[发明专利]基于卷积循环自动编码器的并行光模数转换系统和方法

说明书

本发明公开了一种基于卷积循环自动编码器的并行光模数转换系统和方法，系统包括并行光模数转换器模块、数字信号处理器模块和卷积循环自动编码器模块；用两种失配程度的一类信号训练后，卷积循环自动编码器模块能够学习到并行光模数转换器模块的系统特征也即时间失配，并将失配信号映射为系统无失配状态下的高质量的数字信号；而且两种失配程度的一类信号训练后的卷积循环自动编码器模块，能够实现对多种失配程度的多类信号失配补偿。本发明可广泛应用于提升并行光模数转换器性能，对需要实现高频、大带宽、高精度采样的当代信息处理系统如微波光子雷达和光通信等系统的性能提升和能力拓展具有重要意义。

技术领域

本发明属于光信号处理技术和深度学习技术，尤其涉及一种基于卷积循环自动编码器的并行光模数转换系统和方法。

背景技术

随着信息技术的发展，通信，雷达，电子对抗等当代信息处理系统领域所使用的电磁信号通常具有高频段大带宽特性。为了将这些高频、大带宽模拟信号变换至数字域处理，通常需要采用模数转换器进行模数转换。电模数转换器虽然具有量化精度高和工作状态稳定等优势，但是受限于时间抖动和电器件带宽，它们无法对高频大带宽的模拟信号进行数字化。光模数转换器利用光的大带宽优势能够实现超高采样率和超宽带接收。光采样电量化的光模数转换器兼有光的大带宽和电的高精度量化优势，因而被广泛研究与应用。为了降低电模数转换器的采样率以及光电转换器的带宽，光模数转换器通常采用并行结构。然而，由于多个并行通道之间通常存在硬件偏差，如各个通道的物理长度不一致，所以系统的多路输出交织后得到的信号中含有频率为fs/2-f的失配成分，其中fs为光模数转换系统的采样率，f为被采样信号的频率。因此，并行结构的光模数转换器的性能受各个并行通道间硬件偏差影响。例如，在一个全光相干雷达系统中，光子接收端(光模数转换器)的四个通道间不同的延时限制了系统的无杂散动态范围[Ghelfi,P.,Laghezza,F.,Scotti,F.et al.Afully photonics-based coherent radar system.Nature vol.507,pp.341-345，2014]。