[发明专利]用于低带宽高速光通信的最大化方差数据选择的SVM均衡方法及系统

说明书

本发明用于低带宽高速光通信的最大化方差数据选择与SVM均衡方法：步骤1：在传输的数字信号数据头中插入设定量的训练序列，经过高速NRZ调制生成电NRZ信号，将电NRZ信号经过光调制器转换成光NRZ信号；步骤2：信号经过光纤，传输至接收端，接收端将收到的光NRZ信号转化为电NRZ信号；步骤3：对电NRZ信号采样，然后经过时间同步；步骤4：对时间同步过后的数据提取训练序列；步骤5：用最大化方差的方法提取每一段每个码元采样点中的最佳判别采样点；并为每个训练序列构建特征向量；步骤6：利用训练序列的特征向量，采用SVM算法训练最优分类超平面；步骤7：对每个新的未知的码元构建特征向量；步骤8：利用最优分类超平面，对NRZ电信号进行分类。

技术领域

本发明属于低带宽高速光通信系统技术领域，具体涉及一种用于低带宽高速光通信的最大化方差数据选择的SVM(支持向量机)均衡方法及系统。

背景技术

近年来，随着各种新兴业务的发展，终端用户的带宽需求正在迅速增长。这使得对光通信波长速率的要求越来越高，单个波长的速率正朝着40Gb/s，甚至100Gb/s的方向发展。现阶段，铺设的G.652标准的光纤的工作波长为C波段，该波段具有较大的色散，且随着速率的增长，色散的影响会愈加严重。而色散会导致脉冲展宽，引起码间串扰，使信号产生畸变，导致误码率上升，提高对接收机的灵敏度要求，降低系统性能。若通过提高接收光功率的方式来保证通信质量的话，会加大通信成本，考虑低成本光通信系统对成本十分敏感，通常采用信道均衡技术来补偿或消除色散对信号的干扰。

用均衡技术对色散进行补偿，可以分为在光域上均衡和在电域上均衡两种。在光域上对信号进行色散所造成的ISI补偿，例如色散补偿光纤(DCF)、光纤布拉格光栅(FBG)等，其中DCF是全球范围内的长距离/超长距离光纤通信的首选方案，也是使用的最多的方案，但其本身损耗较高，需要光放大器配合使用，导致实现成本较高，不适合于低成本短距离光通信。因而电色散补偿(EDC)是低成本光通信中一个非常热门的研究方向。

经对现有文献检索发现，目前的EDC技术通常分为予色散补偿技术和后色散补偿技术。予色散补偿技术，例如Y London，S Dan等于2014年发表的《Enhanced FractionalElectrical Dispersion Compensation for High-Speed Analog Traces in DataCenter Intra-Connections》，在发射端通过改变电参数的设置，模拟高速光纤产生的色散，提前对光纤链路产生的色散进行补偿。它的优点是方案比较简单，但是，整个过程无法实现自适应需要人工调试，实际中实现并不方便。再如，Katz G,Sadot D等在2006年发表的《Electrical dispersion compensation equalizers in optical long-haul coherent-detection system》采用后补偿技术，在接收机上利用判决反馈均衡器(DFE)，线性均衡器(LE)以及最大似然序列估计(MLSE)分别在相干检测和直接检测光系统中，补偿色散影响，分析并证明了各方案的性能。但该方案采用传统的电域均衡器，所需的训练序列较长，均衡开支较高，同时计算复杂度较高，因此综合性能有待进一步提升。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供了一种用于低带宽高速光通信的最大化方差数据选择与SVM均衡方法及系统。

本发明采取如下技术方案：

用于低带宽高速光通信的最大化方差数据选择与SVM均衡方法，按如下步骤：

步骤1：在传输的数字信号数据头中插入设定量的训练序列(根据具体需求设定训练数目)，经过高速NRZ调制生成电NRZ信号，将电NRZ信号经过光调制器转换成光NRZ信号。

步骤2：信号经过光纤，传输至接收端，接收端利用相关器件(如光电探测器)将收到的光NRZ信号转化为电NRZ信号。

步骤3：对电NRZ信号采样，然后经过时间同步。