[发明专利]一种偏振复用相干光通信系统的双判决盲均衡方法

说明书

本发明公开了一种偏振复用相干光通信系统的双判决盲均衡方法，设计了软判决代价函数及其更新准则，构造了一种基于反曲函数的输出软判决算子，提出了输出判决算子的步长更改方法，当输出端信号均方误差足够低时，两个蝶形均衡器开启，进而获得较快的收敛速度和较小的稳态误差的效果。

技术领域

本发明涉及偏振复用相干光通信系统的双判决盲均衡方法。

背景技术

当前光纤通信的发展主要面临两大问题：一是如何尽可能地提升传输容量；二是如何最大限度补偿传输过程中的各种损伤以延长传输距离。相干探测、调制制式复杂化、偏振复用(DP)等技术为传输容量的提升发挥了重要作用。光相干接收技术在提高光接收机接收灵敏度的同时使发射端采用多维度多进制调制码型成为可能。多维度多进制调制技术可在一个符号上承载多个比特信息，有效提高频谱效率。DP与相干检测结合则能够在不改变光纤链路配置的情况下，使得系统传输率加倍，在提高频谱利用率的同时增大了对光谱偏移的容忍度。若能对高速光传输系统中CD和PMD进行有效补偿，则可在提升频谱效率的同时保持信号长距离传输，也可使大量已铺设的传输光缆可被再利用和进行系统扩容，为未来智能光网络创造条件并为超高速光纤通信系统的发展做准备。

电色散补偿(EDC)技术采用电子滤波(均衡)技术对光色散进行补偿，通过对接收的光信号在电域进行抽样、软件优化和信号复原，能有效地调整接收信号波形，恢复由于CD、PMD和非线性效应等引起的光信号展宽、失真，从而达到补偿的效果。EDC的均衡/去损伤功能与偏振解复用功能综合一体，可实现联合优化并免除了偏振实时跟踪反馈控制环节。此外，由于电子技术成熟、便于集成、电子设备添加至现有光通信系统可保障已铺设的光缆可再利用。因此，光通信系统色散补偿领域的研究人员开始将注意力转向如何在电域探求更好的色散补偿方法。目前CD、PMD电域综合补偿典型的作法主要是：首先通过数字滤波器去除大量由于光信息传播所累积的CD，随后通过自适应均衡器恢复传输信号偏振的同时补偿PMD及残留CD的影响。主要研究工作集中在最大似然序列估计(MLSE)法和蝶形恒模算法(CMA)上。MIMO等效思想的蝶形CMA色散补偿方法由美国中佛罗里达大学Y.Han团队和英国伦敦大学学院的S.J.Savory等人相继提出。蝶形CMA具有算法思路简单、物理概念清晰、计算复杂度小、便于实时实现、对相位噪声不敏感等优点，吸引了大量研究人员的注意。

发明内容

本发明旨在提供一种偏振复用相干光通信系统的双判决盲均衡方法，获得较快的收敛速度和较小的稳态误差。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种偏振复用相干光通信系统的双判决盲均衡方法，包括以下步骤：

1)建立偏振复用信号传输模型：均衡器输出其中，w_p＝[w_p,p(0),...,w_p,p(L-1),w_p,q(0),...,w_p,q(L-1)]^*；根据接收信号构造y_L(n)＝[y_p(n)^*,...,y_p(n-L+1)^*,y_q(n)^*,...,y_q(n-L+1)^*]^*；L为极化方向分数间隔均衡器长度的一半；上标*表示矩阵转置运算；i为第i个采样时刻，T是发送信号的符号周期；

2)设计输出z(n)：z(n)＝λ(n)z₁(n)+[1-λ(n)]z₂(n)；其中，λ(n)＝[λ_p(n),λ_q(n)]^*为软判决算子；z_i(n)＝[z_i,p(n),z_i,q(n)]^*,i＝1,2是均衡器输出的第i个信号，其值为z_p(n)的第i行；