[发明专利]一种少模光纤传输系统及其数字信号恢复方法

权利要求书

1.一种少模光纤传输系统，包括发送端和接收端，发送端和接收端通过少模光纤相连，其特征在于：发送端包括发送激光器、分光器、模式耦合器和至少2个偏振复用IQ调制器，每个偏振复用IQ调制器各配置有2个OFDM发生器；发送激光器通过分光器分别与每个偏振复用IQ调制器相连，每个偏振复用IQ调制器均与模式耦合器相连；

接收端包括接收激光器、模式分束器、数字信号处理芯片以及与发送端的偏振复用IQ调制器数量相同的偏振相干接收机，接收激光器、模式分束器均分别与每个偏振相干接收机相连；每个偏振相干接收机各配置有1个ADC组件，所有ADC组件均与数字信号处理芯片连接；模式分束器通过少模光纤与模式耦合器相连。

2.如权利要求1所述的少模光纤传输系统，其特征在于：所述发送端采用3个光纤传输模式，每个光纤传输模式有2个偏振态；所述偏振复用IQ调制器的数量为3个，每个偏振复用IQ调制器对应1个光纤传输模式，每个偏振复用IQ调制器的2个OFDM发生器对应1个光纤传输模式的2个偏振态；所述分光器采用1分3光分束器；所述接收端中偏振相干接收机的数量为3个。

3.如权利要求1或2所述的少模光纤传输系统，其特征在于：每个所述ADC组件内均设置有4个ADC。

4.一种用于权利要求1至3任一项所述的少模光纤传输系统的数字信号恢复方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：发送端的发送激光器通过分光器分光至每个偏振复用IQ调制器上，经2个OFDM发生器调制为2个偏振态的OFDM信号，所有偏振复用IQ调制器的OFDM信号通过模式耦合器耦合，形成具有多个模式的模式复用信号；模式耦合器将模式复用信号通过少模光纤形成少模光纤OFDM信号后传输至模式分束器，转到S2；

S2：模式分束器将少模光纤OFDM信号分束至每个偏振相干接收机上，接收激光器的光路发送至每个偏振相干接收机上；偏振相干接收机将接收的信号和光路进行拍频后，经ADC组件进行模数转换形成数字信号，ADC组件将数字信号发送至数字信号处理芯片，转到S3；

S3：数字信号处理芯片对数字信号进行串并转换和离散傅里叶解调，对解调后的信号通过独立组成成分分析的算法进行模式解复用；数字信号处理芯片通过OFDM信道估计和均衡算法，对模式解复用后的信号进行恢复；数字信号处理芯片对恢复后的信号进行相位补偿和误码率统计。

5.如权利要求4所述的少模光纤传输系统的数字信号恢复方法，其特征在于：所述少模光纤传输系统的发送端具有3个偏振复用IQ调制器，3个偏振复用IQ调制器总共会调整形成6个偏振态的OFDM信号，即S1中的模式复用信号具有6个模式，S2中的少模光纤OFDM信号以及S3中的数字信号均具有6个模式；

在此基础上，S3中所述对解调后的信号通过独立组成成分分析的算法进行模式解复用，具体包括以下流程：将具有6个模式的数字信号经离散傅里叶信号解调后定义为：X₁,Y₁,X₂,Y₂,X₃,Y₃，定义接收的6个模式的少模光纤OFDM信号的第N个OFDM符号的第k个OFDM子载波为定义发送的6个模式的模式复用信号的第N个OFDM符号的第k个OFDM子载波为将少模光纤OFDM信号的模型表述为：

式(1)中即为子载波的信道模型；采用独立组成成分分析的方法对信道模型进行估计，对估计出来的信道模型进行模式解复用。