本發(fā)明涉及光通信領(lǐng)域，并且更具體地，涉及光通信領(lǐng)域中處理數(shù)字信號的裝置和方法。
背景技術(shù)：
：由于光纖的纖芯極小，且長距離傳輸需要一定的光信號功率，導致光纖中的場強很大，由此產(chǎn)生光纖的非線性效應。這種效應經(jīng)過長距離傳輸累積，對信號的影響越發(fā)嚴重。光纖非線性效應不僅導致信道功率衰減，而且會引起信道之間的干擾，降低系統(tǒng)的傳輸性能。因此，光纖非線性效應是阻礙長距離傳輸通信的重要瓶頸。最常見的光纖非線性效應現(xiàn)象有自相位調(diào)制、交叉相位調(diào)制以及四波混頻?，F(xiàn)有技術(shù)中都是基于模擬信號消除光纖非線性效應，對設(shè)備要求比較苛刻，并且在不同的偏振態(tài)轉(zhuǎn)變的間隔，由于相位調(diào)制器存在相位的跳變，此時有一個過渡狀態(tài)，在這個過渡狀態(tài)，光信號的斯托克斯向量的和不為0，即存在光纖的非線性效應。然而，目前還沒有基于數(shù)字信號消除光纖非線性效應的方法。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明提供了一種處理數(shù)字信號的裝置和方法，能夠通過對數(shù)字信號進行處理，從而消除光纖的非線性效應。第一方面，提供了一種處理數(shù)字信號的裝置，該裝置包括：編碼單元、處理單元和映射單元，該編碼單元用于根據(jù)碼元序列生成碼長為m的第一碼字，根據(jù)編碼碼率、生成矩陣和該第一碼字，生成碼長為4n的第二碼字，其中，m為正整數(shù)，n為大于1的整數(shù)，且4n大于m；該處理單元用于對該第二碼字進行交織和/或取反處理，生成第三碼字；該映射單元用于將碼長為4n的該第三碼字映射為n個符號，使得該n個符號的斯托克斯向量的和為0，其中，該n個符號中的第i個符號包括x偏振方向的i路分量ixi和q 路分量qxi，以及y偏振方向的i路分量iyi和q路分量qyi，該x偏振方向與該y偏振方向正交，該i路與該q路為相同的偏振方向上的兩個正交分量，i為大于0，且小于或等于n的整數(shù)。本發(fā)明提供的一種處理數(shù)字信號的裝置，該裝置包括：編碼單元、處理單元和映射單元，該編碼單元用于根據(jù)碼元序列生成碼長為m的第一碼字，根據(jù)編碼碼率、生成矩陣和該第一碼字，生成碼長為4n的第二碼字；該處理單元用于對該第二碼字進行交織和/或取反處理，生成第三碼字；該映射單元用于將碼長為4n的該第三碼字映射為n個符號，使得該n個符號的斯托克斯向量的和為0，其中，該n個符號中的第i個符號包括x偏振方向的i路分量ixi和q路分量qxi，以及y偏振方向的i路分量iyi和q路分量qyi，該x偏振方向與該y偏振方向正交，該i路與該q路為相同的偏振方向上的兩個正交分量，能夠通過對數(shù)字信號進行處理，從而消除光纖的非線性效應。結(jié)合第一方面，在第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式中，該處理單元具體用于：對該第二碼字的第x個比特位和第y個比特位進行交織處理，和/或?qū)υ摰诙a字的第m個比特位和第n個比特位進行取反處理，生成該第三碼字，其中，x、y、m和n均為大于零，且小于或等于4n的整數(shù)。結(jié)合第一方面或第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式，在第一方面的第二種可能的實現(xiàn)方式中，當所述n個符號滿足(1)至(3)中的條件時，所述n個符號的斯托克斯向量的和為0，結(jié)合第一方面、第一方面的第一種或第二種可能的實現(xiàn)方式，在第一方面的第三種可能的實現(xiàn)方式中，當該處理單元用于對該第二碼字進行取反處理時，該處理單元為取反器；當該處理單元用于對該第二碼字進行交織處理時，該處理單元為交織器；當該處理單元用于對該第二碼字進行交織和取反處理時，該處理單元為交織取反器。結(jié)合第一方面、第一方面的第一種至第三種可能的實現(xiàn)方式中的任一種 可能的實現(xiàn)方式，在第一方面的第四種可能的實現(xiàn)方式中，該編碼單元為(8，4)漢明碼編碼器或(16，8)前向糾錯(forwarderrorcorrection，fec)編碼器。本發(fā)明實施例的一種處理數(shù)字信號的裝置在消除光纖的非線性效應的同時，還為光纖傳輸系統(tǒng)帶來了編碼增益。第二方面，提供了一種處理數(shù)字信號的裝置，該裝置包括：編碼單元、映射表選擇單元和映射單元，該編碼單元用于根據(jù)碼元序列生成碼長為m的第一碼字，根據(jù)編碼碼率、生成矩陣和該第一碼字，生成碼長為4n的第二碼字，其中，m為正整數(shù)，n為大于1的整數(shù)，且4n大于m；該映射表選擇單元用于確定該碼長為4n的第二碼字與n個符號中每個符號在x偏振方向的分量之間的第一映射關(guān)系，以及該第二碼字與該n個符號中每個符號在y偏振方向的分量之間的第二映射關(guān)系，該n個符號中第i個符號在該x偏振方向的分量包括i路分量ixi和q路分量qxi，在該y偏振方向的分量包括i路分量iyi和q路分量qyi，其中，該x偏振方向與該y偏振方向正交，該i路與該q路為相同的偏振方向上的兩個正交分量，i為大于0，且小于或等于n的整數(shù)；該映射單元用于根據(jù)該第二碼字、該第一映射關(guān)系和該第二映射關(guān)系，映射出該n個符號，使得該n個符號的斯托克斯向量的和為0。結(jié)合第二方面，在第二方面的第一種可能的實現(xiàn)方式中，當所述n個符號滿足(1)至(3)中的條件時，所述n個符號的斯托克斯向量的和為0，結(jié)合第二方面或第二方面的第一種可能的實現(xiàn)方式，在第二方面的第二種可能的實現(xiàn)方式中，該編碼單元為(8，4)漢明碼編碼器或(16，8)fec編碼器。