[发明专利]一种双正交偏振复用强度调制系统及其解复用方法

摘要

本发明公开了一种双正交偏振复用强度调制系统及其解复用方法，所述系统为：两路正交偏振复用强度调制光信号共同连接到一个光耦合器，所述光耦合器、波分复用器、光放大器、光纤、波分解复用器、斯托克斯分析仪、数字信号处理单元依次相连。所述方法包括：在发射端，产生双正交偏振态复用信号，通过偏振控制器和光耦合器，将信号以不同的偏振角度复用在一起；在接收机端，采用斯托克斯分析仪作为接收方式，得到电信号I₀、I_0deg、I_45deg及I_RC；利用实时DSP信号处理实现复用信号的解调和恢复等步骤。本发明在保证光网络中发射端和接收端灵活性的同时，简化了接收端的结构，成倍地增加了通信容量，降低了成本。

主权项

1.一种双正交偏振复用强度调制系统的解复用方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：在发射端，产生双正交偏振态复用信号，通过偏振控制器和光耦合器，将信号以不同的偏振角度复用在一起；步骤2：在接收机端，采用斯托克斯分析仪作为接收方式，得到电信号I₀、I_0deg、I_45deg及I_RC；步骤3：利用实时DSP信号处理实现复用信号的解调和恢复；信号的解调包括：首先对接收信号做重采样、时滞纠正以及直流补偿；再计算斯托克斯参量S₀、S₁、S₂以及S₃并实现偏振追踪；最后利用追踪后的参考向量实现解复用与解调，得到最终输出信号；所述步骤3具体为：定义S_t1、S_t2以及S_t3为训练序列的斯托克斯参量，v₁、v₂以及v₃为分别指向0°、45°以及右旋偏振方向的初始参考向量，针对2×PDM‑OOK系统，即两个PDM‑OOK合成的系统，偏振态追踪及解复用方法描述为：1)当S_ti(n)>U_thi时，v_i(n+1)更新方式为：v_i(n+1)＝{v_i(n)+u·[s(n)‑v_i(n)]}/||v_i(n)+u·[s(n)‑v_i(n)]||当S_ti(n)<‑U_thi时，v_i(n+1)更新方式为：v_i(n+1)＝{v_i(n)+u·[‑s(n)‑v_i(n)]}/||v_i(n)+u·[‑s(n)‑v_i(n)]||其中i＝1、2或3，s(n)＝[S₁(n),S₂(n),S₃(n)]，u为更新步长，U_thi为对应S_ti判决门限；v_i(n+1)更新收敛之后，获得偏振追踪后的三个斯托克斯矢量分别为v_t1、v_t2以及v_t3；2)根据S₀的分布，将信号分为五部分；A、当S₀<S_th0时，判定发送端信号的状态都为低电平；B、当S₀>S_th3时，判定发送端信号的状态都为高电平；C、当S_th0<S₀<S_th1时，发送端四个偏振态只有其中一个携带高电平信号，计算v_t1·s及v_t2·s，根据其概率分布，判定发送端信号；如果abs(v_t1·s)>abs(v_t2·s)，当v_t1·s<S_th4时，判定发送端信号只有90°偏振态携带了高电平；当v_t1·s>S_th4时，判定发送端信号只有0°偏振态携带了高电平；如果abs(v_t1·s)<abs(v_t2·s)，当v_t2·s<S_th5时，判定发送端信号只有‑45°偏振态携带了高电平；当v_t2·s>S_th5时，判定发送端信号只有45°偏振态携带了高电平；D、当S_th1<S₀<S_th2时，发送端四个偏振态有两个携带高电平信号以及两个携带低电平信号；计算(v_t1·s+v_t2·s)、(v_t1·s‑v_t2·s)及v_t3·s，根据其概率分布，判定发送端信号；当(v_t1·s+v_t2·s)<S_th6时，判定发送端信号中90°偏振态和‑45°偏振态携带高电平；当(v_t1·s+v_t2·s)>S_th7时，判定发送端信号中0°偏振态和45°偏振态携带高电平；当(v_t1·s‑v_t2·s)<S_th8时，判定发送端信号中90°偏振态和45°偏振态携带高电平；当(v_t1·s‑v_t2·s)>S_th9时，判定发送端信号中0°偏振态和‑45°偏振态携带高电平；当v_t3·s<S_th10时，判定发送端信号中0°偏振态和90°偏振态携带高电平；当v_t3·s>S_th10时，判定发送端信号中45°偏振态和‑45°偏振态携带高电平；E、当S_th2<S₀<S_th3时，发送端四个偏振态只有其中一个携带低电平信号；同样，计算v_t1·s及v_t2·s，根据其概率分布，判定发送端信号；其中S_thj(j＝0‑10)是对应概率分布的判决阈值。