[发明专利]一种相干光OFDM通信系统IQ失衡补偿方法

说明书

技术领域

本发明属于通信技术领域，具体涉及一种相干光正交频分复用CO-OFDM单模光纤通信系统和基于独立成分分析ICA的正交/同向IQ失衡补偿方法。 

背景技术

近年来，随着通信业务的爆炸式增长，超高速、超大容量、超长距离光纤传输系统成为人们日益关注的焦点，各种新技术不断涌现。相干光正交频分复用CO-OFDM技术作为一种多载波传输技术，以传输速率高、频谱利用率大、抗色散能力强、数字处理算法成熟、在现有网络基础上升级、扩容方便等优势备受瞩目，并有望成为未来光传输的主流方案。图1示出了CO-OFDM通信系统的典型框图，可以看出，无论是发送端还是接收端均存在I、Q两支路，然而，在实际传输系统中，由于器件的固有特性，导致I、Q两支路信号幅度并不严格相等，相位也不严格正交，即存在IQ失衡。这种失衡不可避免，而正交频分复用OFDM技术对IQ失衡异常敏感，造成OFDM子载波间的镜像干扰，严重劣化了系统性能。因此，如何有效补偿IQ失衡是CO-OFDM系统的关键技术之一。 

目前，为解决这一技术问题，一般需在系统接收端OFDM解调模块中植入IQ失衡补偿功能，现有的补偿方法分为GSOP法、EC法、数据辅助法、判决辅助法等，但这些方法或不适合发送端IQ失衡补偿，或频谱利用率较低，而且无法实现发送端与接收端IQ失衡的同时补偿。 

发明内容

本发明提供一种相干光OFDM通信系统IQ失衡补偿方法，以解决IQ失衡问题。 

本发明采取的技术方案是，包括下列步骤: 

(1)构建ICA输入信号:利用系统各载波的镜像关系，构造出接收信号的镜像共轭信号，将接收信号和构造的镜像共轭信号作为ICA盲源分离模块的输入信号; 

(2)ICA盲源分离:利用基于负熵最大化的不动点复数ICA算法T-CMN和统计平均的思想，将获得的两路频域信号进行首源分离，得到源信号的估计，完成IQ失衡初步补偿; 

(3)二次补偿:利用相位修正算法，消除不同镜像子载波分离矩阵的微小差异， 分别对各子载波进行二次相位补偿，恢复出正确的源信号。 

本发明所述步骤(1)包括: 

步骤301:根据接收复值信号R_k，R_k=R_IK+jR_Qk，判断子载波k的值是否为1或N/2+1，其中，R_Ik为接收复值信号同向分量、即I分量，R_Qk为接收复值信号正交分量、即Q分量，N为子载波数; 

步骤302:根据镜像对应关系，301为真，子载波k的镜像子载波-k为k本身，即否则，子载波k的镜像子载波-k为N+2-k，有

步骤303:对R_k、两路复值信号分别进行并串变换，得到ICA盲源分离模块的输入信号R，其中T为符号数;