[发明专利]一种相干光通信系统调制格式识别和光信噪比监控方法

说明书

本发明公开了一种相干光通信系统调制格式识别和光信噪比监控方法，包括：接收两个偏振态上的信号E_x和E_y，对两个信号进行色散补偿、并采用恒模算法进行信号的预均衡，得到预均衡后的信号E'_x和E'_y；将信号E'_x和E'_y映射于斯托克斯空间，分别得到其在S₁和S₂矢量方向上的统计分布S_1d和S_2d，对S_1d和S_2d拟合后的曲线进行一阶求导，得到不同调制格式信号和不同光信噪比信号特征增强信号S'₁和S'₂；基于DNN算法的神经网络对所述特征增强信号S'₁和S'₂进行训练，提取不同调制格式和不同光信噪比信号的特征信息，根据该信息进行相干光通信调制格式的识别和光信噪比信号的监控。本发明可在不改变相干接收机配置下，采用单一数字信号处理模块同时实现信号调制格式识别和光信噪比监控。

技术领域

本发明属于光纤通信的技术领域，具体涉及一种相干光通信系统调制格式识别和光信噪比监控方法。

背景技术

近些年，相干光检测和数字信号处理技术推动着光纤通信系统容量和传输距离不断增长。同时，光网络构建也将变得更加动态、复杂、透明、灵活以及可重构。在未来长距离、大容量、动态和可重构光纤通信系统中信号经历的链路损伤将呈现出动态特性。实时、精确的链路特性监控技术是最大限度地利用现有系统资源实现信号最大容量和最长距离可靠传输的关键。光信噪比(OSNR)是决定光信号传输性能的关键参数之一，它在很大程度上决定了系统的误码率。因此，OSNR监控是光纤通信系统性能监控的关键技术之一。目前，相干光通信系统中利用数字信号处理实现OSNR监控技术主要有：基于均衡信号的统计矩、基于误差向量幅度(EVM)、延时干涉技术、斯托克斯参量监控、格雷序列、偏移滤波及功率监控、RF频谱监控、以及基于幅度相关噪声监控技术等。

在动态、可重构、高效光纤通信网络中，为了充分利用系统资源实现信号最大容量和最长距离可靠传输，在光纤通信系统中将根据系统的规模、应用场景甚至是系统链路状况自适应地调整信号的调制格式、速率、信号功率等参数，以实现系统资源的最大化利用和信号的可靠传输。所以动态、可重构、高效光纤通信系统中的OSNR监控技术必然要能够自适应于不同的调制格式。另外，相干接收端的部分数字信号处理技术也与信号的调试格式有关，如载波相位恢复、偏振解复用等。因此，信号调制格式识别也是动态、可重构、高效光纤通信系统中的关键技术之一。目前，调制格式识别的主要技术有：k-means算法、信号分簇、变分贝叶斯期望最大化算法、峰均功率比估计、斯托克斯空间簇点分布等。

而上述技术绝大多数方法只能够实现单一功能，即OSNR监控或调制格式识别。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的上述不足，提供一种相干光通信系统调制格式识别和光信噪比监控方法，以解决现有技术只具备OSNR监控或调制格式识别的单一功能的问题。

为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种相干光通信系统调制格式识别和光信噪比监控方法，其包括：

接收两个偏振态上的信号E_x和E_y，对两个信号进行色散补偿、并采用恒模算法进行信号的预均衡，得到预均衡后的信号E'_x和E'_y；