[發(fā)明專利]對合成單邊帶信號光強度信息的色散補償方法與系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110716896.3
• 申請日: 2021-06-28
• 公開（公告）號: CN113346959B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周可籍;程勇鵬;李記昌
• 申請（專利權(quán)）人: 烽火通信科技股份有限公司;武漢烽火技術(shù)服務(wù)有限公司
• 主分類號: H04B10/61
• 分類號: H04B10/61
• 代理公司: 深圳市六加知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44372
• 代理人: 向彬

本發(fā)明公開了一種對合成單邊帶信號光強度信息的色散補償方法，包括：確定色散補償傳遞函數(shù)，并對色散補償傳遞函數(shù)進(jìn)行賦值；將賦值后的色散補償傳遞函數(shù)進(jìn)行逆傅里葉變換，得到含有2ⁿ個抽頭系數(shù)的具有色散補償功能的數(shù)字濾波器tr(2ⁿ)；根據(jù)預(yù)設(shè)的數(shù)字濾波器抽頭數(shù)量k，對得到的具有色散補償功能的數(shù)字濾波器tr(2ⁿ)進(jìn)行有效抽頭系數(shù)的提取和組合，生成新的數(shù)字濾波器te(k)；將新的數(shù)字濾波器te(k)與輸入的光強度信息的數(shù)據(jù)流進(jìn)行實時卷積運算，輸出實時運算的結(jié)果即可得到色散補償后的合成單邊帶信號。本發(fā)明極大的降低了對合成單邊帶信號進(jìn)行色散補償?shù)膹?fù)雜度。本發(fā)明還提供了相應(yīng)的對合成單邊帶信號光強度信息的色散補償系統(tǒng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光纖通信技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種對合成單邊帶信號光強度信息的色散補償方法與系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著數(shù)字化時代的發(fā)展，光傳送網(wǎng)絡(luò)對速度和容量的要求面臨極大的提升，因此相干光通信技術(shù)的重要性越來越高。傳統(tǒng)的數(shù)字相干光接收機(jī)采用相位分集裝置，每個相位分集裝置包含1個光混頻器、4個光探測器和2個ADC(Analog-to-Digital Converter，模/數(shù)轉(zhuǎn)換器)，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，功耗大。此外，對于光纖通信系統(tǒng)，由于光纖色散的作用會造成信號脈沖的展寬，引入嚴(yán)重的碼間干擾，導(dǎo)致信號無法解調(diào)，因此相干光接收機(jī)為實現(xiàn)信號的解調(diào)必須通過數(shù)字信號處理器對色散進(jìn)行補償。傳統(tǒng)數(shù)字相干光接收機(jī)采用的色散補償算法通過對兩路相位分集裝置分別接收到的I/Q信息進(jìn)行色散補償。

隨著極簡結(jié)構(gòu)的新一代數(shù)字相干光接收機(jī)的提出，改變了傳統(tǒng)采用相位分集裝置進(jìn)行光接收的技術(shù)路線。極簡相干光接收機(jī)采用了合成單邊帶信號進(jìn)行信息的傳輸，采用了基于強度檢測的單一路徑進(jìn)行光接收。由于傳統(tǒng)的色散補償算法基于I/Q信息進(jìn)行補償處理，而強度檢測只能提取到合成單邊帶信號的光強度信息，導(dǎo)致色散補償算法無法直接運行。因此，極簡數(shù)字相干光接收機(jī)還采用了額外的光場重建算法對光強度信息進(jìn)行I/Q信息的運算和恢復(fù)，以便傳統(tǒng)色散補償算法的運行。

由于色散補償算法和光場重建算法都需要龐大的計算資源，因此極簡數(shù)字相干光接收機(jī)需要配置高性能的數(shù)字信號處理器。高性能的數(shù)字信號處理器不僅價格昂貴，而且功耗也較大，不利于滿足光傳送網(wǎng)對低成本的需求以及對相干光接收機(jī)體積、重量和功耗的苛刻要求。

發(fā)明內(nèi)容

針對傳統(tǒng)的色散補償算法和光場重建算法都需要龐大計算資源的缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種對合成單邊帶信號的光強度信息直接進(jìn)行色散補償?shù)姆椒āＴ摲椒ㄓ捎谑∪チ斯鈭鲋亟ǖ牟襟E，極大的降低了對計算資源的需求，有利于降低基于合成單邊帶信號的極簡數(shù)字相干光接收機(jī)的成本和功耗。

為實現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個方面，提供了一種一種對合成單邊帶信號光強度信息的色散補償方法，包括：

確定色散補償傳遞函數(shù)，并對色散補償傳遞函數(shù)進(jìn)行賦值；

將賦值后的色散補償傳遞函數(shù)進(jìn)行逆傅里葉變換，得到含有2ⁿ個抽頭系數(shù)的具有色散補償功能的數(shù)字濾波器tr(2ⁿ)；

根據(jù)預(yù)設(shè)的數(shù)字濾波器抽頭數(shù)量k，對得到的具有色散補償功能的數(shù)字濾波器tr(2ⁿ)進(jìn)行有效抽頭系數(shù)的提取和組合，生成新的數(shù)字濾波器te(k)；

將新的數(shù)字濾波器te(k)與輸入的光強度信息的數(shù)據(jù)流進(jìn)行實時卷積運算，輸出實時運算的結(jié)果即可得到色散補償后的合成單邊帶信號。

本發(fā)明的一個實施例中，所述確定色散補償傳遞函數(shù)，具體為：

根據(jù)合成單邊帶信號中載波光譜與信號光譜的頻率差值以及計算色散影響所需的關(guān)鍵參數(shù)，確定修正后的色散補償傳遞函的頻率響應(yīng)。

本發(fā)明的一個實施例中，所述修正后的色散補償傳遞函的頻率響應(yīng)為：