[發(fā)明專利]一種數(shù)字相干光通信系統(tǒng)的損傷自適應補償方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310222442.6
• 申請日: 2013-06-05
• 公開（公告）號: CN103312645A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發(fā)明（設計）人: 崔晟;方曉之;徐夢然
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H04L25/03
• 分類號: H04L25/03;H04B10/25
• 代理公司: 北京市德權律師事務所 11302
• 代理人: 周發(fā)軍

1.一種數(shù)字相干光通信系統(tǒng)的損傷自適應補償方法，其特征在于，包括如下步驟：

在發(fā)射端，在信號光中插入兩個對稱于輸入信號頻率f_c分布的脈沖調(diào)制導頻信號；將光導頻和光信號進行合波后發(fā)射到傳輸光纖中；

在接收端，首先利用傅立葉變換獲得輸入信號功率譜，并在接收信號功率譜中對導頻信號進行定位和濾波提取；由導頻頻率計算本振激光器頻偏LFO大小并進行補償；其次利用反傅立葉變換獲得導頻時域波形并計算兩個導頻光脈沖間的時延Δτ，由Δτ計算色散CD大小并進行補償；最后提取兩導頻相位噪聲從信號相位中減去以消除激光器相位噪聲LPN與光纖非線性損傷NLD。

2.根據(jù)權利要求1所述的導頻插入和脈沖調(diào)制模塊，其特征在于，所述在信號光中插入兩個對稱于輸入信號頻率f_c分布的脈沖調(diào)制導頻信號，將光導頻和光信號進行合波后發(fā)射到傳輸光纖中，包括以下步驟：首先將頻率為f_c的輸入光載波通過耦合器分為兩路，一路通過光調(diào)制器進行調(diào)制以承載傳輸數(shù)據(jù)，另一路經(jīng)過分別由頻率為Δf的正弦波和調(diào)制指數(shù)為M的方波驅(qū)動的2個級聯(lián)的光強度調(diào)制器OIM產(chǎn)生兩個對稱于f_c分布的具有一定幅度調(diào)制指數(shù)M的光導頻脈沖信號，光導頻脈沖信號頻率為f_c±Δf，M<1；最后通過光耦合器將導頻和信號光進行合波后發(fā)射到傳輸光纖中。

3.根據(jù)權利要求1所述導頻發(fā)生和調(diào)制模塊，其特征在于，所述在信號光中插入兩個對稱于輸入信號頻率f_c分布的脈沖調(diào)制導頻信號，將光導頻和光信號進行合波后發(fā)射到傳輸光纖中，包括以下步驟：首先將頻率為f_c的輸入光載波通過光耦合器分為兩路，一路通過光調(diào)制器進行調(diào)制以承載傳輸數(shù)據(jù)，另一路通過將頻率為Δf的正弦波和調(diào)制指數(shù)和占空比為M的方波電信號在電域相乘后，再驅(qū)動單個OIM產(chǎn)生兩個對稱于f_c分布的具有一定幅度調(diào)制指數(shù)M的光導頻脈沖信號，光導頻脈沖信號頻率為f_c±Δf，M<1；最后通過光耦合器將導頻和信號光進行合波后發(fā)射到傳輸光纖中。

4.根據(jù)權利要求1所述的導頻插入和脈沖調(diào)制模塊，其特征在于，所述在信號光中插入兩個對稱于輸入信號頻率f_c分布的脈沖調(diào)制導頻信號，將光導頻和光信號進行合波后發(fā)射到傳輸光纖中，包括以下步驟：首先通過發(fā)射機中的數(shù)字信號處理器DSP進行符號映射形成所要發(fā)射的信號，接著對信號進行濾波，防止導頻和信號間的相互干擾，然后在數(shù)字域插入兩個對稱分布的具有一定幅度調(diào)制指數(shù)M的電信號導頻，電信號導頻頻率為±Δf，M<1；最后DSP輸出信號經(jīng)由數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC轉(zhuǎn)換為模擬電信號，利用模擬電信號驅(qū)動光調(diào)制器同時產(chǎn)生光信號和導頻，發(fā)射到傳輸光纖中。

5.根據(jù)權利要求1所述的數(shù)字相干光通信系統(tǒng)的損傷自適應補償方法，其特征在于，所述導頻信號的定位和濾波提取，采用頻域功率譜最大值搜索算法，或譜形狀特征識別算法實現(xiàn)。

6.根據(jù)權利要求1至5之一所述的數(shù)字相干光通信系統(tǒng)的損傷自適應補償方法，其特征在于，所述計算兩個導頻脈沖到達時延Δτ，以及計算色散CD大小并進行補償，具體方法是：通過導頻波形間的互相關算法，或者通過兩導頻脈沖峰值間隔計算Δτ；得到Δτ后由Δτ和CD的關系式Δτ=cΔf(CD)/f_c²，其中c為光速，計算得到CD大小；求出CD大小后再通過頻域均衡FDE或時域均衡TDE算法對CD進行自適應補償。

7.根據(jù)權利要求6所述的數(shù)字相干光通信系統(tǒng)的損傷自適應補償方法，其特征在于，所述LPN和NLD補償過程包括：提取單側(cè)導頻相位噪聲或?qū)π盘柍艘曰蛞詮男盘栂辔恢邢齃PN和NLD噪聲。

8.根據(jù)權利要求6所述的數(shù)字相干光通信系統(tǒng)的損傷自適應補償方法，其特征在于，所述LPN和NLD補償過程包括：提取兩側(cè)導頻相位噪聲和對信號乘以以從信號相位消除LPN和NLD噪聲。