[发明专利]一种基于光学神经网络的相干光QPSK判决方法及系统

权利要求书

1.一种基于光学神经网络的相干光QPSK判决方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1，根据QPSK判决问题，设计光学神经网络ONN模型结构，训练模型参数，按照参数搭建并设置判决光子电路，所述判决光子电路是一个2×4的光学网络，设有两个输入端口和四个输出端口；

步骤2，将QPSK接收信号和本振信号同时分别输入到判决光子电路的两个输入端口，经判决光子电路处理后由四个输出端口中输出，根据输出功率最高的端口判断接收信号与本振信号间的相位差，从而完成QPSK判决。

2.如权利要求1所述的基于光学神经网络的相干光QPSK判决方法，其特征在于：所述步骤2中，还包括在判决过程中对本振信号进行同步处理：对四路输出信号进行分束，经过光电转换和相位差提取电路后得到相位差信息，产生反馈信号输入光学锁相环对本振信号的相位进行锁定。

3.如权利要求1所述的基于光学神经网络的相干光QPSK判决方法，其特征在于：所述步骤1中，在训练模型参数时，将ONN处理对象调整为复数形式，将复数按照实部和虚部进行分解，从而把复数域的问题转换到实数域求解。

4.一种基于光学神经网络的相干光QPSK判决系统，其特征在于：包括判决光子电路，根据QPSK判决问题，设计光学神经网络ONN模型结构，训练模型参数，按照参数搭建并设置判决光子电路，所述判决光子电路是一个2×4的光学网络，设有两个输入端口和四个输出端口，两个输入端口用于分别输入QPSK接收信号和本振信号，四个输出端口用于输出经判决光子电路处理后的信号，根据输出功率最高的端口判断接收信号与本振信号间的相位差，从而完成QPSK判决。

5.如权利要求4所述的基于光学神经网络的相干光QPSK判决系统，其特征在于：所述判决系统还包括同步电路，所述同步电路的输入端连接判决光子电路的四个输出端口，计算接收信号和本振信号间的相位差，利用相位差信息产生反馈信号再输入判决光子电路中对应本振信号的输入端口。

6.如权利要求5所述的基于光学神经网络的相干光QPSK判决系统，其特征在于：所述同步电路包括分束器、光电转换器、相位差提取电路和低通滤波器，其中，分束器的输入端连接判决光子电路的四个输出端口，将四路输出信号进行分束后得到八路光信号，其中四路由判决光子电路的四个输出端口输出，另外四路送入光电转换器，进行光电转换后得到四路电信号输出至相位差提取电路，相位差提取电路获得接收信号和本振信号间的相位差，提取载波和本振间的相位差，并根据载波和本振间的相位差信息产生反馈信号，该反馈信号送入光学锁相环对本振信号光源进行控制，从而实现本振信号相位的锁定。