[發明專利]基于稀疏正交循環變換多路復用調制的相干光纖通信系統

在審

• 申請號: 201810526609.0
• 申請日: 2018-05-28
• 公開（公告）號: CN108768912A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 王偉;龔琳舒;余玉揆;黃平;李欣;王慧
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04L25/03;H04B10/2525
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.基于稀疏正交循環變換多路復用調制的相干光纖通信系統，其特征在于，系統包括發射機和接收機，其中的發射機包括串聯轉并聯模塊(1)、稀疏正交循環變換多路復用編碼模塊(2)、添加循環前綴模塊(3)、并聯轉串聯模塊(4)、數模轉換模塊(5)和偏振復用I/Q光學調制模塊(6)，接收機包括模數轉換模塊(7)、同步模塊(8)、串聯轉并聯模塊(9)、移除循環前綴模塊(10)、信道均衡模塊(11)和并聯轉串聯模塊(12)，發射機的原始信號為數據符號向量X＝[X₀,X₁,…X_N-1]^T，X先通過串聯轉并聯模塊(1)獲得N個數據載波，再經過稀疏正交循環變換多路復用編碼模塊(2)獲得時域信號為x，然后x分別經過添加循環前綴模塊(3)、并聯轉串聯模塊(4)、數模轉換模塊(5)和偏振復用I/Q光學調制模塊(6)，然后時域信號x射入進光纖，然后再經過接收機中的模數轉換模塊(7)、同步模塊(8)、串聯轉并聯模塊(9)、移除循環前綴模塊(10)，經過移除循環前綴模塊(10)以后時域信號變成y，然后再經過信道均衡模塊(11)獲得恢復后的信號最后經過并聯轉串聯模塊(12)。

2.根據權利要求1所述的基于稀疏正交循環變換多路復用調制的相干光纖通信系統，其特征在于，所述的發射機中的時域信號x＝W^HX，其中的W＝circ(w)，W為稀疏正交循環矩陣，通過對長度為M的完美序列c＝[c₁,c₂,...c_M]中均勻插入L-1個零元素得到w，w定義為：

其中M和L是大于1的整數，N＝L×M，易證明WW^H＝I，通過改變插入的零元素的個數，獲得任意維數的稀疏正交循環矩陣，正交矩陣W不受完美序列的長度的限制，此外由于W中的大部分元素都是零，因此W中的復數元素個數明顯減少，因此稀疏正交循環變換矩陣W的實現復雜度低于傳統的N×N型正交循環變換矩陣C。

3.根據權利要求1所述的基于稀疏正交循環變換多路復用調制的相干光纖通信系統，其特征在于，所述的W的每一列中的非零元素設置為其中用簡單方式實現W的乘法運算，例如當M＝4時，只用四項序列c就可以構造其中[1,1,1,-1]^T是M＝4時唯一的二進制序列，又因為W^H的每列只有M個非零元素，所以時域信號x的疊加減少了，因此時域信號具有低峰均功率比，此外，由于W中的非零元素屬于集合{1，-1j}，編碼操作不需要任何復數乘法運算。

4.根據權利要求1或3所述的基于稀疏正交循環變換多路復用調制的相干光纖通信系統，其特征在于，所述的M的值為2，峰均功率比(PAPR)由離散時間信號x的峰均功率比來定義，其中離散時間信號x的峰均功率比為

由于W的每一列只有M個非零元素，稀疏正交循環變換復用系統中的每個輸出樣本都包含M個符號的疊加，因此峰均功率比具有上限，上限為

峰均功率比的上限隨著M的減小而減小，為了盡可能減小信號疊加，M的值應該是最小的，所以選擇M＝2，M＝2時的四相序列c＝[1,±1j]^T，本發明選用c＝[1,-1j]^T構造W。