本發(fā)明實施例提供的一種處理數(shù)字信號的裝置，該裝置包括：編碼單元、映射表選擇單元和映射單元，該編碼單元用于根據(jù)碼元序列生成碼長為m的第一碼字，根據(jù)編碼碼率、生成矩陣和該第一碼字，生成碼長為4n的第二碼字；該映射表選擇單元用于確定該碼長為4n的第二碼字與n個符號中每個符號在x偏振方向的分量之間的第一映射關(guān)系，以及該第二碼字與該n 個符號中每個符號在y偏振方向的分量之間的第二映射關(guān)系，該n個符號中第i個符號在該x偏振方向的分量包括i路分量ixi和q路分量qxi，在該y偏振方向的分量包括i路分量iyi和q路分量qyi，其中，該x偏振方向與該y偏振方向正交，該i路與該q路為相同的偏振方向上的兩個正交分量；該映射單元用于根據(jù)該第二碼字、該第一映射關(guān)系和該第二映射關(guān)系，映射出該n個符號，使得該n個符號的斯托克斯向量的和為0，能夠通過對數(shù)字信號進行處理，從而消除光纖的非線性效應，并且為光纖傳輸系統(tǒng)帶來了編碼增益。第三方面，提供了一種處理數(shù)字信號的方法，該方法包括：根據(jù)碼元序列生成碼長為m的第一碼字，m為正整數(shù)；根據(jù)編碼碼率、生成矩陣和該第一碼字，生成碼長為4n的第二碼字，其中，n為大于1的整數(shù)，且4n大于m；對該第二碼字進行交織和/或取反處理，生成第三碼字；將碼長為4n的該第三碼字映射為n個符號，使得該n個符號的斯托克斯向量的和為0，其中，該n個符號中的第i個符號包括x偏振方向的i路分量ixi和q路分量qxi，以及y偏振方向的i路分量iyi和q路分量qyi，該x偏振方向與該y偏振方向正交，該i路與該q路為相同的偏振方向上的兩個正交分量，i為大于0，且小于或等于n的整數(shù)。第三方面的方法的各個步驟還可以參照第一方面的裝置的相應模塊的各個操作，在此不再重復。第四方面，提供了一種處理數(shù)字信號的方法，該方法包括：根據(jù)碼元序列生成碼長為m的第一碼字，m為正整數(shù)；根據(jù)編碼碼率、生成矩陣和該第一碼字，生成碼長為4n的第二碼字，其中，n為大于1的整數(shù)，且4n大于m；確定該碼長為4n的第二碼字與n個符號中每個符號在x偏振方向的分量之間的第一映射關(guān)系，該n個符號中第i個符號在該x偏振方向的分量包括i路分量ixi和q路分量qxi，其中，該x偏振方向與該y偏振方向正交，該i路與該q路為相同的偏振方向上的兩個正交分量，i為大于0，且小于或等于n的整數(shù)；確定該第二碼字與該n個符號中每個符號在y偏振方向的分量之間的第二映射關(guān)系，該第i個符號在該y偏振方向的分量包括i路分量iyi和q路分量qyi；根據(jù)該第二碼字、該第一映射關(guān)系和該第二映射關(guān)系，映射出該n個符號，使得該n個符號的斯托克斯向量的和為0。第四方面的方法的各個步驟還可以參照第二方面的裝置的相應模塊的 各個操作，在此不再重復。第五方面，提供了一種計算機可讀介質(zhì)，用于存儲計算機程序，該計算機程序包括用于執(zhí)行第三方面或第三方面的任意可能的實現(xiàn)方式中的方法的指令。第六方面，提供了一種計算機可讀介質(zhì)，用于存儲計算機程序，該計算機程序包括用于執(zhí)行第四方面或第四方面的任意可能的實現(xiàn)方式中的方法的指令。附圖說明為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對本發(fā)明實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的處理數(shù)字信號的裝置的示意性框圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的處理數(shù)字信號的裝置的示意性框圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的處理數(shù)字信號的裝置的示意性框圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的處理數(shù)字信號的裝置的示意性框圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的另一處理數(shù)字信號的裝置的示意性框圖。圖6是根據(jù)本發(fā)明實施例的另一處理數(shù)字信號的裝置的示意性框圖。圖7是根據(jù)本發(fā)明實施例的另一處理數(shù)字信號的裝置的示意性框圖。圖8是根據(jù)本發(fā)明實施例的另一處理數(shù)字信號的方法的示意性流程圖。圖9是根據(jù)本發(fā)明實施例的另一處理數(shù)字信號的方法的示意性流程圖。圖10是根據(jù)本發(fā)明實施例的另一處理數(shù)字信號的裝置的示意性框圖。圖11是根據(jù)本發(fā)明實施例的另一處理數(shù)字信號的裝置的示意性框圖。具體實施方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行描述。圖1示出了本發(fā)明實施例的處理數(shù)字信號的裝置100。該裝置100包括編碼單元110、處理單元120和映射單元130。該編碼單元110用于根據(jù)碼元序列生成碼長為m的第一碼字，根據(jù)編 碼碼率、生成矩陣和該第一碼字，生成碼長為4n的第二碼字，其中，m為正整數(shù)，n為大于1的整數(shù)，且4n大于m。應理解，碼元序列可以包括多個由碼元組成的序列，其中，每個碼元可以為數(shù)字信號0或者1。