；dk，b表示向量中第k个符号第b个测试相位值的欧氏距离；n为所提出算法计算相关噪声的相关长度。
25、优选地，所述欧氏距离矩阵，如下式所示：
26、
27、式中：distk，b为第k个符号第b个测试相位值的欧氏距离矩阵；n为所提出算法计算相位噪声的相关长度；i为符号索引；dk，b为第k个符号第b个测试相位值的向量。
28、本发明实施例的第三方面，还提供了一种基于多符号查找表的盲载波相位噪声估计和补偿系统，包括：
29、筛选模块：用于通过所述移位寄存器对输入序列每一个时刻的符号进行筛选及载波相位恢复，获得筛选后的序列；
30、等分模块：用于获取测试相位的最大相位范围并按设定间隔进行等分，获得多组测试相位值；
31、计算模块：用于通过所述多组测试相位值和所述筛选后的序列计算得到所述移位寄存器内的多组预补偿测试相位序列；
32、lut模块：用于分别计算每组所述预补偿测试相位序列的每个符号与lut每一行的欧氏距离，获得多个欧式距离矩阵；
33、输出模块：用于分别计算每个所述欧式距离矩阵中每一列的最小值的和，获得多个序列输出欧式距离值并选取所述多个序列输出欧式距离值中最小的值对应的测试相位作为估计出的相位噪声值，并得到补偿相位噪声后的输出信号。
34、本发明实施例的第四方面，还提供了一种电子设备，所述电子设备包括处理器和存储器，所述存储器存储有能够被所述处理器执行的计算机可执行指令，所述处理器执行所述计算机可执行指令以实现所述的基于多符号查找表的盲载波相位噪声估计和补偿方法。
35、本发明实施例的第五方面，还提供了一种计算可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在被处理器调用和执行时，计算机可执行指令促使处理器实现所述的基于多符号查找表的盲载波相位噪声估计和补偿方法。
36、根据本发明实施例的第一方面，通过幅值判决对输入序列的符号和子序列进行判决，获得预补偿测试相位输入序列和测试相位值；通过预补偿测试相位输入序列和测试相位值计算预补偿测试相位序列；检测预补偿测试相位序列与lut的判决，通过检测结果与预补偿测试相位序列计算欧氏距离矩阵；获取欧式距离矩阵取的最小值，获得相位噪声和相位噪声对应的补偿后判决序列的相位噪声，利用多符号调制带来的确定性isi，生成多符号相关特征lut，以指导载波相位恢复算法进行精确的相位估计。这不仅解决了多符号调制解调系统在载波相位恢复模块上缺乏有效cpe的问题，而且为提升系统性能和逼近香农极限提供了新的途径。
37、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。
1.一种基于多符号查找表的盲载波相位噪声估计和补偿方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述移位寄存器对输入序列每一个时刻的符号进行筛选及载波相位恢复，获得筛选后的序列，包括；
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别计算每组所述预补偿测试相位序列的每个符号与lut每一行的欧氏距离，获得多个欧式距离矩阵，包括；
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预补偿测试相位序列，如下式所示：
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述lut值序列，如下式所示；
6.根据权利要求3所述的功率控制电路，其特征在于，所述向量，如下式所示；
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述欧氏距离矩阵，如下式所示：
8.一种基于多符号查找表的盲载波相位噪声估计和补偿系统，其特征在于，包括：
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括处理器和存储器，所述存储器存储有能够被所述处理器执行的计算机可执行指令，所述处理器执行所述计算机可执行指令以实现权利要求1至7所述的基于多符号查找表的盲载波相位噪声估计和补偿方法。
10.一种计算可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在被处理器调用和执行时，计算机可执行指令促使处理器实现权利要求1至7任一项所述的基于多符号查找表的盲载波相位噪声估计和补偿方法。
