[發明專利]一種CO-OFDM系統非線性效應抑制方法及系統

有效

• 申請號: 201811053399.4
• 申請日: 2018-09-11
• 公開（公告）號: CN109547387B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 羅風光;胡杭聽;楊柳;楊帥龍;游璧毓;李斌
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H04L27/38
• 分類號: H04L27/38;H04L27/00;H04L5/00
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 曹葆青;李智

本發明公開了一種CO?OFDM系統非線性效應抑制方法及系統，包括：在系統發送端，對于任意一個分組，獲得與導頻符號呈相位共軛的共軛符號，從而得到對應的鄰近估計組；對導頻符號、共軛符號以及數據符號進行載波映射，并將載波發往系統接收端；在系統接收端，對發送自系統發送端的載波進行頻域信號還原，并提取導頻符號、共軛符號及數據符號；將所提取的導頻符號與對應的共軛符號進行相干疊加，以補償導頻符號中的非線性相移；利用所提取的導頻符號和對應的共軛符號估計同一鄰近估計組內數據符號的非線性相移，并對數據符號的非線性相移進行補償。本發明能夠對CO?OFDM系統中非線性效應導致的損傷進行有效、全面且實時的補償。

技術領域

本發明屬于光通信領域，更具體地，涉及一種CO-OFDM系統非線性效應抑制方法及系統。

背景技術

光通信CO-OFDM(Coherent Optical Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing，相干光正交頻分復用)系統中的子載波頻率間隔嚴格相等，易滿足非線性四波混頻效應的相位匹配條件，進而導致嚴重的載波間干擾。同時，由于CO-OFDM信號具有高的峰均功率比，使得其更易達到克爾非線性的閾值而進一步受到自相位調制、交叉相位調制的影響。如何高效地抑制光纖鏈路中的非線性效應是CO-OFDM技術中的一個關鍵問題。

現有的基于載波導頻的信道監測方案只能對隨機相位噪聲進行近似估計，無法對非線性效應導致的與載波頻譜位置相關的相位偏移進行消除，而且會降低頻譜效率；傳統的背向傳輸算法又由于其極高的計算復雜度而難以在CO-OFDM系統非線性損傷的實時補償中有較好的補償效果。因此對于CO-OFDM系統的光纖非線性損傷，當前還沒有一個有效且全面的補償方法。

發明內容

針對現有技術的缺陷和改進需求，本發明提供了一種CO-OFDM系統非線性效應抑制方法，其目的在于，分別計算導頻和數據中與載波頻譜位置相關的非線性相移并進行補償，從而對CO-OFDM系統中非線性效應導致的損傷進行有效、全面且實時的補償。

為實現上述目的，按照本發明的第一方面，提供了一種CO-OFDM系統非線性效應抑制方法，包括如下步驟：

(1)在系統發送端，對于任意一個分組，獲得與導頻符號呈相位共軛的共軛符號，從而得到由共軛符號以及該分組內的導頻符號和數據符號構成的鄰近估計組；

(2)對導頻符號、共軛符號以及數據符號進行載波映射，并將載波發往系統接收端；

(3)在系統接收端，對發送端的載波進行頻域信號還原，并提取導頻符號、共軛符號及數據符號；

(4)將所提取的導頻符號與對應的共軛符號進行相干疊加，以補償導頻符號中的非線性相移；利用所提取的導頻符號和對應的共軛符號估計同一鄰近估計組內數據符號的非線性相移，并根據估計結果對數據符號的非線性相移進行補償；

其中，每一個分組包含一路導頻符號和一路或多路數據符號。

進一步地，步驟(2)中，對導頻符號、共軛符號以及數據符號進行載波映射，是根據IFFT(Inverse Fast Fourier Transform，快速傅里葉逆變換)的可控載波映射對完成的，且步驟(3)中，對發送自系統發送端的載波進行頻域信號還原，是通過FFT(Fast FourierTransform，快速傅里葉變換)完成的。

進一步地，步驟(4)中，利用所提取的導頻符號和對應的共軛符號估計同一鄰近估計組內數據符號的非線性相移，包括：

對于任意一路數據符號D_i，采用如下公式估計其非線性相移：