具體而言，該編碼單元用于將碼元序列中每m個碼元組成一個第一碼字，生成包括多個第一碼字的第一碼字序列，根據(jù)編碼碼率和生成矩陣將每個第一碼字轉(zhuǎn)換成碼長為4n的第二碼字，其中，m為正整數(shù)，n為大于1的整數(shù)，且4n大于m。應理解，碼長為m的第一碼字共有2m種編碼方式，碼長為4n的第二碼字共有24n種編碼方式。通過擴大第一碼字的編碼范圍，可以使得在第二碼字的24n種編碼方式的中獲得所有2m種編碼方式的第一碼字相應的處理方法?？蛇x地，該編碼單元可以為(8,4)漢明碼編碼器或者(16，8)前向糾錯(forwarderrorcorrection，fec)編碼器，或者其他信息位、碼長和編碼碼率的編碼器，本發(fā)明實施例對此不作限定。作為一個可選實施例，假設(shè)第一碼字的碼長為4，該編碼單元可以將碼長為4的第一碼字進行擴碼，即根據(jù)第一碼字、編碼碼率和生成矩陣，生成碼長為8的第二碼字，其中，m為4，n為2。該處理單元120用于對該第二碼字進行交織和/或取反處理，生成第三碼字。具體而言，該處理單元用于在24n種編碼方式的范圍中找出至少一種交織和/或取反方案，使得碼長為4n第二碼字通過該至少一種交織和/或取反方案中的任一種方案進行處理，并通過映射單元映射后得到的n個符號的斯托克斯向量的和為0。應理解，根據(jù)n個符號在兩個正交偏振方向上的分量的斯托克斯向量的和為0這個原理，我們可以確定出所有符合這種條件的碼長為4n的第三碼字，并確定滿足該原理的第三碼字與第二碼字的所有的交織和/或取反方案?？蛇x地，該處理單元具體用于對該第二碼字的第x個比特位和第y個比特位進行交織處理，和/或?qū)υ摰诙a字的第m個比特位和第n個比特位進行取反處理，生成該第三碼字，其中，x、y、m和n均為大于零，且小于或等于4n的整數(shù)。應理解，該第x個比特位和該第m個比特位可以相同，也可以不同；該第y個比特位和該第n個比特位可以相同，也可以不同，本發(fā)明實施例對此不作限定?？蛇x地，該處理單元還可以用于對第二碼字進行多次交織和/或取反處理得到第三碼字，本發(fā)明實施例對此不作限定?？蛇x地，當該處理單元只用于對該第二碼字的第x個比特位和第y個比特位進行交織處理時，該處理單元可以為交織器；當該處理單元用于對該第二碼字的第x個比特位和第y個比特位進行取反處理時，該處理單元可以為取反器，或者該處理單元可以為交織取反器，但是設(shè)置為順序交織；當該處理單元用于對該第二碼字的第x個比特位和第y個比特位既進行交織又進行取反時，該處理單元可以為交織取反器。應理解，當該處理單元對第二碼字的第x個比特位和第y個比特位既進行交織又進行取反時，本發(fā)明實施例對交織處理和取反處理的先后順序不作限定。該映射單元130用于將碼長為4n的該第三碼字映射為n個符號，使得該n個符號的斯托克斯向量的和為0，其中，該n個符號中的第i個符號包括x偏振方向的i路分量ixi和q路分量qxi，以及y偏振方向的i路分量iyi和q路分量qyi，該x偏振方向與該y偏振方向正交，該i路與該q路為相同的偏振方向上的兩個正交分量，i為大于0，且小于或等于n的整數(shù)。具體而言，該映射單元用于將碼長為4n的第三碼字映射為n個符號，使得該n個符號的斯托克斯向量的和為0，該n個符號中的每個符號包括在兩個正交偏振方向上的符號分量，其中，每個偏振方向上的符號分量包括兩路正交分量。可選地，該映射單元可以為正交相移鍵控(quadraturephaseshiftkeyin，qpsk)映射器，或者正交振幅調(diào)制(quadratureamplitudemodulation，qam)映射器等調(diào)制映射器，本發(fā)明實施例對此不作限定。可選地，當所述n個符號滿足(1)至(3)中的條件時，所述n個符號的斯托克斯向量的和為0，本發(fā)明提供的一種處理數(shù)字信號的裝置，該裝置包括：編碼單元、處理單元和映射單元，該編碼單元用于根據(jù)碼元序列生成碼長為m的第一碼字，根據(jù)編碼碼率、生成矩陣和該第一碼字，生成碼長為4n的第二碼字；該處理單元用于對該第二碼字進行交織和/或取反處理，生成第三碼字；該映射單元用于將碼長為4n的該第三碼字映射為n個符號，使得該n個符號的斯托克斯向量的和為0，其中，該n個符號中的第i個符號包括x偏振方向的i路分量ixi和q路分量qxi，以及y偏振方向的i路分量iyi和q路分量qyi，該x偏振方向與該y偏振方向正交，該i路與該q路為相同的偏振方向上的兩個正交分量，能夠通過對數(shù)字信號進行處理，從而消除光纖的非線性效應，同時還為光纖傳輸系統(tǒng)帶來了編碼增益。下面將結(jié)合圖2至圖4詳細介紹本發(fā)明實施例的處理數(shù)字信號的裝置中各功能模塊和/或單元的實現(xiàn)。作為一個可選實施例，如圖2所示，本發(fā)明實施例的處理數(shù)字信號的裝置200包括(8,4)漢明碼編碼器210、取反器220和qpsk映射器230。應理解，裝置200中的(8,4)漢明碼編碼器210可以為裝置100中的編碼單元110，裝置200中的取反器220可以為裝置100中的處理單元120，裝置200中的qpsk映射器230可以為裝置100中的映射單元130。作為一個可選實施例，對于碼長為4比特的dhm，通過該(8,4)漢明碼編碼器的生成矩陣ghm(8,4)，可以得到長度為8比特的chm，其中，chm＝dhm×ghm(8,4)對于任意4比特的第一碼字dhm經(jīng)過該(8,4)漢明碼編碼器編碼后生成的碼長為8比特的第二碼字chm，如表一所示。