[发明专利]面向相干光通信系统的信号调制格式识别方法及识别系统

说明书

本发明提出面向相干光通信系统的信号调制格式识别方法及识别系统,通过对均衡后的信号做归一化，根据归一化信号受到信道特性影响的程度，确定幂运算阶数，然后对归一化后的信号做多阶幂运算，之后对多阶幂运算后的信号做快速傅里叶变换，来计算快速傅里叶变换频谱幅度最大值，并计算信号多阶幂运算后的二阶统计矩，从而通过联合多阶幂运算后快速傅里叶变换频谱幅度最大值和二阶统计矩值作为识别判据，从而改善了现有调制格式识别方法的复杂度和精度，并且在长距离相干光通信系统中的识别准确度表现优秀，同时，相比现有的调制格式识别方法，能适应未来光网络的发展需求，再通过设计的识别系统，可以更方便的进行信号调制格式识别。

技术领域

本发明涉及相干光通信系统技术领域，尤其涉及面向相干光通信系统的信号调制格式识别方法及识别系统。

背景技术

随着高清视频、4K电视、移动互联网等服务的出现，全球网络流量快速增长，为了满足日益增长的容量和带宽需求，光网络从传统的固定光网络向下一代灵活的认知网络发展，通过动态带宽分配和根据不同需求对每个用户采用不同的调制格式，在收发机上通过切换调制格式实现可变线速率传输，在未来的网络中，光网络的容量得到了提高，功耗得到了节约，网络流量变得更加动态和不可预测；

在这种情况下，调制格式识别(MFI)对于信号的解调和恢复至关重要。目前已经提出了一些MFI技术，如采用训练符号或子载波导频的MFI，以及基于Stokes空间分析和高阶统计量相结合的盲MFI 已经得到了广泛的研究；

但现有的调制格式识别方法，例如基于Stokes空间分析和高阶统计量相结合的盲MFI，该方法可以容忍噪声，但由于需要计算不同调制格式在Stokes空间中的高阶累积量，复杂度较大，如何平衡容差、精度和算法开销是MFI中的重要问题之一，因此本发明提出面向相干光通信系统的信号调制格式识别方法及识别系统以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提出面向相干光通信系统的信号调制格式识别方法及识别系统，该种面向相干光通信系统的信号调制格式识别方法通过联合多阶幂运算后快速傅里叶变换频谱幅度最大值和二阶统计矩值作为识别判据，从而解决现有的调制格式识别方法精度低和复杂度高的问题。

为实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：面向相干光通信系统的信号调制格式识别方法及识别系统，包括以下步骤：

步骤一：首先，采集相干光接收机收到的信号，然后利用对调制格式不敏感的色散和偏振解复用均衡器来对收到的信号进行信号均衡处理，得到均衡后的信号，之后对均衡后的信号进行归一化，得到归一化后的信号；

步骤二：对步骤一中得到归一化后的信号，根据归一化信号受到信道特性影响的程度，确定幂运算阶数，之后做多阶幂运算，得到多阶幂运算后的信号，再对多阶幂运算后的信号做快速傅里叶变换，来计算快速傅里叶变换频谱幅度最大值，之后再计算信号多阶幂运算后的二阶统计矩；

步骤三：对步骤二中得到的快速傅里叶变换频谱幅度最大值进行识别，以识别快速傅里叶变换频谱幅度最大值的多对应的调制格式，得到识别结果，再对识别结果进行判别，得到判别结果，根据得到的判别结果进行后续的步骤；

步骤四：根据步骤二中得到的信号多阶幂运算后的二阶统计矩，对识别调制格式作进一步识别，得到识别后的结果，再根据识别后的结果进入下一步骤；

步骤五：将得到的调制格式的识别结果进行输出。

进一步改进在于：所述步骤二中，根据以下公式对快速傅里叶变换频谱幅度最大值进行计算，公式为：

其中，表示多阶幂运算，FFT表示快速傅里叶变换，max表示最大值，为第k位接收符号，为符号周期，为符号长度。

进一步改进在于：所述步骤二中，根据以下公式对信号多阶幂运算后的二阶统计矩进行计算，公式为：

其中，表示多阶幂运算，为第k位接收符号，表示取均值，为符号长度。