一种光偏分复用16-qam相干通信系统解复用的方法
【专利摘要】本发明公开了一种光偏分复用16-QAM相干通信系统解复用的方法，包括：对通信系统接收端接收的信号yt进行模数转换得到接收端的数字信号yi；通过独立成分分析自适应学习接收端数字信号yi找到在t=iT+t0时刻传输矩阵Wi的逆矩阵其中，T为符号间的时间间隔，t0是采样的时间偏移，i为自然数，所述传输矩阵Wi中包含了高斯白噪声、相位噪声及随机的偏振态旋转对信号的影响；根据所述传输矩阵Wi的逆矩阵Ki对所述接收端的数字信号yi进行补偿。本发明的方法与现有技术相比，具有更高的性能。
【专利说明】—种光偏分复用16-QAM相干通信系统解复用的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信【技术领域】，特别涉及一种光偏分复用16-QAM相干通信系统解复用的方法。
【背景技术】
[0002]16正交幅度调制(16-QAM)是未来光通信系统中的候选调制格式之一。与正交相移键控(QPSK)相比，它能提供更高的频谱利用效率，但同时需要更高的光信噪比(OSNR)代价。偏分复用技术(PDM)能够使系统容量变为原来的2倍，但它需要在接收端对传输过程中受到的偏振损伤进行恢复。通常用于偏分复用QPSK相干接收系统偏振解复用的恒模方法(CMA)在推广至偏分复用16QAM系统时，遇到了两个内在的限制。一是奇异性问题，即CMA的两路输出都收敛到同一个源上，这是因为CMA的两支是独立收敛造成的；二是CMA要求信号存在恒定的模长，而这与16-QAM这样的多模调制格式不太符合。因此，针对PDM 16-QAM我们需要找到性能更好的解复用方法。
[0003]独立成分分析(ICA)是利用统计特性来分离信号线性或者非线性混叠的方法。它利用信号的独立性作为分离信号的依据，因此能够彻底消除奇异性问题。
【发明内容】
[0004](一)要解决的技术问题
[0005]本发明要解决的技术问题是找到一种性能更好的光偏分复用16-QAM相干通信系统解复用的方法。
[0006](二)技术方案
[0007]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种光偏分复用16-QAM相干通信系统解复用的方法，包括:
[0008]对通信系统接收端接收的信号yt进行模数转换得到接收端的数字信号Ji ；
[0009]通过独立成分分析自适应学习所述接收端数字信号yi在t = iT+t0时刻传输矩阵Wi的逆矩阵K,=胃1，其中，T为符号间的时间间隔，h是采样的时间偏移，i为自然数，所述传输矩阵Wi中包含了高斯白噪声、相位噪声及随机的偏振态旋转对信号的影响；
[0010]根据所述传输矩阵Wi的逆矩阵Ki对所述接收端的数字信号Ji进行补偿。
[0011]其中，所述通过独立成分分析自适应学习所述接收端数字信号yi在tiT+h时刻传输矩阵Wi的逆矩阵Ki的步骤具体包括:
[0012]考虑信号为复随机变量的情况，所述传输矩阵的逆矩阵Ki的最大似然对数Λ (Ki)表示为:
[0013]A (Ki) =1g I CletKi 12+logp (Zi)
[0014]其中Zi=KiYi, P(Zi)为Zi的概率分布；
[0015]搜寻使得所述Ki的最大似然对数Λ (Ki)最大的I。
[0016]其中，通过采用自然梯度法进行更新的方法找到所述使得Ki的最大似然对数A (Ki)最大的Ki,并且同时对接收端数字信号yi进行白化处理；
[0017]其中，所述更新采用如下的更新公式:
[0018]
【权利要求】
1.一种光偏分复用16-QAM相干通信系统解复用的方法，其特征在于，包括: 对通信系统接收端接收的信号It进行模数转换得到接收端的数字信号Ji ; 通过独立成分分析自适应学习所述接收端数字信号Ii在tiT+h时刻传输矩阵Wi的逆矩阵Ki =W1-1，其中，T为符号间的时间间隔，h是采样的时间偏移，i为自然数，所述传输矩阵Wi中包含了高斯白噪声、相位噪声及随机的偏振态旋转对信号的影响； 根据所述传输矩阵Wi的逆矩阵Ki对所述接收端的数字信号Ji进行补偿。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过独立成分分析自适应学习所述接收端数字信号Yi在t = iT+t0时刻传输矩阵Wi的逆矩阵Ki的步骤具体包括: 考虑到信号为复随机变量的情况，所述传输矩阵的逆矩阵Ki的最大似然对数
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，通过采用自然梯度法进行更新的方法找到所述使得Ki的最大似然对数
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在考虑高斯白噪声和相位噪声的情况下，Φ (Zi)的表达式为:
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述自适应学习速率μ通过下面的方法确定:
6.如权利 要求1所述的方法，其特征在于，所述方法采用蝶形数字滤波器来实现，所述蝶形数字滤波器包括一个经典的蝶形结构滤波器和一个收敛度量模块。
【文档编号】H04L27/34GK103684617SQ201210331039
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年9月7日 优先权日:2012年9月7日
【发明者】张晓光, 童程, 席丽霞, 张文博, 邸雪静 申请人:江苏韶光光电科技有限公司