[发明专利]一种基于叠加相位调制的信号复用和解复用方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于信号调制技术领域，具体的是涉及一种基于叠加相位调制的信号复用和解复用方法及装置。

背景技术

光纤通信系统通常需要发送额外的辅助控制信号。一般的解决方法是将这些管理与控制信号通过协议的方式写入帧内，然后随同数据一起进行发送。或者，将这些管理与控制信号调制到另外一个单独的低速通道，在接收端对该通道进行单独的信号检测与数据接收。以上方法要么依赖于协议的解析，要么依赖于额外的调制与解调装置，难以满足某些特定场合的应用需求。

发明内容

本发明提供了一种基于叠加相位调制的信号复用和解复用方法及其装置，其目的在于从物理层解决低速辅助控制信号的传输问题，其优点是负载低，协议透明，延时低，结构简单。

一种基于叠加相位调制的信号复用方法，包括以下步骤：

步骤1：将接收的第一路待发送信号输入双偏振IQ调制器；

步骤2：将双偏振IQ调制器输出的光信号输送至相位调制器，相位调制器输出的光信号为E_out，实现信号复用；

其中，相位调制器的驱动信号为第二路待发送信号k(t)，μ(t)表示当前时刻t叠加于光载波的相位，且若k(t)＝0，则μ(t+1)→μ(t)+0，若k(t)＝1，则μ(t+1)→μ(t)+π；E_out＝E_in·exp exp{j·μ(t)}＝R·P(t)·exp{j·(2πf_c·t+θ(t)+σ+μ(t))}，E_in表示双偏振IQ调制器在任意一个偏振上的输出光信号，E_in＝R·P(t)·exp{j·(2πf_c·t+θ(t)+σ)},R为光场强度系数，为常数；P(t)为调制信号的幅度；f_c为光载波频率；θ(t)为调制信号的相位；σ为光载波的初始相位。

一种基于叠加相位调制的信号解复用方法，对接收的复用信号，采用基于导频符号序列的方式，先将加载在相位调制器上的驱动信号进行恢复，分解出一路发送信号；然后基于所分解出的信号，从接收的复用信号中恢复出所发送的另一路发送信号的相位，实现完备的解复用。

进一步地，所述采用基于导频符号序列的方式先将加载在相位调制器上的驱动信号进行恢复的过程如下：

步骤A：在相邻两个驱动信号周期T内，各采集一个导频符号；

步骤B：对两个导频符号进行零差相干检测，得到检测信号Y(t₁)和Y(t₂)，并对两个检测信号进行差分，得到差分信号

t₁和t₂分别表示相邻两个驱动信号周期内的两个导频符号所对应的时刻；

步骤C：以的相位对应驱动信号的数值，得到一路发送信号k(t)：

其中，

若则k(t₁)＝0；

若则k(t₁)＝1；

表示信号的相位。

导频符号经过零差相干检测后，其信号可以表示为：

Y(t)＝R′·P′(t)·exp{j·(θ′(t)+μ(t))}

这里，R′是相干接收机的探测系数，为常量。P′(t)是导频符号的幅度，θ′(t)是导频符号的相位。假设t₁和t₂分别表示两个相邻驱动信号周期内导频符号所对应的时刻，且有为常数。那么，对以上两个时刻的导频符号进行差分，可以得到：

Y(t₂)-Y(t₁)＝R′·P′(t₁)·exp{j·(θ′(t₂)-θ′(t₁)+μ(t₂)-μ(t₁))}

由于导频符号的幅度和相位是已知的，且有P′(t₁)＝P′(t₂)，θ′(t₁)＝θ′(t₂)，于是：

因为t₁和t₂分别处于两个相邻的驱动信号周期内，于是有：

μ(t₂)-μ(t₁)＝0，→k(t₁)＝0

μ(t₂)-μ(t₁)＝π，→k(t₁)＝1