[发明专利]一种基于预均衡的超高阶QAM调制传输系统和方法

权利要求书

1.一种基于预均衡的超高阶QAM调制传输系统，其特征在于，所述系统包括：

发射端算法模块，所述发射端算法模块包括预均衡处理层，所述预均衡处理层基于权重矩阵对待发送数据矩阵进行处理，所述权重矩阵在每次对待发送数据矩阵进行处理后，基于所述权重矩阵中的0抽头个数对所述权重矩阵进行更新；

数据发射模块，所述数据发射模块包括任意波发生器和IQ调制器，所述数据发射模块接收发射端算法模块输出的数据矩阵，通过任意波发生器和IQ调制器输出数据；

数据接收模块，所述数据接收模块包括相干接收机和示波器，所述相干接收机与所述IQ调制器通过传输光纤相连接，传入的数据顺序通过相干接收机和示波器进行处理；

接收端算法模块，所述接收端算法模块包括解码层，所述接收端算法模块接收示波器传入的数据，通过所述解码层解析得到接收数据矩阵。

2.根据权利要求1所述的基于预均衡的超高阶QAM调制传输系统，其特征在于，所述发射端算法模块包括预均衡处理层、上采样层和根升余弦成型滤波器，所述待发送数据矩阵顺序经过所述预均衡处理层、上采样层和根升余弦成型滤波器进行处理。

3.根据权利要求1所述的基于预均衡的超高阶QAM调制传输系统，其特征在于，所述待发送数据矩阵在输入到所述预均衡处理层前，通过概率整形算法进行处理。

4.根据权利要求1所述的基于预均衡的超高阶QAM调制传输系统，其特征在于，所述接收端算法模块包括重采样层、正交化归一化层、根升余弦匹配滤波器、下采样层、时钟恢复层、后均衡层、相位估计层和解码层，示波器传入的数据顺序经过所述重采样层、正交化归一化层、根升余弦匹配滤波器、下采样层、时钟恢复层、后均衡层、相位估计层和解码层进行处理。

5.根据权利要求4所述的基于预均衡的超高阶QAM调制传输系统，其特征在于，所述相位估计层采用主成分分析法和BPS相位恢复算法顺序进行处理。

6.根据权利要求1所述的基于预均衡的超高阶QAM调制传输系统，其特征在于，所述接收端算法模块在解析得到接收数据矩阵后，基于接收数据矩阵与输入所述发射端算法模块前的待发送数据矩阵计算误比特率。

7.根据权利要求1所述的基于预均衡的超高阶QAM调制传输系统，其特征在于，在所述预均衡处理层基于权重矩阵对待发送数据矩阵进行处理的步骤中，基于如下公式进行处理：

y(k)＝w^T(k)x(k)；

y(k)表示所述预均衡处理层输出的数据矩阵，w^T(k)当前权重矩阵的转置矩阵，x(k)表示输入到所述预均衡处理层的待发送数据矩阵。

8.根据权利要求1-7任一项所述的基于预均衡的超高阶QAM调制传输系统，其特征在于，在基于所述权重矩阵中的0抽头个数对所述权重矩阵进行更新的步骤中，基于如下公式对所述权重矩阵进行更新：

其中，w(k+1)表示更新后的权重矩阵，w(k)表示更新前的权重矩阵，μ为学习率参数，e(k)表示误差信号，x(k)表示输入到所述预均衡处理层的待发送数据矩阵，γ表示正则化参数，表示f(w(k))的次微分，f(w(k))表示更新前的权重矩阵的l₀范数。

9.根据权利要求8所述的基于预均衡的超高阶QAM调制传输系统，其特征在于，根据如下公式计算误差信号：

e(k)＝d(k)-y(k)；

其中，e(k)表示误差信号，d(k)表示预设的标准值，y(k)表示所述预均衡处理层输出的数据矩阵。

10.一种应用如权利要求1-9任一项所述系统的基于预均衡的超高阶QAM调制传输方法，其特征在于，所述方法的步骤包括：

将所述待发送数据矩阵输入到发射端算法模块，所述发射端算法模块包括预均衡处理层，所述预均衡处理层基于权重矩阵对待发送数据矩阵进行处理，所述权重矩阵在每次对待发送数据矩阵进行处理后，基于所述权重矩阵中的0抽头个数对所述权重矩阵进行更新；

数据发射模块接收所述发射端算法模块输出的数据矩阵，通过任意波发生器和IQ调制器输出数据；

数据接收模块接收所述数据发射模块传入的数据，所述数据接收模块包括相干接收机和示波器，所述相干接收机与所述IQ调制器通过传输光纤相连接，传入的数据顺序通过相干接收机和示波器进行处理；

接收端算法模块接收示波器传入的数据，通过所述接收端算法模块的解码层解析得到接收数据矩阵。