[发明专利]一种应用于超宽带波分复用系统的预放大参数优化方法

说明书

本发明公开了一种应用于超宽带波分复用系统的预放大参数优化方法，所述方法包括：获取随机初始化后的光预放大参数向量，其中，所述光预放大参数向量用于表征超宽带波分复用系统中若干波段光放大器的增益斜率向量和增益偏置向量；根据所述光预放大参数向量和预设的受激拉曼散射修正后高斯噪声闭合解模型，得到损失函数值；根据所述光预放大参数向量、所述损失函数值和模拟退火算法，确定优化后的光预放大参数向量。本发明通过上述方法来优化每个信道的预放大功率谱，使得传输时的整体带宽内的信道信噪比最大，进而得到最大的通信传输容量。

技术领域

本发明涉及数字信号处理技术领域，尤其涉及的是一种应用于超宽带波分复用系统的预放大参数优化方法。

背景技术

移动互联网的飞速发展不仅催生了第五代通信互联网，也使得各类移动通讯应用如春笋般在近五年的时间里出现。如4k视频流传输，超高清视频电话，云计算等等。作为通信网络的骨干网，光纤通信系统在通信容量的提升上面临着巨大的挑战与机遇。

但是随着通信带宽的拓宽，频谱也相应地被拓宽了，由于每个波段包含很多信道，多个波段导致信道数量非常庞大(几百个信道)，不同波段的光功率被预放大后，光纤内总体的光功率会非常大，一般可达20几个dBm。如此大的光功率结合超宽的带宽，就会引起除了自相位调制、四波混频、交叉相位调制等非线性效应外的受激拉曼散射效应，并对低频信道产生增益，这些增益会产生非线性效应，从而导致更高的非线性噪声功率，使得信号的信噪比降低，从而使信道的通信容量极限下降。

因此，现有技术还有待改进和发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种应用于超宽带波分复用系统的预放大参数优化方法，旨在解决现有技术中光信号在预防大后引起的自相位调制、四波混频、交叉相位调制等非线性效应外的受激拉曼散射效应，并对低频信道产生增益，这些增益会产生非线性效应，从而导致更高的非线性噪声功率，使得信号的信噪比降低，从而使信道的通信容量极限下降的问题。

本发明解决问题所采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供一种应用于超宽带波分复用系统的预放大参数优化方法，其中，所述方法包括：

获取随机初始化后的光预放大参数向量，其中，所述光预放大参数向量用于表征超宽带波分复用系统中若干波段光放大器的增益斜率向量和增益偏置向量；

根据所述光预放大参数向量和预设的受激拉曼散射修正后高斯噪声闭合解模型，得到损失函数值；

根据所述光预放大参数向量、所述损失函数值和模拟退火算法，确定优化后的光预放大参数向量。

在一种实现方式中，其中，所述获取随机初始化后的光预放大参数向量包括：

生成若干随机值；

将若干所述随机值组成向量作为光预放大参数向量。

在一种实现方式中，其中，所述根据所述光预放大参数向量和预设的受激拉曼散射修正后高斯噪声闭合解模型，得到损失函数值包括：

获取信道带宽、信道功率向量和放大自发辐射噪声功率；

根据所述光预放大参数向量，得到信道入纤功率向量；

基于所述受激拉曼散射修正后高斯噪声闭合解模型，对所述信道功率向量进行功率计算，得到非线性噪声功率向量；

将所述非线性噪声功率向量和所述放大自发辐射噪声功率进行求和，得到噪声总功率向量；

将所述信道入纤功率向量除以噪声总功率向量，得到功率商值向量；

对所述功率商值向量进行对数运算，得到信噪比向量；

根据所述信噪比向量，得到损失函数值。