表一dhmchmd0d1d2d3c0c1c2c3c4c5c6c7000000000000000100011110001000101101001100110011010001001011010101010101011001100110011101111000100010000111100110011001101010101010101110110100110011001100110111010010111011100001111111111111應理解，表一中每個4比特的chm可以映射為2個符號，即每4個比特映射為1個符號，根據(jù)2個符號在兩個正交偏振方向上的分量的斯托克斯向量的和為0這個原理，我們可以確定出所有符合這種條件的碼長為8的第三碼字whm，并確定滿足該原理的第三碼字與第二碼字的所有的交織和/或取反方案，表二中示出了對第二碼字的任兩比特、任四比特或任六比特進行取反處理的方案。表二作為一個可選實施例，當該取反器220采用如表二中c0c1c2c3c4c5方案時，16種第一碼字dhm經(jīng)過(8,4)漢明碼編碼器和取反器得到的序列whm如表三所示。表三以表三中的取反方案為例whm進入qpsk映射器230，其中w0w1映射為第一個符號在x偏振方向上的符號分量gx1，w2w3映射為第一個符號在y偏振方向上的符號分量gy1，w4w5映射為第二個符號在x偏振方向上的符號分量gx2，w6w7映射為第二個符號在y偏振方向上的符號分量gy2，其中，該x偏振方向與該y偏振方向正交。作為一個可選實施例，qpsk映射器230的每個調(diào)制符號gi(i＝0,1,2,3)對應一個長為2的碼元序列b0b1。本實施例所采用的映射表如表四所示。表四b0b1映射符號gi001+i011-i10-1+i11-1-i應理解，每個偏振方向上的符號分量可以包括i路和q路兩個正交分路的分量。作為一個可選實施例，如表四所示，假設(shè)序列b0b1為00，可以通過qpsk映射器映射到x偏振方向上的符號分量為1+i，符號分量1+i的實部可以表 示x偏振方向上的i路分量，虛部可以表示該x偏振方向上的q路分量，i路和q路為相同的偏振方向上的正交分路。作為另一個可選實施例，如表四所示，假設(shè)序列b0b1為11，可以通過qpsk映射器映射到y(tǒng)偏振方向上的符號分量為-1-i，符號分量-1-i的實部可以表示y偏振方向上的i路分量，虛部可以表示該y偏振方向上的q路分量，i路和q路為相同的偏振方向上的正交分路。根據(jù)表四所示的映射表和表三所示的取反方案，該第三碼字whm經(jīng)過qpsk映射器230映射后得到2個符號，第一個符號在該x偏振方向的分量gx1包括i路分量ix1和q路分量qx1，在該y偏振方向的分量gy1包括i路分量iy1和q路分量qy1，第二個符號在該x偏振方向的分量gx2包括i路分量ix2和q路分量qx2，在該y偏振方向的分量gy2包括i路分量iy2和q路分量qy2，該qpsk映射器的具體映射過程如表五所示。表五dhmchmwhmgx1gy1gx2gy2s1s2s1+s2000000000000000000111+i1+i1+i-1-i(0,4,0)(0,-4,0)(0,0,0)000100011110000111011+i1-i-1-i1-i(0,0,-4)(0,0,4)(0,0,0)001000101101001011101+i-1+i-1-i-1+i(0,0,4)(0,0,-4)(0,0,0)001100110011001100001+i-1-i1+i1+i(0,-4,0)(0,4,0)(0,0,0)010001001011010010001-i1+i-1+i1+i(0,0,4)(0,0,-4)(0,0,0)010101010101010101101-i1-i1-i-1+i(0,4,0)(0,-4,0)(0,0,0)011001100110011001011-i-1+i1-i1-i(0,-4,0)(0,4,0)(0,0,0)011101111000011110111-i-1-i-1+i-1-i(0,0,-4)(0,0,4)(0,0,0)10001000011110000100-1+i1+i1-i1+i(0,0,-4)(0,0,4)(0,0,0)10011001100110011010-1+i1-i-1+i-1+i(0,-4,0)(0,4,0)(0,0,0)10101010101010101001-1+i-1+i-1+i1-i(0,4,0)(0,-4,0)(0,0,0)10111011010010110111-1+i-1-i1-i-1-i(0,0,4)(0,0,-4)(0,0,0)11001100110011001111-1-i1+i-1-i-1-i(0,-4,0)(0,4,0)(0,0,0)11011101001011010001-1-i1-i1+i1-i(0,0,4)(0,0,-4)(0,0,0)11101110000111100010-1-i-1+i1+i-1+i(0,0,-4)(0,0,4)(0,0,0)11111111111111111100-1-i-1-i-1-i1+i(0,4,0)(0,-4,0)(0,0,0)應理解，第i個符號的斯托克斯向量為si＝(qi，ui，vi)，其中，斯托克斯向量中的各參數(shù)可以根據(jù)以下公式確定：i＝|gxi|2+|gyi|2(4)qi＝|gxi|2-|gyi|2(5)其中，gxi為第i個符號在x偏振方向上的符號分量，gyi為第i個符號在y偏振方向上的符號分量，為gyi的共軛數(shù)。由表五可以得到，第三碼字whm經(jīng)過qpsk映射器230映射得到的2個符號的斯托克斯向量的和為0，即消除了光纖的非線性效應。如圖3所示，本發(fā)明實施例的處理數(shù)字信號的裝置300包括(8,4)漢明碼編碼器310、交織取反器320和qpsk映射器330。可選地，裝置300中的(8,4)漢明碼編碼器310可以為裝置100中的編碼單元110，裝置300中的交織取反器320可以為裝置100中的處理單元120，裝置300中的qpsk映射器330可以為裝置100中的映射單元130。