[发明专利]相干光纤偏分复用系统中极端场景下的均衡方法及设备

权利要求书

1.一种相干光纤偏分复用系统中极端场景下的均衡方法，其特征在于，包括：

将具有偏振旋转RSOP与偏振模色散PMD联合效应的光纤信道进行分段构造，以获得先RSOP后PMD的等价两段结构的信号损伤模型；

基于所述信号损伤模型，将经过光纤信道的损伤信号符号序列进行分窗截取，获取分窗信号；

利用Kalman滤波器均衡算法对所述分窗信号的PMD损伤在频域进行PMD补偿，对所述分窗信号的RSOP损伤在时域进行RSOP补偿；

其中，利用Kalman滤波器均衡算法对所述分窗信号的PMD损伤在频域进行PMD补偿，对所述分窗信号的RSOP损伤在时域进行RSOP补偿具体为：

为所述Kalman滤波器选择状态矢量和测量量，所述状态矢量选择为斯托克斯空间的PMD矢量的三个分量τ₁,τ₂,τ₃，以及琼斯空间RSOP的三个参量α,β,κ，所述测量量选择为x偏振信号以及y偏振信号映射到星座图空间的星座点分布半径r_x＝1,r_y＝1，信号补偿时，利用傅里叶变换将所述分窗信号变换到频域后，在频域进行PMD损伤补偿；将PMD补偿后的分窗信号再变换到时域后，对数据中央位置区域的分窗信号符号进行采样后进行RSOP损伤补偿。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述信号损伤模型，将经过光纤信道的损伤信号符号序列进行分窗截取，获取分窗信号，进一步包括：

按照接收经光纤信道损伤的信号的时序，

在当前迭代周期，从接收到的损伤信号符号序列中截取一段预设长度的信号符号，作为本迭代周期的分窗信号，以便进行当前迭代周期的傅里叶变换；

在下一个迭代周期，将所述预设长度的信号符号向后方移动一段步长后截取的一段所述预设长度的信号符号作为下一个迭代周期的分窗信号，以便进行下一个迭代周期的傅里叶变换。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述利用Kalman滤波器均衡算法对所述分窗信号的PMD损伤在频域进行PMD补偿，对所述分窗信号的RSOP损伤在时域进行RSOP补偿，进一步包括：

初始化时，为选择的状态矢量τ₁,τ₂,τ₃,α,β,κ赋初值，并为测量量的噪声协方差Q和R赋初值；

基于经过光纤信道的损伤信号符号序列，获取当前迭代周期的分窗信号；对所述分窗信号进行预测、信号补偿和纠错，迭代计算出测量量偏差、新的状态矢量、新的噪声方差；完成所有迭代后得到待补偿的损伤信号序列的完整补偿信号。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在频域进行PMD损伤补偿具体为：对于光纤信道两段结构等价的PMD损伤，根据所述PMD矢量的三个分量τ₁,τ₂,τ₃在琼斯空间对PMD进行补偿；

所述对数据中央位置区域的分窗信号符号进行采样后进行RSOP损伤补偿具体为：对于光纤信道两段结构等价的RSOP，根据所述琼斯空间RSOP的三个参量α,β,κ，在琼斯空间对RSOP进行补偿。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

所述状态矢量为：

所述Kalman滤波器的测量空间为正交偏振的x分量的星座图空间和y分量的星座图空间，所述测量量为：

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，信号补偿时，采用PMD补偿公式在频域进行PMD补偿，采用RSOP补偿公式在时域进行RSOP补偿；

所述PMD补偿公式为：

其中，Δτ表示矢量的大小，代表DGD；慢主态方向，代表PSP；表示PMD矢量；为泡利矩阵其中

所述RSOP补偿公式为：

其中，α,β,κ代表RSOP的三个角度。