[发明专利]一种光信号的接收方法、光信号接收装置和光传输系统

说明书

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，尤其涉及一种光信号的接收方法、光信号接收装置和光传输系统。

背景技术

目前，高阶光调制技术和相干检测技术相结合，能够提高光传输的谱效率，提高现有系统的传容量，引起了人们的关注。近些年来电子技术和高速数字信号处理(DSP)技术快速发展，使得相干光通信技术日渐完善，可以利用数字信号处理技术在电域上对接收到的信号实现均衡和补偿。然而一些现实的因素阻碍了光通信向更高速更高阶发展。例如，在16QAM传输系统中，一方面，QAM信号受传输中光纤非线性影响，相位失真严重；另一方面，在相干接收机中，本振光自身的频率和相位与接收信号载波的频率和相位之间的误差也会大大降低接收机系统的性能。

现有技术采用如图1A所示的接收机接收16QAM光信号，该16QAM光信号是将16QAM信号调制到光载波上得到的，16QAM信号的星座图如图2A所示，16QAM信号按星座点分类，内环和外环上的八个空心点为第I类，中环上的八个实心点为第II类。发射机产生的方形16QAM光信号到达接收端后，与本振光通过一个2×490°混合器进行相干，输出的4路光信号经过两个平衡接收机后，转换成两路数字信号后，该两路数字信号分别为16QAM信号的同相数字分量和正交数字分量，由DSP数字电路根据此16QAM信号计算出由本振光与信号载波的频率和相位漂移带来的相位误差，然后再根据计算得到的相位误差对16QAM信号进行相位纠正，然后鉴相器对数字电路DSP处理后的信号进行判决输出原始数据。其中DSP数字电路计算本振光与信号载波的频率和相位漂移带来的相位误差以及相位纠正的算法流程图如图1B所示，处理过程简述如下：对接收的16QAM信号进行幅度判决，并将所接收到的16QAM信号按星座点进行分类，内环和外环的八个点为I类，中环的八个点为II类。如果接收的16QAM信号为I类，则理想的相位值为π/4的奇数倍，该接收的信号需要补偿的相位误差为(arg((A_k^*)⁴)-π)/4，如果接收的16QAM信号为II类，则不进行计算，利用之前I类信号计算的相位误差来补偿。

在实现本发明的研究过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下的问题：

1、现有技术实际上是利用第I类星座点计算的相位误差来补偿第II类星座点的相位，对第I类星座点的相位只有判决，没有补偿，而且当有长时间的连续第II类星座点时，残余的相位误差很大，导致在判决第II类星座点的相位时发生错误的判决；

2、现有技术没有补偿传输过程中产生的非线性相移，导致接收机的接收性能大为降低，如：接收机接收信号的误码率将会很高。

发明内容

本发明实施例提供一种光信号的接收方法，包括：

接收十六正交幅度调制16QAM光信号和本振光；

将所述16QAM光信号和本振光进行相干检测，得到16QAM信号；

对所述16QAM信号进行幅度判决，得到第一16QAM信号、幅度判决信息和所述16QAM信号对应的星座点类型信息；

根据所述16QAM信号的功率，上一个16QAM信号对应的漂移相位误差和非线性相移因子，预补偿所述第一16QAM信号的相位，得到第二16QAM信号；

根据所述第二16QAM信号和所述16QAM信号对应的星座点类型信息，计算得到所述16QAM信号对应的漂移相位误差和非线性相移因子，并将得到的所述漂移相位误差和所述非线性相移因子，分别作为预补偿下一个16QAM信号的相位所需的漂移相位误差和非线性相移因子；

对所述第二16QAM信号进行相位判决，输出相位判决信息；

将所述幅度判决信息和所述相位判决信息合成并输出原始数据。

本发明实施例还提供一种光信号接收装置，包括：

相干检测模块，用于接收16正交幅度调制16QAM光信号和本振光，并将所述16QAM光信号和所述本振光进行相干检测，得到16QAM信号；

功率计算模块，用于计算所述16QAM信号的功率；

幅度判决模块，用于对所述16QAM信号进行幅度判决，得到第一16QAM信号、幅度判决信息和所述16QAM信号对应的星座点类型信息；

相位预补偿模块，用于根据所述16QAM信号的功率，上一个16QAM信号对应的漂移相位误差和非线性相移因子，预补偿所述第一16QAM信号的相位，得到第二16QAM信号；