[發(fā)明專利]基于非線性PCA的調(diào)制格式透明的偏振和相位恢復(fù)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811403736.8
• 申請日: 2018-11-23
• 公開（公告）號: CN109474347A
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊彥甫;向前
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（深圳）
• 主分類號: H04B10/50
• 分類號: H04B10/50;H04B10/516
• 代理公司: 深圳市添源知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44451
• 代理人: 羅志偉

1.一種基于非線性PCA的調(diào)制格式透明的偏振和相位恢復(fù)方法，其特征在于：

假設(shè)忽略光纖中的偏振模色散和偏振相關(guān)損耗，在完全補償頻偏之后，接收信號僅僅收到偏振串擾和相位噪聲的影響，因此，接收信號在數(shù)學(xué)上表示為：

其中，Z(t)，U(t)，J(t)，θ(t)和n(t)分別代表發(fā)射信號，接收信號，信道瓊斯矩陣，相位噪聲和高斯白噪聲，w,T_s,和t分別代表偏振旋轉(zhuǎn)頻率，符號周期，偏振仰角以及時間下標；

接收信號表示為發(fā)射信號的線性混疊，如下所示：

其中，M(t)代表線性混疊矩陣，偏振和相位恢復(fù)方法是估計逆線性混疊矩陣，從混疊信號中抽取出原始發(fā)射信號，因此，偏振和相位恢復(fù)方法在數(shù)學(xué)上表示為：

其中，w₁₁,w₁₂,w₂₁和w₂₂為W(t)中的元素；

非線性PCA主要通過最小化接收信號和其重構(gòu)信號來進行參數(shù)更新，表示為：

J₁(W)＝E{|e(t)²}＝E{U(t)-W^Hg(Z(t))|²} (4)

其中，g(.)為非線性激活函數(shù)，對于復(fù)數(shù)來說，非線性激活函數(shù)一般表示為：

在公式(3)中，引入非線性激活函數(shù)的目的是為了將恢復(fù)信號的高階統(tǒng)計量考慮在內(nèi)；通過最小化恢復(fù)信號的峭度來實現(xiàn)信號的分離；

使用最陡梯度法對公式(4)進行求導(dǎo)，分離矩陣W的更新過程近似如下:

其中，上標’*’和’T’代表復(fù)數(shù)的共軛和轉(zhuǎn)置。