具體而言，對于碼長為4比特的dhm，通過該(8,4)漢明碼編碼器的生成矩陣ghm(8,4)，可以得到長度為8比特的chm，具體過程與圖2中相同，擴碼后的chm如表一，此處不再贅述。應理解，擴碼后的8比特的序列的交織方式可以有40320種，其中，有9408種交織序列可以通過取反處理，使得經(jīng)過交織取反處理后的第三碼字whm通過qpsk映射器330映射為n個符號，該n個符號的斯托克斯向量的和為0，從而消除了光纖的非線性效應?？蛇x地，表六示出了其中一種交織序列進行取反處理的方案。交織處理和取反處理可以通過交織取反器實現(xiàn)，本發(fā)明實施例對此不作限定。表六如表六所示，當交織取反模塊的輸入的chm為c0c1c2c3c4c5c6c7時，交織取反模塊先將該chm交織為c7c6c5c4c2c3c0c1，然后再取反得到c4c2c0c1。作為一個可選實施例，以表六中的交織取反方案為例whm進入qpsk映射器330，其中w0w1映射為第一個符號在x偏振方向的符號分量gx1，w2w3映射為該第一個符號在y偏振方向的符號分量gy1，w4w5映射為第二個符號在該x偏振方向的符號分量gx2，w6w7映射為該第二個符號在該y偏振方向的符號分量gy2，其中，本實施例所采用的映射表可以如上述表四所示。根據(jù)表四所示的映射表和表六所示的交織取反方案，該第三碼字whm經(jīng)過qpsk映射器330映射后得到2個符號，第一個符號在該x偏振方向的分量gx1包括i路分量ix1和q路分量qx1，在該y偏振方向的分量gy1包括i路分量iy1和q路分量qy1，第二個符號在該x偏振方向的分量gx2包括i路分量ix2和q路分量qx2，在該y偏振方向的分量gy2包括i路分量iy2和q路分量qy2，該qpsk映射器的具體映射過程如表七所示。表七由表七可以得到，第三碼字whm經(jīng)過qpsk映射器330映射得到的2個符號的斯托克斯向量的和為0，即消除了光纖的非線性效應。如圖4所示，本發(fā)明實施例的處理數(shù)字信號的裝置400包括(16,8)漢明碼編碼器410、交織取反器420和qpsk映射器430。應理解，該裝置400中的(16，8)fec編碼器410可以為裝置100中的編碼單元110，裝置400中的交織取反器420可以為裝置100中的處理單元120，裝置400中的qpsk映射器430可以為裝置100中的映射單元130。具體而言，對于碼長為8比特的dfec，根據(jù)該(16,8)fec編碼器的生成矩陣gfec(16,8)，可以得到長度為16比特的cfec，其中，cfec＝dfec×gfec(16,8)對于任意8比特的第一碼字dfec經(jīng)過該(16,8)fec編碼器編碼后生成 16比特的第二碼字cfec。例如，當dfec為10001111時，通過(16,8)fec編碼器生成的cfec為1000111111000010，本發(fā)明實施例不限于此?？蛇x地，表八示出了對該cfec進行交織取反得到wfec的所有方案中的30種可選的交織取反方案。表八表八中的wfec進入qpsk映射器430，其中，w0w1映射為第一個符號在x偏振方向上的符號分量gx1，w2w3映射為第一個符號在y偏振方向上的符號分量gy1，w4w5映射為第二個符號在x偏振方向上的符號分量gx2，w6w7映射為第二個符號在y偏振方向上的符號分量gy2，w8w9映射為第三個符號在x偏振方向上的符號分量gx3，w10w11映射為第三個符號在y偏振方向上的符號分量gy3，w12w13映射為第四個符號在x偏振方向上的符號分量gx4，w14w15映射為第四個符號在y偏振方向上的符號分量gy4。應理解，采用上述(16,8)fec編碼器時，也可以其他的交織取反方案，使得處理后的第三碼字wfec通過qpsk映射器430映射得到4個符號，并且該4個符號序列的斯托克斯向量的和為0。例如，當表八中的wfec為c6c2c12c1c0c14c13c11c10c9c7c5時，當該(16,8)fec編碼器的輸入dfec為00000000時，經(jīng)過該編碼器，得到的cfec為0000000000000000，經(jīng)過交織取反器得到的wfec為0100100011000000，根據(jù)映射表，gx1＝1-i，gy1＝1+i，gx2＝-1+i，gy2＝1+i，gx3＝-1-i，gy3＝1+i，gx4＝1+i，gy4＝1+i，得到x偏振方向的符號分量gxi和y偏振方向的符號分量gyi，并根據(jù)公式由此得到斯托克斯向量為s1＝(0,0,4)，s2＝(0,0,-4)，s3＝(0,-4,0)，s4＝(0,4,0)，可得s1+s2+s3+s4＝(0,0,0)，即消除了光纖的非線性效應。應理解，當dfec為其它63種比特序列時，通過(16,8)fec編碼器和交織取反器進行處理之后，同樣能夠得到相同的結(jié)果，本發(fā)明實施例不限于此。圖5示出了本發(fā)明實施例的處理數(shù)字信號的裝置500。該裝置500包括：編碼單元510、映射表選擇單元520和映射單元530。該編碼單元510用于根據(jù)碼元序列生成碼長為m的第一碼字，根據(jù)編碼碼率、生成矩陣和該第一碼字，生成碼長為4n的第二碼字，其中，m為正整數(shù)，n為大于1的整數(shù)，且4n大于m。應理解，碼元序列可以包括多個由碼元組成的序列，其中，每個碼元可以為數(shù)字信號0或者1。具體而言，該編碼單元用于將碼元序列中每m個碼元組成一個第一碼字，生成包括多個第一碼字的第一碼字序列，根據(jù)編碼碼率和生成矩陣將每個第一碼字轉(zhuǎn)換成碼長為4n的第二碼字，其中，m為正整數(shù)，n為大于1的整數(shù)，且4n大于m。應理解，碼長為m的第一碼字共有2m種編碼方式，碼長為4n的第二碼字共有24n種編碼方式。通過擴大第一碼字的編碼范圍，可以使得在第二碼字的24n種編碼方式的中獲得所有2m種編碼方式的第一碼字相應的處理方法?？