[发明专利]一种CO-OFDM系统非线性效应抑制方法及系统

说明书

本发明公开了一种CO‑OFDM系统非线性效应抑制方法及系统，包括：在系统发送端，对于任意一个分组，获得与导频符号呈相位共轭的共轭符号，从而得到对应的邻近估计组；对导频符号、共轭符号以及数据符号进行载波映射，并将载波发往系统接收端；在系统接收端，对发送自系统发送端的载波进行频域信号还原，并提取导频符号、共轭符号及数据符号；将所提取的导频符号与对应的共轭符号进行相干叠加，以补偿导频符号中的非线性相移；利用所提取的导频符号和对应的共轭符号估计同一邻近估计组内数据符号的非线性相移，并对数据符号的非线性相移进行补偿。本发明能够对CO‑OFDM系统中非线性效应导致的损伤进行有效、全面且实时的补偿。

技术领域

本发明属于光通信领域，更具体地，涉及一种CO-OFDM系统非线性效应抑制方法及系统。

背景技术

光通信CO-OFDM(Coherent Optical Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing，相干光正交频分复用)系统中的子载波频率间隔严格相等，易满足非线性四波混频效应的相位匹配条件，进而导致严重的载波间干扰。同时，由于CO-OFDM信号具有高的峰均功率比，使得其更易达到克尔非线性的阈值而进一步受到自相位调制、交叉相位调制的影响。如何高效地抑制光纤链路中的非线性效应是CO-OFDM技术中的一个关键问题。

现有的基于载波导频的信道监测方案只能对随机相位噪声进行近似估计，无法对非线性效应导致的与载波频谱位置相关的相位偏移进行消除，而且会降低频谱效率；传统的背向传输算法又由于其极高的计算复杂度而难以在CO-OFDM系统非线性损伤的实时补偿中有较好的补偿效果。因此对于CO-OFDM系统的光纤非线性损伤，当前还没有一个有效且全面的补偿方法。

发明内容

针对现有技术的缺陷和改进需求，本发明提供了一种CO-OFDM系统非线性效应抑制方法，其目的在于，分别计算导频和数据中与载波频谱位置相关的非线性相移并进行补偿，从而对CO-OFDM系统中非线性效应导致的损伤进行有效、全面且实时的补偿。

为实现上述目的，按照本发明的第一方面，提供了一种CO-OFDM系统非线性效应抑制方法，包括如下步骤：

(1)在系统发送端，对于任意一个分组，获得与导频符号呈相位共轭的共轭符号，从而得到由共轭符号以及该分组内的导频符号和数据符号构成的邻近估计组；

(2)对导频符号、共轭符号以及数据符号进行载波映射，并将载波发往系统接收端；

(3)在系统接收端，对发送端的载波进行频域信号还原，并提取导频符号、共轭符号及数据符号；

(4)将所提取的导频符号与对应的共轭符号进行相干叠加，以补偿导频符号中的非线性相移；利用所提取的导频符号和对应的共轭符号估计同一邻近估计组内数据符号的非线性相移，并根据估计结果对数据符号的非线性相移进行补偿；

其中，每一个分组包含一路导频符号和一路或多路数据符号。

进一步地，步骤(2)中，对导频符号、共轭符号以及数据符号进行载波映射，是根据IFFT(Inverse Fast Fourier Transform，快速傅里叶逆变换)的可控载波映射对完成的，且步骤(3)中，对发送自系统发送端的载波进行频域信号还原，是通过FFT(Fast FourierTransform，快速傅里叶变换)完成的。

进一步地，步骤(4)中，利用所提取的导频符号和对应的共轭符号估计同一邻近估计组内数据符号的非线性相移，包括：

对于任意一路数据符号D_i，采用如下公式估计其非线性相移：