[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

说明书

本发明提供一种基于预均衡的超高阶QAM调制传输系统和方法，所述系统包括：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，包括任意波发生器和IQ调制器，所述数据发射模块通过任意波发生器和IQ调制器输出数据；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，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。

技术领域

本发明涉及光纤通信技术领域，尤其涉及一种基于预均衡的超高阶QAM调制传输系统和方法。

背景技术

近年来，随着信息科学和5G网络科研技术的进步，人们获取信息的速度越来越快，信息交换速率越来越高。如何更有效地利用一定的频谱资源实现高速数据传输已成为了通信行业关注的焦点。目前，全球主要的网络数据流量都是由光纤通信系统承载的，因此对于光纤传输容量需求的增长也日益加速，满足快速增长的网络容量需求已成为未来光通信技术面临的严峻挑战。

由香农定理可知，信道容量存在理论上的极限。研究表明，在信号满足高斯分布时可以无限接近这一极限，因此引入概率整形技术(PS)，将信息映射为符合高斯分布的非均匀信号。同时采用尽可能高阶的调制格式，超高阶调制技术可以在有限的波长资源的情况下增加每符号所携带的比特数，提高频谱效率并降低每比特的成本。

而随着调制阶数的提高，信号对于数字信号处理算法的要求也越来越高，如何在现有器件的情况下提升超高阶调制系统的性能是通信领域研究的热点。

发明内容

鉴于此，本发明的实施例提供了一种基于预均衡的超高阶QAM调制传输系统，以消除或改善现有技术中存在的一个或更多个缺陷。

本发明的一个方面提供了一种基于预均衡的超高阶QAM调制传输系统，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。

采用上述方案，首先，本方案在发射端算法模块设置有预均衡处理层，由于归一化抽头系数越小，表明该抽头越不重要，删除该抽头对系统均衡性能的影响也越小，本方案基于权重矩阵中的0抽头个数对预均衡处理层的权重举证进行更新，使预均衡的计算更加精准且简化，提高了数字信号处理算法对数据计算的进准度。

在本发明的一些实施方式中，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。

在本发明的一些实施方式中，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。

在本发明的一些实施方式中，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。