[发明专利]基于载波支撑的强度调制直接检测系统和方法

说明书

本发明公开了一种基于载波支撑的强度调制直接检测系统和方法，涉及直接检测光通信领域，包括：光信号发送装置，其用于发送基于载波支撑的强度调制光信号；以及光信号接收装置，其用于将所述强度调制光信号转换为数字信号r(n)，并将所述数字信号r(n)转换为无相位噪声的信号r_pnc(n)，再将所述无相位噪声的信号解调成原始强度信号。本发明中的基于载波支撑的强度调制直接检测系统能降低实现成本。

技术领域

本发明涉及直接检测光通信领域，具体涉及一种基于载波支撑的强度调制直接检测系统和方法。

背景技术

随着信息相互需求的激增，城域网及数据中心之间的通信容量和距离的要求进一步提高，传统的直调直检低成本光传输以无法满足通信需求。传统的相干检测技术虽然能满足其容量和距离的要求，然而，城域网的用户数量庞大，无法承受相干光传输的高昂成本。因而，基于载波支撑方式的直接检测技术在近年来受到广泛研究。然而，传统的基于载波支撑方式的直接检测技术通常调制信号为复数信号，且由于载波与信号光源间存在频差和相位差，为了信号的恢复需要使用窄线宽激光器，增加其实现成本。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种实现成本低的基于载波支撑的强度调制直接检测系统。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种基于载波支撑的强度调制直接检测系统，包括：

光信号发送装置，其用于发送基于载波支撑的强度调制光信号；以及

光信号接收装置，其用于将所述强度调制光信号转换为数字信号r(n)，并将所述数字信号r(n)转换为无相位噪声的信号r_pnc(n)，再对所述无相位噪声的信号r_pnc(n)进行解调。

在上述技术方案的基础上，所述光信号发送装置包括：

信号发生器，其用于产生用于调制的强度信号；

第一激光器，其用于输出第一光载波；

马赫-曾德尔调制器MZM，其用于接收所述强度信号并将所述第一光载波调制输出为光信号；

第二激光器，其用于输出第二光载波；

偏振控制单元，其包括第一偏振控制器和第二偏振控制器，所述第一偏振控制器与所述MZM相连，所述第二偏振控制器与所述第二激光器相连，所述第一偏振控制器和第二偏振控制器用于使所述光信号和第二光载波偏振一致；以及

耦合器，其与所述第一偏振控制器和第二偏振控制器相连，所述耦合器用于将偏振一致的所述光信号和第二光载波合成为基于载波支撑的强度调制光信号。

在上述技术方案的基础上，所述光信号接收装置包括：

光电探测器，其用于将所述强度调制光信号转换为接收电信号；

模数转换器，其用于将所述接收电信号转换为所述数字信号r(n)；以及

数字信号处理模块，其用于将所述数字信号r(n)转换为无相位噪声的信号r_pnc(n)，再将所述无相位噪声的信号r_pnc(n)解调成原始强度信号。

在上述技术方案的基础上，所述数字信号处理模块包括：

信号自拍频噪声消除单元，其用于消除所述数字信号的自拍频的噪声，得到处理后的信号其中sign(ω)为符号函数，当ω＞0时为1，当ω＝0时为0，当ω＜0时为-1；

补偿单元，其用于对所述r_ssbi(n)进行色散和频偏补偿，得到带有相位噪声的信号r_foc(n)；

相位噪声补偿单元，其用于将带有相位噪声的信号转换为无相位噪声的信号r_pnc(n)；以及