[发明专利]一种用于相干光通信系统的自适应均衡器的实现方法

说明书

本发明公开了一种用于相干光通信系统的自适应均衡器的实现方法，包括以下步骤：采用联合CMA算法及LMS算法的自适应均衡器，所述自适应均衡器更新的抽头系数等于CMA算法更新的抽头系数与LMS算法更新的抽头系数之和；根据相干光通信系统的误码率自适应调整CMA算法更新的抽头系数和LMS算法更新的抽头系数的比例。本发明在CMA算法的基础上增加LMS算法，根据相干光通信系统的误码率自适应调整CMA算法更新的抽头系数和LMS算法更新的抽头系数的比例，减少了CMA算法无法完全消除的残余误差，降低了接收机的误码率，增强了系统的抗噪能力，大大提高了系统性能。

技术领域

本发明涉及相干光通信领域，具体涉及一种用于相干光通信系统的自适应均衡器的实现方法。

背景技术

随着网络通信技术的迅猛发展，偏振复用相干光通信技术结合数字处理技术被广泛应用于各类传输系统中，接收端的数字处理技术在补偿功率衰减、色散和非线性效应等方面起重要作用，在提升信道容量和提高传输速率的同时，大大简化了整个通信系统的结构，降低了系统成本。为了克服传输系统中的各类色散损失带来的负面影响，通常在接收端电域使用各类均衡算法来进行补偿。在众多的均衡算法中，盲均衡算法由于具有计算复杂度较低和易于实现等优点，成为系统补偿的最佳方法。

CMA(Constant Modulus Algorithm，恒模算法)被广泛应用于光通信的相干接收系统的解偏振复用算法中，CMA算法是一种相干光通信系统的接收端数字处理模块中，用于解偏振复用及色散均衡的常用的盲均衡算法，不借助于训练序列，只根据接收到的信号序列本身对信道进行自适应均衡的方法。如图1所示，该均衡器更新的抽头系数表示为：

其中，h_xx、h_xy、h_yx和h_yy分别代表一组均衡器的抽头系数，X_in和Y_in分别为x和y偏振的一组输入向量，他们的长度和均衡器的抽头个数相同。X_out和Y_out分别为均衡器的x，y偏振的输出信号，μ为步长系数，ε_x和ε_y分别为x和y偏振的误差函数。对于理想幅度为单位振幅的QPSK信号，其误差函数表示为：

ε_x＝1-|X_out|²

ε_y＝1-|Y_out|²

偏振快速变化的情况下虽然仍然可以收敛，但是剩余误差很大，造成接收机的误码率增大。

另一种广泛应用的盲均衡算法是LMS算法(Least mean square，最小均方算法)，以最小均方误差自适应算法为准则调节均衡器的抽头系数，实现自适应均衡。为了简化系统不加入训练序列，可利用x和y偏振的判决信号D_x和D_y补偿频偏相偏带来的相位差和后和输出信号X_out和Y_out相减，来计算误差信号ε_x和ε_y。

其更新的抽头系数表示为：

其误差函数表示为：

LMS算法依赖判决结果的正确性，但是在光纤传输系统中,由于信道损伤严重在一开始信道未被有效补偿的时候，往往无法正确解调数据。