[發(fā)明專利]一種基于強(qiáng)度噪聲方差以及低通濾波器的光纖自適應(yīng)非線性補(bǔ)償方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510014119.9
• 申請(qǐng)日: 2015-01-12
• 公開（公告）號(hào): CN104601239B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閆連山;陳智宇;易安林;蔣林;盤艷;潘煒;羅斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南交通大學(xué)
• 主分類號(hào): H04B10/2543
• 分類號(hào): H04B10/2543
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責(zé)任公司51200
• 代理人: 張澎

1.一種基于強(qiáng)度噪聲方差以及低通濾波器的光纖自適應(yīng)非線性補(bǔ)償方法，其特征在于，主要由沿光路順序連接的以下器件構(gòu)成：N路光相位調(diào)制信號(hào)(101₁～101_N)、一個(gè)光波分復(fù)用器(102)、一個(gè)光放大器(103)、一段長距離光纖(104)、一個(gè)波分解復(fù)用器(105)、N個(gè)本振光源(106₁～106_N)、N個(gè)光混頻器(107₁～107_N)、光電轉(zhuǎn)換器(108)、采樣模塊(109)以及數(shù)字信號(hào)處理單元(110)；N路波長不同的光相位調(diào)制信號(hào)由波分復(fù)用器(102)合為一路波分復(fù)用信號(hào)；合并后的光信號(hào)由一個(gè)放大器(103)放大后進(jìn)入一段長距離光纖(104)中傳輸；在接收端，復(fù)用信號(hào)首先通過一個(gè)波分解復(fù)用器(105)分離為N路獨(dú)立的信號(hào)，接著與各自的本振光源(106₁～106_N)耦合進(jìn)入各自的光混頻器(107₁～107_N)中；再分別經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換器(108)、采樣模塊(109)以及數(shù)字信號(hào)處理單元(110)，最后通過檢測(cè)強(qiáng)度噪聲方差，并結(jié)合低通濾波算法，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的自適應(yīng)非線性補(bǔ)償；

所述檢測(cè)強(qiáng)度噪聲方差，并結(jié)合低通濾波算法，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的自適應(yīng)非線性補(bǔ)償包括：

將采樣模塊輸出的數(shù)字信號(hào)做傅里葉變換將其轉(zhuǎn)換到頻域上進(jìn)行色散補(bǔ)償，其補(bǔ)償過程為：FFT(E_CD)＝FFT(E_in)·exp(jωθ_CD)，其中FFT(·)表示傅里葉變換，E_in、E_CD、ω、θ_CD分別表示輸入信號(hào)、色散補(bǔ)償后的輸出信號(hào)、信號(hào)頻率以及色散引起的相移；j表示虛部；

對(duì)色散補(bǔ)償后的輸出信號(hào)做反傅里葉變換恢復(fù)時(shí)域信息，進(jìn)行非線性系數(shù)的自適應(yīng)估計(jì)后再進(jìn)行非線性補(bǔ)償，包括：

步驟1：任意設(shè)定一個(gè)光纖非線性系數(shù)的初始值γ(0)以及一個(gè)并不精確的接收功率P；

步驟2：通過一個(gè)低通濾波器后，進(jìn)行非線性補(bǔ)償，即E_NL＝E_CD·exp(jγL_effP)，其中E_NL和L_eff分別表示非線性補(bǔ)償后的輸出信號(hào)以及光纖有效長度；

步驟3：計(jì)算非線性補(bǔ)償后的輸出信號(hào)的強(qiáng)度噪聲方差Var(δi²)，并判斷其是否為最小值：

Var(δi²)＝σ²[δi²]

$\mathrm{\δ}i\left(t\right)=|E_d\left(t\right){|}^2-\stackrel{\‾}{|E_d\left(t\right){|}^2}$

其中，δi²表示強(qiáng)度噪聲，σ²表示方差，δi表示幅度噪聲，E_d表示非線性補(bǔ)償后的信號(hào)場(chǎng)分布，t表示時(shí)間；

如果當(dāng)前的強(qiáng)度噪聲方差Var(δi²)為最小值，則以當(dāng)前非線性補(bǔ)償后的輸出信號(hào)為最終的輸出信號(hào)，否則繼續(xù)；

步驟4：更新光纖非線性系數(shù)γ，其中μ_adap表示自適應(yīng)收斂速度因子，i表示非線性補(bǔ)償?shù)拇螖?shù)；之后返回到步驟2。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述之基于強(qiáng)度噪聲方差以及低通濾波器的光纖自適應(yīng)非線性補(bǔ)償方法，其特征在于，所述N路光相位調(diào)制信號(hào)是單一偏振態(tài)或者是偏振復(fù)用信號(hào)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述之基于強(qiáng)度噪聲方差以及低通濾波器的光纖自適應(yīng)非線性補(bǔ)償方法，其特征在于，所述N路光相位調(diào)制信號(hào)的調(diào)制格式包括PSK、OFDM和QAM。