蛇x地，該編碼單元可以為(8,4)漢明碼編碼器或者(16，8)fec編碼器，或者其他信息位、碼長和編碼碼率的編碼器，本發(fā)明實施例對此不作限定。作為一個可選實施例，假設(shè)第一碼字的碼長為4，該編碼單元可以將碼 長為4的第一碼字進行擴碼，即根據(jù)第一碼字、編碼碼率和生成矩陣，生成碼長為8的第二碼字，其中，m為4，n為2。該映射表選擇單元520用于確定該碼長為4n的第二碼字與n個符號中每個符號在x偏振方向的分量之間的第一映射關(guān)系，以及該第二碼字與該n個符號中每個符號在y偏振方向的分量之間的第二映射關(guān)系，該n個符號中第i個符號在該x偏振方向的分量包括i路分量ixi和q路分量qxi，在該y偏振方向的分量包括i路分量iyi和q路分量qyi，其中，該x偏振方向與該y偏振方向正交，該i路與該q路為相同的偏振方向上的兩個正交分量，i為大于0，且小于或等于n的整數(shù)。該映射單元530用于根據(jù)該第二碼字、該第一映射關(guān)系和該第二映射關(guān)系，映射出該n個符號，使得該n個符號的斯托克斯向量的和為0。應理解，該映射單元用于將碼長為4n的第二碼字映射為n個符號，使得該n個符號的斯托克斯向量的和為0，該n個符號中的每個符號包括在兩個正交偏振方向上的符號分量，其中，每個偏正方向上的符號分量包括兩路正交分量。具體而言，該映射表選擇單元用于確定第二碼字與第i個符號的x偏振方向的符號分量之間的第一映射關(guān)系，以及第二碼字與該第i個符號的y偏振方向的符號分量之間的第二映射關(guān)系，其中，該n個符號中的第i個符號包括x偏振方向的i路分量ixi和q路分量qxi，以及y偏振方向的i路分量iyi和q路分量qyi，該x偏振方向與該y偏振方向正交，該i路與該q路為相同的偏振方向上的兩個正交分量，i為大于0，且小于或等于n的整數(shù)。具體而言，該映射單元用于根據(jù)該第二碼字和該第一映射關(guān)系，確定n個符號在x偏振方向上的符號分量，以及根據(jù)該第二碼字和該第二映射關(guān)系，確定該n個符號在y偏振方向上的符號分量，即映射生成n個符號，使得該n個符號的斯托克斯向量的和為0?？蛇x地，當該n個符號滿足上述公式(1)至(3)中的條件時，該n個符號的斯托克斯向量的和為0。本發(fā)明實施例提供的一種處理數(shù)字信號的裝置，該裝置包括：編碼單元、映射表選擇單元和映射單元，該編碼單元用于根據(jù)碼元序列生成碼長為m的第一碼字，根據(jù)編碼碼率、生成矩陣和該第一碼字，生成碼長為4n的第二碼字；該映射表選擇單元用于確定該碼長為4n的第二碼字與n個符號中 每個符號在x偏振方向的分量之間的第一映射關(guān)系，以及該第二碼字與該n個符號中每個符號在y偏振方向的分量之間的第二映射關(guān)系，該n個符號中第i個符號在該x偏振方向的分量包括i路分量ixi和q路分量qxi，在該y偏振方向的分量包括i路分量iyi和q路分量qyi，其中，該x偏振方向與該y偏振方向正交，該i路與該q路為相同的偏振方向上的兩個正交分量；該映射單元用于根據(jù)該第二碼字、該第一映射關(guān)系和該第二映射關(guān)系，映射出該n個符號，使得該n個符號的斯托克斯向量的和為0，能夠通過對數(shù)字信號進行處理，從而消除光纖的非線性效應，并且為光纖傳輸系統(tǒng)帶來了編碼增益。如圖6所示，本發(fā)明實施例的處理數(shù)字信號的裝置600包括(8,4)漢明碼編碼器610、映射表選擇器620和qpsk映射器630?？蛇x地，裝置600中的(8,4)漢明碼編碼器610可以為裝置500中的編碼單元510，裝置600中的映射表選擇器620可以為裝置500中的映射表選擇單元520，裝置600中的qpsk映射器630可以為裝置500中的映射單元530。具體而言，對于碼長為4比特的dhm，可以通過(8,4)漢明碼編碼器610的生成矩陣ghm(8,4)，可以得到長度為8比特的chm，具體過程與圖2中的實施例相同，擴碼后的chm如表一所示，此處不再贅述。可選地，qpsk映射器630可以通過映射表選擇器620選擇的第二碼字與x偏振方向的符號分量之間的第一映射關(guān)系，以及第二碼字與y偏振方向的符號分量之間的第二映射關(guān)系，對chm映射得到x偏振方向的符號分量gxi和y偏振方向的符號分量gyi。當不采用交織和/或取反器，而采用調(diào)制映射表選擇器時，可以根據(jù)調(diào)制映射表選擇器選擇chm與x偏振方向的符號分量的第一映射關(guān)系，以及與y偏振方向的符號分量的第二映射關(guān)系。表九示出了映射表選擇器可以選用的映射關(guān)系的方案。作為一個可選實施例，以表五中的取反方案為例，chm為c0c1c2c3c4c5c6c7經(jīng)過取反器得到的whm為c0c1c2c3c4c5，其中c0c1映射為第一個符號在x偏振方向的符號分量gx1，c2c3映射為第一個符號在y偏振方向上的符號分量gy1，c4c5映射為第二個符號在x偏振方向上的符號分量gx2，映射為第二個符號在y偏振方向上的符號分量gy2。上述取反方案等價于調(diào)制映射表選擇器在映射x偏振方向的符號分量時一直選擇映射表1，調(diào)制映射表選擇器在映射第一個符號的y偏振方向的符號分量時選擇映射表1，在映射第二個符號的y偏振方向的符號分量時選擇映射表3。表九應理解，上述實施例給出了qpsk映射器根據(jù)映射表選擇器選擇的第一映射關(guān)系和第二映射關(guān)系對該第二碼字進行映射，生成n個符號的x偏振方向的符號分量和y偏振方向的符號分量。