[發明專利]一種基于疊加相位調制的信號復用和解復用方法及裝置

有效

• 申請號: 201611244145.1
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106603162B
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 董健;胡榮
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: H04B10/556
• 分類號: H04B10/556;H04B10/60
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所43114
• 代理人: 龔燕妮

1.一種基于疊加相位調制的信號復用方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：將接收的第一路待發送信號輸入雙偏振IQ調制器；

步驟2：將雙偏振IQ調制器輸出的光信號輸送至相位調制器，相位調制器輸出的光信號為E_out，實現信號復用；

其中，相位調制器的驅動信號為第二路待發送信號k(t)，μ(t)表示當前時刻t疊加于光載波的相位，且若k(t)＝0，則μ(t+1)→μ(t)+0，若k(t)＝1，則μ(t+1)→μ(t)+π；Eo_ut＝E_in·expexp{j·μ(t)}＝RP(t)·exp{j·(2πf_c·t+θ(t)+σ+μ(t))}，E_in表示雙偏振IQ調制器在任意一個偏振上的輸出光信號，E_in＝R·P(t)·exp{j·(2·πf_c·t+θ(t)+σ)}，R為光場強度系數，為常數；P(t)為調制信號的幅度；f_c為光載波頻率；θ(t)為調制信號的相位；σ為光載波的初始相位。

2.一種基于疊加相位調制的信號解復用方法，其特征在于，對接收的復用信號，采用基于導頻符號序列的方式，先將加載在相位調制器上的驅動信號進行恢復，分解出一路發送信號；然后基于所分解出的信號，從接收的復用信號中恢復出所發送的另一路發送信號的相位，實現完備的解復用；

所述采用基于導頻符號序列的方式先將加載在相位調制器上的驅動信號進行恢復的過程如下：

步驟A：在相鄰兩個驅動信號周期T內，各采集一個導頻符號；

步驟B：對兩個導頻符號進行零差相干檢測，得到檢測信號Y(t₁)和Y(t₂)，并對兩個檢測信號進行差分，得到差分信號

t₁和t₂分別表示相鄰兩個驅動信號周期內的兩個導頻符號所對應的時刻；

步驟C：以的相位對應驅動信號的數值，得到一路發送信號k(t)：

其中，

若則k(t₁)＝0；

若則k(t₁)＝1；

表示信號的相位；

所述基于所分解出的一路發送信號，從接收的復用信號中恢復出所發送的另一路發送信號的相位的具體過程如下：

若的相位為零，則t₂時刻所在的驅動信號周期T內的所有接收數據信號的相位不變，得到另一路發送信號的相位；

若的相位為π，則t₂時刻所在的驅動信號周期T內的所有接收數據信號的相位減去π，得到另一路發送信號的相位。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述差分信號采用以下公式計算獲得：若大于或等于π/2，則令取值為π，若小于π/2，則令取值為0；

其中，i為導頻符號的索引，M為導頻符號序列長度，為單個導頻符號所計算得到的差分值。

4.一種基于疊加相位調制的信號復用裝置，其特征在于，包括：

雙偏振IQ調制器，用于接收光源信號，并將第一路待發送信號通過雙偏振IQ調制器加載在光載波上；

驅動信號轉化單元，用于依據第二路待發送信號轉化成相位調制器的驅動信號；

相位調制器，用于對雙偏振IQ調制器輸出的信號再次進行相位調制：

1)當前時刻驅動信號的值為0時，下一個時刻疊加于光載波的相位等于當前時刻光載波上所疊加的相位加上0度；

2)當前時刻驅動的值為1時，下一個時刻疊加于光載波的相位等于當前時刻光載波上所疊加的相位加上180度。

5.一種基于疊加相位調制的信號解復用裝置，其特征在于，包括：

驅動信號恢復單元，用于接收復用信號，并對復用信號采用基于導頻符號序列的方式，將加載在相位調制器上的驅動信號進行恢復；

傳送信號恢復單元，將下一個開始的驅動信號周期內的所有接收數據信號的相位，以所分解出的信號的取值對應減去0或π；

所述驅動信號恢復單元包括：

導頻符號采集單元，用于在加載在相位調制器上的兩個相鄰驅動信號周期內，各采集1個導頻符號；

零位相干檢測單元，用于對采集的導頻符號進行相干檢測，獲取對應的檢測信號；

差分單元，用于對相鄰導頻符號的相干檢測信號進行差分處理；

驅動信號判斷單元，用于依據相鄰導頻符號的相干檢測信號的差分信號判斷驅動信號數值。