[發(fā)明專利]一種基于動(dòng)量因子的解偏振復(fù)用方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910229063.7
• 申請(qǐng)日: 2019-03-25
• 公開（公告）號(hào): CN110011733B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葛曉虎;智捷;王龍飛;韓濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H04B10/61
• 分類號(hào): H04B10/61
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 李智;曹葆青

本申請(qǐng)公開了一種基于動(dòng)量因子的解偏振復(fù)用方法，屬于相干光通信技術(shù)領(lǐng)域。本申請(qǐng)方法首先初始化解復(fù)用矩陣A(n)，所述解復(fù)用矩陣為一個(gè)2×2的矩陣；再將兩路偏振態(tài)信號(hào)X'(n)、Y'(n)輸入A(n)得到解復(fù)用信號(hào)；之后找出距離X^#'(n)、Y^#'(n)最近的星座點(diǎn)X^#(n)、Y^#(n)，計(jì)算初步誤差ε₁(n)；再將星座點(diǎn)X^#(n)、Y^#(n)輸入逆矩陣A^?1(n)得到偽觀測(cè)信號(hào)X”(n)、Y”(n)，計(jì)算之間的逆向觀測(cè)誤差ε₂(n)；之后由矩陣A(n)梯度信息構(gòu)建動(dòng)量因子ω(n)；再使用梯度下降法更新復(fù)用矩陣A(n)；最后重復(fù)以上步驟，求解得到解復(fù)用信號(hào)并更新解復(fù)用矩陣A(n)。本申請(qǐng)還實(shí)現(xiàn)了一種基于動(dòng)量因子的解偏振復(fù)用系統(tǒng)，本申請(qǐng)通過引入動(dòng)量因子這一新的維度，進(jìn)一步提高了解偏振復(fù)用算法的收斂速度。由此解決閃電環(huán)境下偏振態(tài)追蹤的技術(shù)問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)屬于相干光通信技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種基于動(dòng)量因子的解偏振復(fù)用方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著通信業(yè)務(wù)的急速增長(zhǎng)，系統(tǒng)容量的提升勢(shì)在必行。偏振復(fù)用技術(shù)(Polarization Multiplexing，PM)利用光在單模光纖中傳輸?shù)钠裉匦裕瑢鬏敳ㄩL(zhǎng)相等的兩個(gè)獨(dú)立且相互正交的偏振態(tài)作為獨(dú)立信道分別傳輸兩路信號(hào)，成倍提高了系統(tǒng)容量、增加了頻譜利用率。

由于兩個(gè)偏振態(tài)在傳輸過程中會(huì)受到偏振模色散、偏振相關(guān)損耗以及輸入信號(hào)非正交等因素的影響，使得偏振態(tài)發(fā)生變化形成相互之間的串?dāng)_。在惡劣的天氣環(huán)境下，雷電產(chǎn)生的強(qiáng)電流感應(yīng)出的強(qiáng)磁場(chǎng)所引起的法拉第效應(yīng)會(huì)造成光的快速偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)，這對(duì)接收端的解復(fù)用算法的收斂速度是一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

傳統(tǒng)方法中最常用的是偏振復(fù)用算法為恒模(Constant Modulus Algorithm，CMA)算法，恒模算法利用蝶形的結(jié)構(gòu)，通過誤差函數(shù)來不斷調(diào)整結(jié)構(gòu)參數(shù)，從而達(dá)到解偏振復(fù)用的目的，算法復(fù)雜度低，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，但其誤差函數(shù)只關(guān)心復(fù)信號(hào)的模值，對(duì)于相位噪聲極其敏感，且只適用于4QAM調(diào)制格式。雖然有基于此算法的改進(jìn)恒模算法解決了相位噪聲問題，以及基于判決的多模算法適用于更高階的調(diào)制格式，但其算法收斂速度過慢無法在閃電環(huán)境下實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的解復(fù)用。因此我們需要一種收斂速度更快的算法以實(shí)現(xiàn)對(duì)閃電引起的快速偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)的跟蹤。對(duì)此已有一種基于逆向觀測(cè)誤差的解偏振復(fù)用算法的解決方案，但其本質(zhì)是基于梯度下降法的一種算法，其收斂速度仍有改進(jìn)的空間。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N基于動(dòng)量因子的解偏振復(fù)用方法及系統(tǒng)，其目的在于通過引入動(dòng)量因子這一新的維度，有效的提高了解偏振復(fù)用算法的收斂速度。由此解決閃電環(huán)境下偏振態(tài)追蹤的技術(shù)問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N基于動(dòng)量因子的解偏振復(fù)用方法，(1)初始化解復(fù)用矩陣A(n)，所述解復(fù)用矩陣A(n)為一個(gè)2×2的矩陣；

(2)將兩路偏振態(tài)信號(hào)X'(n)、Y'(n)輸入A(n)得到解復(fù)用信號(hào)X^#'(n)、Y^#'(n)；

(3)找出距離X^#'(n)、Y^#'(n)最近的星座點(diǎn)X^#(n)、Y^#(n)，計(jì)算X^#'(n)、Y^#'(n)和X^#(n)、Y^#(n)之間的初步誤差ε₁(n)；