光纤通信系统中的自适应非线性均衡器及方法与流程
技术特征：
1.一种光纤通信系统中的自适应非线性均衡器，其特征在于：该自适应非线性均衡器的接收端与模数转换器相连，该自适应非线性均衡器包括N个非线性补偿模块、(N+N2)/2个色散补偿模块、一个抽头系数计算模块和一个加法器，N为大于1的正整数，非线性补偿模块的输入为A时，输出为|A|2*A；
所述非线性补偿模块用于：补偿信号在光纤中传输过程中累积的非线性效应；
所述色散补偿模块用于：补偿信号在光纤中传输的色散；
所述抽头系数计算模块用于：采用自适应算法，通过迭代计算非线性均衡器的最佳抽头系数；
所述加法器用于：将均衡器的各个支路的输出相加，得到最终经过补偿的信号。
2.如权利要求1所述的光纤通信系统中的自适应非线性均衡器，其特征在于：所述自适应非线性均衡器接收到经过模数转换的数字信号，(N+N2)/2个色散补偿模块CD对该数字信号依次进行长度为的光纤色散补偿，光纤分为N段，其中L为信号传输的光纤的总长度，N为分段数，得到N个经过不同程度色散补偿的信号(A1，A2，...，AN)；
N个非线性补偿模块对前面得到的N个信号A1、A2、…、AN进行非线性补偿的运算：A′i＝|Ai|2×Ai，i＝1,2,…，N，得到(A′1，A′2，...，A′N)，此处(A′1，A′2，...，A′N)为一个中间量，表示信号在光纤传输过程中非线性的强度；
对(A′1，A′2，...，A′N)进行剩余的色散补偿，具体操作为：对A′i进行长度为的色散，最终得到(A″1，A″2，...，A″N)，(A″1，A″2，...，A″N)为非线性均衡器N个支路的输出；
将(A″1，A″2，...，A″N)分别乘以均衡器的抽头系数，然后与完全补偿色散的信号AN相加，得到最佳抽头系数，作为均衡器的输出Aout；
将最佳抽头系数代入均衡器，得到最终输出。
3.如权利要求2所述的光纤通信系统中的自适应非线性均衡器，其特征在于：所述均衡器的抽头系数由自适应算法决定，自适应算法的流程为：
S401、设定一组非线性均衡的N个初始抽头系数(γ1，γ2，...，γN)0，代入均衡器，得到输出Aout0；
S402、在S401初始设定的抽头系数上增加一个微小的量，得到另外一组抽头系数(γ1，γ2，...，γN）1，将(γ1，γ2，...，γN)1代入均衡器，得到输出Aout1；
S403、计算Aout0和Aout1的代价函数，用CF(Aout0)和CF(Aout1)表示：CF(A)＝σ2(|A|2)，其中，σ2为方差，||为取模运算，此处A取Aout0或Aout1；
S404、计算代价函数的梯度：
其中，
为代价函数CF的梯度；
S405、抽头系数更新，由一组抽头系数(γ1，γ2，...，γN)1推出新的抽头系数(γ1，γ2，...，γN)2：
其中u为步长；
S406、重复S403到S405的步骤，进行迭代，从(γ1，γ2，...，γN)2一直递推到(γ1，γ2，...，γN)N，直到满足以下条件，迭代终止：CF(AN)＜ε，其中，ε为设定的阈值，得到(γ1，γ2，...，γN)N；
S407、S406得到的(γ1，γ2，...，γN)N即为最佳抽头系数，将其回馈给自适应均衡器。
4.如权利要求3所述的光纤通信系统中的自适应非线性均衡器，其特征在于：步骤S402中，所述(γ1，γ2，...，γN)1的计算过程如下：
(γ1，γ2，...，γN)1＝(γ1，γ2，...，γN)0+δ，
上式中，(γ1，γ2，...，γN)0为初始设定的一组抽头系数，δ为一个比较小的数，在初始设定的一组抽头系数中每个系数分别加上δ，即得到(γ1，γ2，...，γN)1。
5.如权利要求1所述的光纤通信系统中的自适应非线性均衡器，其特征在于：所述光纤分为N段时，均匀分段，每段长度均为L/N；或者不均匀分段，即N段的长度不相同。
6.一种应用于权利要求1所述自适应非线性均衡器的光纤通信系统中的自适应非线性均衡方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、自适应非线性均衡器接收到经过模数转换的数字信号，(N+N2)/2个色散补偿模块CD对该数字信号依次进行长度为的光纤色散补偿，光纤分为N段，其中L为信号传输的光纤的总长度，N为分段数，得到N个经过不同程度色散补偿的信号(A1，A2，...，AN)；
S2、N个非线性补偿模块对步骤S1得到的N个信号A1、A2、…、AN进行非线性补偿的运算：A′i＝|Ai|2×Ai，i＝1,2,…，N，得到(A′1，A′2，...，A′N)，此处(A′1，A′2，...，A′N)为一个中间量，表示信号在光纤传输过程中非线性的强度；
S3、对步骤S2得到的(A′1，A′2，...，A′N)进行剩余的色散补偿，具体操作为：对A′i进行长度为的色散，最终得到(A″1，A″2，...，A″N)，(A″1，A″2，...，A″N)为非线性均衡器N个支路的输出；
S4、将步骤S3得到的(A″1，A″2，...，A″N)分别乘以均衡器的抽头系数，然后与完全补偿色散的信号AN相加，得到均衡器的输出Aout；
S5、将步骤S4得到的最佳抽头系数代入均衡器，得到最终输出。
7.如权利要求6所述的光纤通信系统中的自适应非线性均衡方法，其特征在于：步骤S4中，均衡器的抽头系数由自适应算法决定，自适应算法的流程为：
S401、设定一组非线性均衡的N个初始抽头系数(γ1，γ2，...，γN)0，代入均衡器，得到输出Aout0；
S402、在S401初始设定的抽头系数上增加一个微小的量，得到另外一组抽头系数(γ1，γ2，...，γN)1，将(γ1，γ2，...，γN)1代入均衡器，得到输出Aout1；
S403、计算Aout0和Aout1的代价函数，用CF(Aout0)和CF(Aout1)表示：CF(A)＝σ2(|A|2)，其中，σ2为方差，||为取模运算，此处A取Aout0或Aout1；
S404、计算代价函数的梯度：
其中，
为代价函数CF的梯度；
S405、抽头系数更新，由一组抽头系数(γ1，γ2，...，γN）1推出新的抽头系数(γ1，γ2，...，γN)2：
其中u为步长；
S406、重复S403到S405的步骤，进行迭代，从(γ1，γ2，...，γN)2一直递推到(γ1，γ2，...，γN)N，直到满足以下条件，迭代终止：CF(AN)＜ε，其中，ε为设定的阈值，得到(γ1，γ2，...，γN）N；
S407、S406得到的(γ1，γ2，...，γN)N即为最佳抽头系数，将其回馈给自适应均衡器。
8.如权利要求7所述的光纤通信系统中的自适应非线性均衡方法，其特征在于：步骤S402中，(γ1，γ2，...，γN)1的计算过程如下：
(γ1，γ2，...，γN)1＝(γ1，γ2，...，γN)0+δ，
上式中，(γ1，γ2，...，γN)0为初始设定的一组抽头系数，δ为一个比较小的数，在初始设定的一组抽头系数中每个系数分别加上δ，即得到(γ1，γ2，...，γN)1。
9.如权利要求6所述的光纤通信系统中的自适应非线性均衡方法，其特征在于：步骤S1中，光纤分为N段时，均匀分段，每段长度均为L/N；或者不均匀分段，即N段的长度不相同。
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