[发明专利]无反馈回路的光差分正交移相键控调制器的预编码器

说明书

技术领域

本发明涉及一种光通信技术领域的调制器，具体的说，涉及的是一种无反馈回路的光差分正交移相键控调制器的预编码器。

背景技术

近年来，随着光纤通信系统的发展，除了非归零(NRZ)和归零(RZ)码型的开关键控(OOK)等已实用化的调制技术之外，双二进制(duo binary)，载波抑制归零(CSRZ)，差分移相键控(DPSK)等调制方式也逐步应用于系统之中。光差分正交移相键控(光DQPSK)中，信息由相邻码元的相位差表示，分别用0，π/2，π，3π/2(或者π/4，3π/4，5π/4，7π/4)来表示不同信号。由于传输的是四进制码元，其频谱利用率加倍，并放宽了对光电器件速率、色散容纳能力、偏振模色散容纳能力等的要求，因此光DQPSK调制的应用前景可观。

光DQPSK采用两个并联的马赫-曾德相位调制器进行调制，光载波的相位变化由加载在两个支路上的调制信号控制，“Q”支路经过π/4移相后与“I”支路耦合为一路传输。接收机检测相邻比特之间的相位差，输出2位二进制码元。调制码元和接收码元之间需要进行差分预编码，传统的差分预编码方式包含反馈回路，在高速系统中受到电信号传输速率的限制，无法实现。因此，在目前的光DQPSK传输实验中，极少加入实际的预编码模块，这也是限制光DQPSK实用化的重要因素之一。

经对现有技术文献检索的发现，现有解决方案有两种。一种为使用多路预编码器复用，以增加反馈回路延时。美国专利申请号US20050074245A1，名为“Differential Encoder for an Optical DQPSK Modulator(光DQPSK调制器的差分预编码器)”中所公开的技术，通过对四路低速预编码器的复用，实现四倍速的光DPQSK预编码，放宽对反馈延时的限制。这并没有从本质上解决反馈延时的问题，且引入数据分路，复用等其它技术问题。另一种方案采用两个串联的马赫-曾德相位调制器进行DQPSK调制。专利申请号为WO2005069490A1，名为“Circuit Arrangement for Pre-Coding Digital Signals for MessageTransmission by Means of Optical DQPSK Modulation(光DQPSK数字传输的预编码电路方案)”中所公开的技术，使用串联马赫-曾德相位调制器对光信号进行调制，使用串联预编码方法。此方法的“I”、“Q”支路采用非对称编码，调制将时引入较长的光信号延时和光电信号对齐等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种无反馈回路的光差分正交移相键控调制器的预编码器，解决了光DQPSK预编码信号速率受电反馈延时限制的问题，使其满足高速光DQPSK调制中的预编码需求。

本发明是通过以下技术方案实现的，包括：四个差分编码单元，两个数据延时单元，一个异或门，一个交叉开关。输入调制器的两路数据信号各一分为二，得到四路信号，其中两路信号输入两个差分编码单元，这两个差分编码单元的输出端连接到异或门的输入端，异或门的输出端连接到交叉开关的输入端，这两路信号通过差分编码单元差分编码后，通过异或门进行异或运算，产生交叉开关的控制信号。另外两路信号分别输入两个数据延时单元，两个数据延时单元的输出端分别连接到交叉开关的输入端，交叉开关的输出端分别连接到另外两个差分编码单元，这两路信号经过数据延时单元延时一个比特后，用交叉开关选择交换路径，并分别通过差分编码单元进行差分编码，生成同相位和正交相位的光DQPSK调制信号。

所述的交叉开关，有两个输入端，对应两个输出端。当控制信号为“0”时，输出端与输入端直接连接，信号路径不变；当控制信号为“1”时，输出端与输出端交叉连接，两路信号的路径互换。

与现有技术相比，本发明的电路采用前向生成的控制信号代替反馈控制信号，避免了由于运算和传输所带来的电延时，解除了该延时对光DQPSK预编码速率的限制，使其能应用于高速光DQPSK调制中。另外，编码过程中的两路信号完全对称，易于后级的处理及调制。

附图说明

图1为本发明实施例所用的光DQPSK调制解调系统结构图。

图2为本发明实施例所用的光DQPSK调制解调的编码星座图；

其中，(a)为调制系统的编码星座图，(b)为解调系统的编码星座图。

图3为传统光DQPSK预编码器结构框图。

图4为本发明实施例预编码器结构框图。

图5为本发明实施例中交叉开关的结构图。