[發明專利]一種自適應的多參量非線性因子聯合估計方法

有效

• 申請號: 201710018553.3
• 申請日: 2017-01-10
• 公開（公告）號: CN106921433B
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 閆連山;蔣林;易安林;盤艷;潘煒;羅斌
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: H04B10/079
• 分類號: H04B10/079
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責任公司 51200
• 代理人: 張輝

本發明公開了一種自適應的多參量非線性因子聯合估計方法，包括以下步驟：接收端接收兩個偏振態的信號即X偏振態和Y偏振態，兩個偏振態的信號進行傅立葉變換，轉換成為頻域信號，在頻域中進行色散補償；將X偏振態歸一化的還原信號功率P_x表示為：對原始公式進行改進，通過改進后公式將鏈路接收端的功率p與接收到的歸一化功率進行分離；得到非線性因子、非線性補償參數以及接收端光功率的聯合多參量乘積；任意地設定多參量乘積的初始值，對光纖非線性效應進行初始的補償；本發明實現多個信道參量的聯合估計，提升了整個傳輸系統的靈活性和魯棒性，使其更加適應于未來動態的骨干網傳輸系統，具有一定的研究價值以及應用前景。

技術領域

本發明涉及長距離的、大容量的、高速的骨干網領域，尤其是一種自適應的多參量非線性因子聯合估計方法。

背景技術

1966年，“光纖之父”高錕博士提出利用玻璃纖維作為傳輸介質應用于通訊的理論，并分析了應用于通訊的玻璃纖維所需要的玻璃純度和成分；1970年，玻璃纖維制造業巨頭美國康寧公司研制出第一條適用于通訊行業的低損耗石英光纖。1981年，第一個光纖通訊系統問世，標志著一場新的技術革命正式開始。隨著光纖通訊的廣泛研究和使用，提升傳輸容量得到廣大研究者的關注。

19世紀80年代末，厲鼎毅博士提出使用波分復用的方法，提升系統的傳輸容量，研制了第一套波分復用光通訊系統。傳統的光通訊系統利用直接探測的方法檢測信號，只能適用于強度調制格式的信號，因此對進一步提升信道容量和傳輸距離具有一定的限制。19世紀90年代末，在這個背景條件下，相干光通信得到很大的關注和青睞。由于相干光通信既可以探測強度調制格式，也可以探測相位調制格式，同時信號在光纖傳輸中的經歷色散、偏振模式色散等線性損傷以及非線性克爾效應，都可以在相干光通信的接收機中進行補償。光纖中的線性損傷可以在相干接收機中的數字信號處理單元得到很好的補償，然而非線性效應已經成為限制光通信傳輸容量和距離的主要因素。

2008年，美國斯坦福大學的研究人員提出了使用接收端后向傳輸算法補償非線性和線性效應，該方法能夠實現很好的非線性效應補償也是目前主流的非線性補償技術，然而該算法需要預知傳輸鏈路的相關參數，使其實用性降低。因此提升后向傳輸算法的靈活性，得到了廣大研究者的關注。2014年，德國埃爾朗根-紐倫堡大學的研究人員提出了基于相位噪聲方差的方法對非線性因子進行自適應估計。2015年，西南交通大學閆連山教授課題組提出基于強度噪聲方差的方法對非線性因子進行自適應估計。然而后向傳輸算法在補償非線性效應時，需要預知多個參數(例如：非線性因子、非線性補償參數和接收端功率等)。因此為了進一步提升補償的靈活性，多個參量的聯合估計將具有重要的實際意義和應用前景。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種自適應的多參量非線性因子聯合估計方法，適用于任意階的調制格式，以及大容量的、長距離的傳輸系統；通過相干接收機得到傳輸信號的偏振、強度以及相位信息，在數字信號處理單元里面實現自適應的多參量非線性因子聯合估計，進而實現非線性的補償。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種自適應的多參量非線性因子聯合估計方法，包括以下步驟：

步驟1：接收端接收兩個偏振態的信號即X偏振態和Y偏振態，兩個偏振態的信號進行傅立葉變換，轉換成為頻域信號，在頻域中進行色散補償，即：

其中，IFFT(·)和FFT(·)分別為傅里葉變換和傅里葉反變換；X_CD、X_in、ω、分別表示色散補償的信號、輸入信號、信號頻率以及色散引起的相移；

步驟2：將X偏振態歸一化的還原信號功率P_x表示為：