[發明專利]光纖通信系統中的自適應非線性均衡器及方法

有效

• 申請號: 201710093628.4
• 申請日: 2017-02-21
• 公開（公告）號: CN106788740B
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 李蔚;鄭強;余少華
• 申請（專利權）人: 武漢郵電科學研究院
• 主分類號: H04B10/2513
• 分類號: H04B10/2513;H04B10/2543
• 代理公司: 武漢智權專利代理事務所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 沈林華

本發明公開了一種光纖通信系統中的自適應非線性均衡器及方法，涉及光纖通信領域。該自適應非線性均衡器包括N個非線性補償模塊、(N+N²)/2個色散補償模塊、一個抽頭系數計算模塊和一個加法器，N為大于1的正整數，非線性補償模塊的輸入為A時，輸出為|A|²*A；非線性補償模塊用于：補償信號在光纖中傳輸過程中累積的非線性效應；色散補償模塊用于：補償信號在光纖中傳輸的色散；抽頭系數計算模塊用于：采用自適應算法，通過迭代計算非線性均衡器的最佳抽頭系數；加法器用于：將均衡器的各個支路的輸出相加，得到最終經過補償的信號。本發明能同時補償信號在光纖中傳輸帶來的色散和非線性效應的影響，并解決一部分NSNI的問題。

技術領域

本發明涉及光纖通信領域，具體是涉及一種光纖通信系統中的自適應非線性均衡器及方法。

背景技術

光纖通信一直朝著更高通信容量、更長通信距離的方向發展，而如今限制信號速率進一步提高、傳輸距離進一步延長的因素，即為光纖中的非線性效應，以及這些非線性效應與光放大器的ASE(Amplified Spontaneous Emission，放大的自發輻射噪聲)噪聲之間相互作用帶來的傳輸損傷。光纖中的非線性效應主要為克爾效應和受激散射，克爾效應包括自相位調制SPM(Self-Phase Modulation，自相位調制)、XPM(Cross-phase Modulation，交叉相位調制)和FWM(Four Wave Mixing，四波混頻)，受激散射包括SBS(StimulatedBrillouin Scattering，受激布里淵散射)和SRS(Stimulated Raman Scattering，受激拉曼散射)。在單載波通信系統中，影響信號的非線性效應主要是SPM、帶內FWM和ASE噪聲在非線性作用下對信號產生的干擾NSNI(Nonlinear Signal-Noise Interference，非線性噪聲-信號相干)；在DWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing，密集波分復用)系統中，除了要考慮上面的3種非線性，還要考慮帶間FWM、受激散射。由于非線性效應的存在，當信號功率增加到一定值后，信號的性能反而會下降，這就是所謂的非線性香農極限，為了獲得更大的通信容量，必須對信號進行非線性補償，以提高甚至突破非線性香農極限。

目前主流的非線性補償方法均為電補償，即在接收端將光信號轉化為電信號，經過ADC(Analog-to-Digital Converter，模數轉換器)采樣后，再進行數字信號處理，如非線性均衡、DBP(Digital Backpropagation，數字背向傳輸)算法等等，但傳統的非線性均衡和DBP算法只能部分地解決SPM、XPM效應，無法解決NSNI的問題。

發明內容

本發明的目的是為了克服上述背景技術的不足，提供一種光纖通信系統中的自適應非線性均衡器及方法，能夠同時補償信號在光纖中傳輸帶來的色散和非線性效應的影響，并解決一部分NSNI的問題。

本發明提供一種光纖通信系統中的自適應非線性均衡器，該自適應非線性均衡器的接收端與模數轉換器相連，該自適應非線性均衡器包括N個非線性補償模塊、(N+N²)/2個色散補償模塊、一個抽頭系數計算模塊和一個加法器，N為大于1的正整數，非線性補償模塊的輸入為A時，輸出為|A|²*A；

所述非線性補償模塊用于：補償信號在光纖中傳輸過程中累積的非線性效應；

所述色散補償模塊用于：補償信號在光纖中傳輸的色散；

所述抽頭系數計算模塊用于：采用自適應算法，通過迭代計算非線性均衡器的最佳抽頭系數；

所述加法器用于：將均衡器的各個支路的輸出相加，得到最終經過補償的信號。