[发明专利]一种基于脉冲交叠的超奈奎斯特的通信系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于时域脉冲交叠的超奈奎斯特通信系统及方法，其中通信系统包括发射装置和接收装置，发射装置包括：信号源，分别为每个信道提供电信号；发射机，分别将每个信道上的电信号进行时域压缩转化非正交化交叠的光信号，并对每个信道上非正交化交叠的光信号进行频域复用，生成频域复用信号并输出，通过光纤链路把频域复用信号传输给接收装置。本发明提供的通信系统及方法是基于时频域超奈奎斯特思想，在发射端通过压缩相邻脉冲之间时隙和频域各信道之间的信道间隔，提高了频谱利用率和信息传送速率。在接收端通过数字信号处理补偿脉冲交叠引入的码间干扰，打破奈奎斯特准则提升带宽的利用率，提升传输速率。

技术领域

本发明涉及高谱效大容量光传输技术领域，具体涉及一种非正交化交叠技术和频域压缩的通信系统及方法。

背景技术

为了满足市场需要，光传输系统需要提高灵活性、能量消耗和传输容量等方面的性能。而在已经铺设光纤的基础上，支持提高频谱效率的能力是至关重要的。一些技术已经被提出以提高频谱效率，包括奈奎斯特波分复用技术(Nyquist-WDM)、正交频分复用技术(OFDM)。前两种技术使用光纤作为信道时，其性能和复杂性都是相同的，并且都是正交化方式。然而奈奎斯特波分复用技术需要特定的光谱包络波形及特定的滤波器；虽然正交频分复用技术与前者相比，能够提供更高的频谱效率但是数字信号处理的复杂度更高。与此同时，超奈奎斯特技术(FTN)因打破奈奎斯特准则，进一步提升频谱效率而被提出。但是已提出的FTN技术仅限于时域或者频域，频谱利用率依旧不足，难以满足不断增长的通信容量需求。

发明内容

因此，本发明为了解决现有技术中频谱利用率较低的问题，提出了一种基于时域脉冲交叠的超奈奎斯特通信系统及方法，在时域和频域同时对信号进行压缩，相对于一般超奈奎斯特进一步提升频谱利用率，提升传输速率。

本发明实施例提供一种基于时域脉冲交叠的超奈奎斯特的发射装置，包括：信号源和发射机，其中，所述信号源，用于分别为每个信道提供电信号；所述发射机，用于分别将所述每个信道上的电信号进行时域压缩转化非正交化交叠的光信号，并对每个信道上非正交化交叠的光信号进行频域复用，生成频域复用信号并输出。

可选地，所述发射机包括：串并转换器、光源、第一耦合器、光电调制器、延时器、第二耦合器及波分复用器，其中，所述串并转换器，用于将所述电信号经过串并变换后分为多路电信号；所述光源，用于为所述光电调制器提供激光；所述第一耦合器，用于将所述激光分为多路激光；所述光电调制器，用于通过所述多路激光将所述多路电信号调制为多路光信号；所述延时器，用于将所述多路光信号分别进行延时处理，生成多路延时后光信号；所述第二耦合器，用于将所述多路延时后光信号合为一路，生成非正交化交叠的光信号；所述波分复用器，用于将每个信道的非正交化交叠的光信号进行频域复用，生成频域复用信号。

可选地，所述发射机包括：串并转换器，延时器、第三耦合器、光源、光电调制器及波分复用器，其中，所述串并转换器，用于将所述电信号经过串并变化后分为多路电信号；所述延时器，用于将所述多路电信号分别进行延时处理，生成多路延时后电信号；所述第三耦合器，用于将所述多路延时电信号合为一路，生成非正交化交叠的电信号；所述光源，用于为所述光电调制器提供激光；所述光电调制器，用于通过所述激光将所述非正交化交叠的电信号调制为非正交化交叠的光信号；所述波分复用器，用于将每个信道的非正交化交叠的光信号进行频域复用，生成频域复用信号。

本发明实施例提供一种基于时域脉冲交叠的超奈奎斯特的接收装置，所述接收装置接收发射装置发送的频域复用信号，对所述频域复用信号进行波分解复用，生成解复用光信号，并将所述解复用光信号转换为电信号。

优选地，所述接收装置包括：波分解复用器和光电探测器，其中，所述波分解复用器，用于将所述频域复用信号解复用出每个信道的光信号；所述光电探测器，用于分别将每个信道的光信号探测为电信号；

优选地，所述接收装置还包括：数字信号处理模块，所述数字信号处理模块，用于对所述电信号进行消除信道干扰处理。