[發明專利]一種用于相干光通信系統的自適應均衡器的實現方法

有效

• 申請號: 201611097702.1
• 申請日: 2016-12-02
• 公開（公告）號: CN106788771B
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發明（設計）人: 李婕
• 申請（專利權）人: 武漢郵電科學研究院
• 主分類號: H04B10/61
• 分類號: H04B10/61;H04L25/03
• 代理公司: 北京捷誠信通專利事務所(普通合伙) 11221
• 代理人: 王衛東

本發明公開了一種用于相干光通信系統的自適應均衡器的實現方法，包括以下步驟：采用聯合CMA算法及LMS算法的自適應均衡器，所述自適應均衡器更新的抽頭系數等于CMA算法更新的抽頭系數與LMS算法更新的抽頭系數之和；根據相干光通信系統的誤碼率自適應調整CMA算法更新的抽頭系數和LMS算法更新的抽頭系數的比例。本發明在CMA算法的基礎上增加LMS算法，根據相干光通信系統的誤碼率自適應調整CMA算法更新的抽頭系數和LMS算法更新的抽頭系數的比例，減少了CMA算法無法完全消除的殘余誤差，降低了接收機的誤碼率，增強了系統的抗噪能力，大大提高了系統性能。

技術領域

本發明涉及相干光通信領域，具體涉及一種用于相干光通信系統的自適應均衡器的實現方法。

背景技術

隨著網絡通信技術的迅猛發展，偏振復用相干光通信技術結合數字處理技術被廣泛應用于各類傳輸系統中，接收端的數字處理技術在補償功率衰減、色散和非線性效應等方面起重要作用，在提升信道容量和提高傳輸速率的同時，大大簡化了整個通信系統的結構，降低了系統成本。為了克服傳輸系統中的各類色散損失帶來的負面影響，通常在接收端電域使用各類均衡算法來進行補償。在眾多的均衡算法中，盲均衡算法由于具有計算復雜度較低和易于實現等優點，成為系統補償的最佳方法。

CMA(Constant Modulus Algorithm，恒模算法)被廣泛應用于光通信的相干接收系統的解偏振復用算法中，CMA算法是一種相干光通信系統的接收端數字處理模塊中，用于解偏振復用及色散均衡的常用的盲均衡算法，不借助于訓練序列，只根據接收到的信號序列本身對信道進行自適應均衡的方法。如圖1所示，該均衡器更新的抽頭系數表示為：

其中，h_xx、h_xy、h_yx和h_yy分別代表一組均衡器的抽頭系數，X_in和Y_in分別為x和y偏振的一組輸入向量，他們的長度和均衡器的抽頭個數相同。X_out和Y_out分別為均衡器的x，y偏振的輸出信號，μ為步長系數，ε_x和ε_y分別為x和y偏振的誤差函數。對于理想幅度為單位振幅的QPSK信號，其誤差函數表示為：

ε_x＝1-|X_out|²

ε_y＝1-|Y_out|²

偏振快速變化的情況下雖然仍然可以收斂，但是剩余誤差很大，造成接收機的誤碼率增大。

另一種廣泛應用的盲均衡算法是LMS算法(Least mean square，最小均方算法)，以最小均方誤差自適應算法為準則調節均衡器的抽頭系數，實現自適應均衡。為了簡化系統不加入訓練序列，可利用x和y偏振的判決信號D_x和D_y補償頻偏相偏帶來的相位差和后和輸出信號X_out和Y_out相減，來計算誤差信號ε_x和ε_y。

其更新的抽頭系數表示為：

其誤差函數表示為：

LMS算法依賴判決結果的正確性，但是在光纖傳輸系統中,由于信道損傷嚴重在一開始信道未被有效補償的時候，往往無法正確解調數據。