偏振和相位恢复方法技术

本发明专利技术涉及一种偏振和相位恢复方法。包括：在盲搜索参数范围内设定多组离散的测试角度组合；获取接收数据中的第一接收符号Rx(k)和第二接收符号Ry(k)；对第一接收符号Rx(k)、第二接收符号Ry(k)进行偏振和相位恢复，获取与第一接收符号Rx(k)对应的第一发送符号Tx(k)以及与第二接收符号Ry(k)对应的第二发送符号Ty(k)；根据第一发送符号Tx(k)、第二发送符号Ty(k)绘制的星座图计算误差矢量幅度值EVMB；从所有测试角度组合下计算的误差矢量幅度值中搜索出最小误差矢量幅度值EVMB，并根据最小误差矢量幅度值EVMB对应的测试角度组合对接收数据进行偏振和相位恢复。采用最小化误差向量幅度的恢复方法，能够准确实现对接收数据的偏振和相位恢复，大大提升双偏振超高阶光调制信号的解调性能。

Polarization and phase recovery method

The invention relates to a polarization and phase recovery method. Including: the blind search within the parameters set multiple discrete test angle combinations; obtaining the first received symbols in the received data of the Rx (k) and second Ry (k) received symbols; the first received symbol Rx (k), second Ry (k) of the received symbol polarization and phase recovery is obtained and the first the received symbol Rx (k) first transmitted symbols corresponding to Tx (k) and symbol Ry (k) second and second received symbols corresponding to Ty (k); according to the first symbol Tx (k), second Ty (k) rendering symbol constellation calculation error vector amplitude value EVMB; error vector magnitude from all testing angle combinations in the value of the search for minimum error vector amplitude value of EVMB, and the minimum error vector amplitude value corresponding to the EVMB combination testing angle on the received data according to the polarization and phase recovery. The recovery method of minimizing the error vector magnitude, can achieve accurate recovery of the polarization and phase of the received data, greatly enhance the demodulation performance of dual polarization ultra high order modulation signal.

