[发明专利]偏振移位键控调制解调方法、系统以及接收端自适应滤波系数的更新方法

摘要

本发明公开了一种偏振移位键控调制解调方法、系统以及接收端自适应滤波系数的更新方法，偏振移位键控调制解调方法包括：在发送端，采用正交相移键控方式，在X偏振方向上调制出任意QPSK信号在Y偏振方向上，根据输入信号S(n)调制成与X偏振信号相同或相反的Y偏振信号在接收端，采用偏振复用正交相移键控方式将接收信号解调为相应的电信号，然后再用ADC采样、量化后进行数字信号处理还原出输入信号S(n),数字信号处理采用改进的CMA方法更新自适应滤波器系数。本发明，具有偏振移位键控免疫相位噪声，并降低光纤非线性影响的优点，能在超长跨距传输中发挥重要作用，并且，发送接收信号完全继承偏振复用QPSK的成熟硬件架构，实现简单，具有很强的实用性。

主权项

接收端自适应滤波系数的更新方法，其特征在于，包括以下步骤：对X偏振接收信号[Ein^x(n‑l)]和Y偏振接收信号[Ein^y(n‑l)]进行时域均衡；采用如下公式进行滤波：${\mathrm{Eout}}^x\left(n\right)=\underset{l=-L+1}{\overset{L-1}{\mathrm{\Σ}}}{F}^{\mathrm{xx}}\left(l\right)\left[{\mathrm{Ein}}^x(n-l)\right]+\underset{l=-L+1}{\overset{L-1}{\mathrm{\Σ}}}{F}^{\mathrm{xy}}\left(l\right)\left[{\mathrm{Ein}}^y(n-l)\right];$${\mathrm{Eout}}^y\left(n\right)=\underset{l=-L+1}{\overset{L-1}{\mathrm{\Σ}}}{F}^{\mathrm{yx}}\left(l\right)\left[{\mathrm{Ein}}^x(n-l)\right]+\underset{l=-L+1}{\overset{L-1}{\mathrm{\Σ}}}{F}^{\mathrm{yy}}\left(l\right)\left[{\mathrm{Ein}}^y(n-l)\right];$其中：Eout^x(n)和Eout^y(n)分别为自适应滤波器X偏振接收信号和Y偏振接收信号的输出，F^xx、F^xy、F^yx、F^yy为四个自适应滤波器系数，n为序列号，L为自适应滤波器级数，l为自适应滤波器级数序号；采用梯度算法更新F^xx、F^xy、F^yx、F^yy值，自动收敛到误差ε的最小值时的取值，ε的定义为：$\mathrm{\ϵ}={\mathrm{\ϵ}}_x^2+{\mathrm{\ϵ}}_y^2+{\mathrm{\ϵ}}_{\mathrm{xy}}^2;$ε_x＝{1‑Eout_x(n)[Eout_x(n)]^*}；ε_y＝{1‑Eout_y(n)[Eout_y(n)]^*}；ε_xy＝{2‑[Eout_x(n)+jEout_y(n)][Eout_x(n)+jEout_y(n)]^*}；对应的系数更新公式为：F^xx(l,g+1)＝F^xx(l,g)+4μ₁ε_xEout_x(n)[Ein^x(n‑l)]^*+4μ₂ε_xy[Eout_x(n)+jEout_y(n)][Ein^x(n‑l)]^*；F^xy(l,g+1)＝F^xy(l,g)+4μ₁ε_xEout_x(n)[Ein^y(n‑l)]^*+4μ₂ε_xy[Eout_x(n)+jEout_y(n)][Ein^y(n‑l)]^*；F^yx(l,g+1)＝F^yx(l,g)+4μ₁ε_yEout_y(n)[Ein^x(n‑l)]^*－4μ₂ε_xyj[Eout_x(n)+jEout_y(n)][Ein^x(n‑l)]^*；F^yy(l,g+1)＝F^yy(l,g)+4μ₁ε_yEout_y(n)[Ein^y(n‑l)]^*‑4μ₂ε_xyj[Eout_x(n)+jEout_y(n)][Ein^y(n‑l)]^*；*为共轭符号，g表示第g次更新，μ₁为根据需要使用的微小系数，取值范围可以是1‑10^‑9，j为复数符号。