[发明专利]一种偏振复用相干光通信系统的双判决盲均衡方法

摘要

本发明公开了一种偏振复用相干光通信系统的双判决盲均衡方法，设计了软判决代价函数及其更新准则，构造了一种基于反曲函数的输出软判决算子，提出了输出判决算子的步长更改方法，当输出端信号均方误差足够低时，两个蝶形均衡器开启，进而获得较快的收敛速度和较小的稳态误差的效果。

主权项

1.一种偏振复用相干光通信系统的双判决盲均衡方法，其特征在于，包括以下步骤：1)建立偏振复用信号传输模型：均衡器输出其中，w_p＝[w_p,p(0),...,w_p,p(L‑1),w_p,q(0),...,w_p,q(L‑1)]^*；根据接收信号构造y_L(n)＝[y_p(n)^*,...,y_p(n‑L+1)^*,y_q(n)^*,...,y_q(n‑L+1)^*]^*；L为极化方向分数间隔均衡器长度的一半；上标*表示矩阵转置运算；i为第i个采样时刻，T是发送信号的符号周期；2)设计输出z(n)：z(n)＝λ(n)z₁(n)+[1‑λ(n)]z₂(n)；其中，λ(n)＝[λ_p(n),λ_q(n)]^*为软判决算子；z_i(n)＝[z_i,p(n),z_i,q(n)]^*,i＝1,2是均衡器输出的第i个信号，其值为z_p(n)的第i行；3)设计如下软判决算子：其中，反曲函数sgm(x)＝(1+e^‑x)^‑1，这里e为自然数，x为函数自变量，α⁺、α^‑分别为X方向和Y方向上判决函数输入α_p(n)、α_q(n)中的正数最大值；p和q分别代表X和Y方向极化；4)设计以下代价函数J_p(n)：将所述代价函数J_p(n)对α_p(n)求偏导，并用瞬时梯度代替真实梯度，得到其中，λ_p(n‑1)为第n‑1次迭代时的判决函数算子，为求导运算；ρ(n)为第n次迭代的高斯聚类簇的方差；p_p(n)＝ηp_p(n‑1)+(1‑η)|z_1,p(n)‑z_2,p(n)|²，η∈[0,1]，|·|表示取模值运算，p_p(n)为第n次迭代的因子，p_p(n)的初始值为0；表示取实部运算；E{·}表示数学期望，z_p,R(n)和z_p,I(n)分别表示均衡器输出z_p(n)的实部和虚部，R_c为与发送信号有关的常数；5)对步骤4)的代价函数进行迭代运算，当输出信号眼图张开时，进入步骤6)；6)设计如下软判决代价函数J_SDD：M为调制信号的阶数，K为一个大于1的正整数，ρ和ζ_ij分别表示高斯簇的方差和均值；利用所述软判决代价函数J_SDD更新均衡器权值，所述均衡器权值更新准则为：μ₁为步长；均衡器更新准则为：其中，上标H表示共轭运算，e₂(n)＝d(n)‑z_2,p(n)，d(n)为判决输出信号值，μ_VSS为可变的步长；w_p(n)＝[w_1,p(n) w_2,p(n)]^T，w_m,p，m＝1,2为待获得的p极化方向的各路均衡器，上标T表示矩阵转置。