然而，這種方式不能覆蓋所有的交織情況，即上述方式只可以實現(xiàn)8比特的第二碼字每兩比特分為一組，組內(nèi)的兩個連續(xù)的比特位逆序交換和/或取反，但是當采用其他交織方式時，僅采用調(diào)制映射表中的映射關(guān)系便不能夠 實現(xiàn)，這時可以通過將交織器與映射表選擇器結(jié)合使用，或者可以通過將交織取反器與映射表選擇器結(jié)合使用，具體裝置如圖7所示，即第一碼字通過漢明碼編碼器710進行編碼后得到第二碼字，通過交織取反器720對該第二碼字進行交織和/或取反處理得到第三碼字，根據(jù)映射表選擇器730選擇兩個正交偏振方向上的映射關(guān)系，并根據(jù)這兩個正交偏振方向上的映射關(guān)系，通過qpsk映射器740對該第三碼字映射得到n個符號，使得該n個符號的斯托克斯向量的和為0，從而消除光纖的非線性效應，具體實現(xiàn)方法與圖1至圖6中的描述類似，為避免重復，此處不再贅述。圖8示出了本發(fā)明實施例的處理數(shù)字信號的方法的示意性流程圖。應理解，圖8示出的本發(fā)明實施例的處理數(shù)字信號的方法可對應于圖1中的處理數(shù)字信號的裝置，并且本發(fā)明實施例的處理數(shù)字信號的方法可以實現(xiàn)圖1至圖4所示的處理數(shù)字信號的裝置中的各個模塊的上述和/或其他功能，為了簡潔，在此不再贅述。s810，根據(jù)碼元序列生成碼長為m的第一碼字，m為正整數(shù)；s820，根據(jù)編碼碼率、生成矩陣和該第一碼字，生成碼長為4n的第二碼字，其中，n為大于1的整數(shù)，且4n大于m；s830，對該第二碼字進行交織和/或取反處理，生成第三碼字；s840，將碼長為4n的該第三碼字映射為n個符號，使得該n個符號的斯托克斯向量的和為0，其中，該n個符號中的第i個符號包括x偏振方向的i路分量ixi和q路分量qxi，以及y偏振方向的i路分量iyi和q路分量qyi，該x偏振方向與該y偏振方向正交，該i路與該q路為相同的偏振方向上的兩個正交分量，i為大于0，且小于或等于n的整數(shù)?？蛇x地，對該第二碼字進行交織和/或取反處理，生成第三碼字，可以包括：對該第二碼字的第x個比特位和第y個比特位進行交織處理，和/或?qū)υ摰诙a字的第m個比特位和第n個比特位進行取反處理，生成該第三碼字，其中，x、y、m和n均為大于零，且小于或等于4n的整數(shù)。可選地，當所述n個符號滿足(1)至(3)中的條件時，所述n個符號的斯托克斯向量的和為0，圖9示出了本發(fā)明實施例的處理數(shù)字信號的方法的示意性流程圖。應理解，圖9所示本發(fā)明實施例的處理數(shù)字信號的方法可對應于圖5中的處理數(shù)字信號的裝置，并且本發(fā)明實施例的處理數(shù)字信號的方法可以實現(xiàn)圖5至圖7所示的處理數(shù)字信號的裝置中的各個模塊的上述和/或其他功能，為了簡潔，在此不再贅述。s910，根據(jù)碼元序列生成碼長為m的第一碼字，m為正整數(shù)；s920，根據(jù)編碼碼率、生成矩陣和該第一碼字，生成碼長為4n的第二碼字，其中，n為大于1的整數(shù)，且4n大于m；s930，確定該碼長為4n的第二碼字與n個符號中每個符號在x偏振方向的分量之間的第一映射關(guān)系，該n個符號中第i個符號在該x偏振方向的分量包括i路分量ixi和q路分量qxi，其中，該x偏振方向與該y偏振方向正交，該i路與該q路為相同的偏振方向上的兩個正交分量，i為大于0，且小于或等于n的整數(shù)；s940，確定該第二碼字與該n個符號中每個符號在y偏振方向的分量之間的第二映射關(guān)系，該第i個符號在該y偏振方向的分量包括i路分量iyi和q路分量qyi；s950，根據(jù)該第二碼字、該第一映射關(guān)系和該第二映射關(guān)系，映射出該n個符號，使得該n個符號的斯托克斯向量的和為0?？蛇x地，當所述n個符號滿足(1)至(3)中的條件時，所述n個符號的斯托克斯向量的和為0，圖10示出了本發(fā)明實施例的處理數(shù)字信號的裝置1000。該裝置1000包括處理器1010、發(fā)送器1020、接收器1030、存儲器1040和總線系統(tǒng)1050。 其中，處理器1010、發(fā)送器1020、接收器1030和存儲器1040通過總線系統(tǒng)1050相連，該存儲器1040用于存儲指令，該處理器1010用于執(zhí)行該存儲器1040存儲的指令，以控制該發(fā)送器1020發(fā)送信號。發(fā)送器1020和接收器1030可以是通信接口，具體發(fā)送器1020可以是用于接收數(shù)據(jù)和/或指令的接口，接收器1030可以是用于發(fā)送數(shù)據(jù)和/或指令的接口，在此不再對發(fā)送器1020和接收器1030的具體形式進行舉例說明。應理解，裝置1000可以用于執(zhí)行上述方法實施例中對應的各個步驟和/或流程?？蛇x地，該存儲器1040可以包括只讀存儲器和隨機存取存儲器，并向處理器提供指令和數(shù)據(jù)。存儲器的一部分還可以包括非易失性隨機存取存儲器。例如，存儲器還可以存儲設(shè)備類型的信息。該處理器1010可以用于執(zhí)行存儲器中存儲的指令，并且該處理器執(zhí)行該指令時，該處理器可以執(zhí)行上述方法實施例中與終端設(shè)備對應的各個步驟。圖11示出了本發(fā)明實施例的處理數(shù)字信號的裝置1100。該裝置1100包括處理器1110、發(fā)送器1120、接收器1130、存儲器1140和總線系統(tǒng)1150。其中，處理器1110、發(fā)送器1120、接收器1130和存儲器1140通過總線系統(tǒng)1150相連，該存儲器1140用于存儲指令，該處理器1110用于執(zhí)行該存儲器1140存儲的指令，以控制該發(fā)送器1120發(fā)送信號。發(fā)送器1120和接收器1130可以是通信接口，具體發(fā)送器1120可以是用于接收數(shù)據(jù)和/或指令的接口，接收器1130可以是用于發(fā)送數(shù)據(jù)和/或指令的接口，在此不再對發(fā)送器1120和接收器1130的具體形式進行舉例說明。應理解，裝置1100可以用于執(zhí)行上述方法實施例中對應的各個步驟和/或流程?？蛇x地，該存儲器1140可以包括只讀存儲器和隨機存取存儲器，并向處理器提供指令和數(shù)據(jù)。存儲器的一部分還可以包括非易失性隨機存取存儲器。例如，存儲器還可以存儲設(shè)備類型的信息。該處理器1110可以用于執(zhí)行存儲器中存儲的指令，并且該處理器執(zhí)行該指令時，該處理器可以執(zhí)行上述方法實施例中與終端設(shè)備對應的各個步驟。應理解，在本發(fā)明實施例中，該處理器可以是中央處理單元(centralprocessingunit，cpu)，該處理器還可以是其他通用處理器、數(shù)字信號處理器(dsp)、專用集成電路(asic)、現(xiàn)成可編程門陣列(fpga)或者其他可編程邏輯器件、分立門或者晶體管邏輯器件、分立硬件組件等。通用處理器可以是微處理器或者該處理器也可以是任何常規(guī)的處理器等。在實現(xiàn)過程中，上述方法的各步驟可以通過處理器中的硬件的集成邏輯電路或者軟件形式的指令完成。結(jié)合本發(fā)明實施例所公開的方法的步驟可以直接體現(xiàn)為硬件處理器執(zhí)行完成，或者用處理器中的硬件及軟件模塊組合執(zhí)行完成。軟件模塊可以位于隨機存儲器，閃存、只讀存儲器，可編程只讀存儲器或者電可擦寫可編程存儲器、寄存器等本領(lǐng)域成熟的存儲介質(zhì)中。該存儲介質(zhì)位于存儲器，處理器執(zhí)行存儲器中的指令，結(jié)合其硬件完成上述方法的步驟。為避免重復，這里不再詳細描述。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識到，結(jié)合本文中所公開的實施例中描述的各方法步驟和單元，能夠以電子硬件、計算機軟件或者二者的結(jié)合來實現(xiàn)，為了清楚地說明硬件和軟件的可互換性，在上述說明中已經(jīng)按照功能一般性地描述了各實施例的步驟及組成。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應用和設(shè)計約束條件。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以對每個特定的應用來使用不同方法來實現(xiàn)所描述的功能，但是這種實現(xiàn)不應認為超出本發(fā)明的范圍。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為了描述的方便和簡潔，上述描述的系統(tǒng)、裝置和單元的具體工作過程，可以參考前述方法實施例中的對應過程，在此不再贅述。在本申請所提供的幾個實施例中，應該理解到，所揭露的系統(tǒng)、裝置和方法，可以通過其它的方式實現(xiàn)。例如，以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現(xiàn)時可以有另外的劃分方式，例如多個單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另外，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口、裝置或單元的間接耦合或通信連接，也可以是電的，機械的或其它的形式連接。所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多個網(wǎng)絡(luò)單元上?？梢愿鶕?jù)實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現(xiàn)本發(fā)明實施例方案的目的。另外，在本發(fā)明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以是兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實現(xiàn)，也可以采用軟件 功能單元的形式實現(xiàn)。所述集成的單元如果以軟件功能單元的形式實現(xiàn)并作為獨立的產(chǎn)品銷售或使用時，可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質(zhì)中?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻的部分，或者該技術(shù)方案的全部或部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計算機軟件產(chǎn)品存儲在一個存儲介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺計算機設(shè)備(可以是個人計算機，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質(zhì)包括：u盤、移動硬盤、只讀存儲器(read-onlymemory，簡稱為“rom”)、隨機存取存儲器(randomaccessmemory，簡稱為“ram”)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到各種等效的修改或替換，這些修改或替換都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應以權(quán)利要求的保護范圍為準。當前第1頁12