【技术实现步骤摘要】
偏振和相位恢复方法
本专利技术涉及光通信
，特别是涉及偏振和相位恢复方法。
技术介绍
高阶调制格式和偏振复用是用来提升光通信系统频谱效率和传输容量常用的两项关键手段。偏振复用(PolarizationDivisionMultiplexing，PDM)是利用光的偏振维度，在同一波长信道中，通过光的两个相互正交偏振态同时传输两路独立数据信息达到加倍系统总容量和频谱利用率的目的。传统的偏振解复用方法包括多模方法、半径导向均衡方法和盲相位估计方法，其中，多模方法、半径导向均衡方法在低信噪比、高阶调制条件下解偏代价较高；盲相位估计方法的解偏代价随着调制阶数提高而变大。传统的偏振和相位恢复方法在高阶调制格式和激光器宽线宽条件下的实现成本高，比如，偏振态估计主要依赖于复平面的信号半径判决，在高阶调制信号下半径幅值差较小，易导致错误判决；同时，在高阶调制星座图中，相邻星座点间的角度差较小、相位估计精度较差。
技术实现思路
基于此，有必要针对偏振和相位恢复效果差的问题，提供一种能够准确的实现偏振和相位恢复的偏振和相位恢复方法。一种偏振和相位恢复方法，包括：在盲搜索参数范围内设定多组离散的测试角度组合；获取接收数据中的第一接收符号Rx(k)和第二接收符号Ry(k)；其中，k＝1，…，N，N为时间窗口内所述接收数据包括的符号数目；对所述第一接收符号Rx(k)、第二接收符号Ry(k)进行偏振和相位恢复，获取与第一接收符号Rx(k)对应的第一发送符号Tx(k)以及与第二接收符号Ry(k)对应的第二发送符号Ty(k)；在同一测试角度组合的条件下，根据第一发送符号Tx(k)、第二发送符号Ty(k)绘制的星座图、第一发送符号Tx(k)、第二发送符号Ty(k)计算误差矢量幅度值EVMB；从所有所述测试角度组合下计算的误差矢量幅度值中搜索出最小误差矢量幅度值EVMB，并根据所述最小误差矢量幅度值EVMB对应的测试角度组合对所述接收数据进行偏振和相位恢复。上述偏振和相位恢复方法，可用于双偏振高阶调制光信号的相干解调，能够从所有所述测试角度组合下计算的误差矢量幅度值中搜索出最小误差矢量幅度值EVMB，并根据所述最小误差矢量幅度值EVMB对应的测试角度组合对所述接收数据进行偏振和相位恢复。其采用最小化误差向量幅度的恢复方法，能够准确的实现对接收数据的偏振和相位恢复，可大大提升双偏振超高阶光调制信号的解调性能。在其中一个实施例中，所述盲搜索参数包括：相位噪声角度θ1、随机双折射角度θ2和双折射旋转角度α。在其中一个实施例中，所述在盲搜索参数范围内设定多组离散的测试角度组合，包括：设定所述相位噪声角度θ1的第一搜索范围及第一搜索步长以确定m个离散的相位噪声角度θ1；设定所述随机双折射角度θ2的第二搜索范围及第二搜索步长以确定n个离散的随机双折射角度θ2；设定所述双折射旋转角度α的第三搜索范围及第三搜索步长以确定q个离散的双折射旋转角度α；根据m个离散的相位噪声角度θ1、n个离散的随机双折射角度θ2以及q个离散双折射旋转角度α获取m×n×q个测试角度组合[θ1、θ2、α]。在其中一个实施例中，所述相位噪声角度θ1的第一搜索范围为0～90度；所述随机双折射角度θ2的第二搜索范围为0～180度；所述双折射旋转角度α的第三搜索范围为0～90度。在其中一个实施例中，对所述第一接收符号Rx(k)、第二接收符号Ry(k)进行偏振和相位恢复，获取与第一接收符号Rx(k)对应的第一发送符号Tx(k)以及与第二接收符号Ry(k)对应的第二发送符号Ty(k)，包括：根据所述盲搜索参数设定偏振和相位恢复矩阵A；根据所述偏振和相位恢复矩阵A以及恢复公式对所述第一接收符号Rx(k)、第二接收符号Ry(k)进行偏振和相位恢复，获取与第一接收符号Rx(k)对应的第一发送符号Tx(k)以及与第二接收符号Ry(k)对应的第二发送符号Ty(k)；其中，恢复公式表示为：在其中一个实施例中，所述偏振和相位恢复矩阵A表示为：偏振和相位恢复矩阵在其中一个实施例中，所述根据第一发送符号Tx(k)、第二发送符号Ty(k)绘制的星座图、第一发送符号Tx(k)以及第二发送符号Ty(k)获取误差矢量幅度值EVMB，包括：根据所述第一发送符号Tx(k)、第二发送符号Ty(k)绘制的星座图；在所述星座图中获取距离所述第一发送符号Tx(k)最近的第一标准星座点位置Ax(k)；在所述星座图中获取距离所述第二发送符号Ty(k)最近的第二标准星座点位置Ay(k)；根据所述第一发送符号Tx(k)、第一标准星座点位置Tx(k)以及时间窗口内所述接收数据包括的符号数目N获取第一偏振态下的矢量幅度值根据所述第二发送符号Ty(k)、第二标准星座点位置Ay(k)以及时间窗口内所述接收数据包括的符号数目N获取第二偏振态下的误差矢量幅度值根据所述第一偏振态下的误差矢量幅度值第二偏振态下的误差矢量幅度值获取误差矢量幅度值EVMB。在其中一个实施例中，所述第一偏振态下的误差矢量幅度值根据第一公式获取，其中，所述第一公式表示为：所述第二偏振态下的误差矢量幅度值根据第二公式获取，其中，所述第二公式表示为：所述误差矢量幅度值EVMB根据第三公式获取，其中，所述第三公式表示为：在其中一个实施例中，从所有所述测试角度组合下计算的误差矢量幅度值中搜索出最小误差矢量幅度值EVMB，并根据所述最小误差矢量幅度值EVMB对应的目标测试角度组合对接收数据进行偏振和相位恢复，包括：获取m×n×q个测试角度组合[θ1、θ2、α]下的误差矢量幅度值EVMB；从所述m×n×q个误差矢量幅度值EVMB中搜索出最小误差矢量幅度值2VMB；根据所述最小误差矢量幅度值γB对应的测试角度组合[θ1、θ2、α]对所述接收数据进行偏振和相位恢复。在其中一个实施例中，还包括：根据所述最小误差矢量幅度值γB对应的测试角度组合[θ1、θ2、α]计算第一发送符号Tx(k)以及第二发送符号Ty(k)的误码率。附图说明图1为一个实施例中偏振和相位恢复方法的流程图；图2为一个实施例中在盲搜索参数范围内设定多组离散的测试角度组合的流程图；图3为一个实施例中根据第一发送符号Tx(k)、第二发送符号Ty(k)绘制的星座图、第一发送符号Tx(k)以及第二发送符号Ty(k)获取误差矢量幅度值EVMB的流程图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。图1为一个实施例中偏振和相位恢复方法的流程图。在本专利技术实施例中，偏振和相位恢复方法，包括：步骤S110：在盲搜索参数范围内设定多组离散的测试角度组合。具体地，盲搜索参数包括：相位噪声角度θ1、随机双折射角度θ2和双折射旋转角度α。分别在相位噪声角度θ1、随机双折射角度θ2和双折射旋转角度α的搜索范围内设定合适的搜索步长，就可以对应选择出多个离散的相位噪声角度θ1、随机双折射角度θ2和双折射旋转角度α。对选择出的多个相位噪声角度θ1、随机双折射角度θ2和双折射旋转角度α进行组合以形成多组离散的测试角度组合[θ1、θ2、α]。步骤S120：获取接收数据中的第一接收符号Rx(k)和第二接收符号Ry(k)；其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种偏振和相位恢复方法，其特征在于，包括：在盲搜索参数范围内设定多组离散的测试角度组合；获取接收数据中的第一接收符号Rx(k)和第二接收符号Ry(k)；其中，k＝1，…，N，N为时间窗口内所述接收数据包括的符号数目；对所述第一接收符号Rx(k)、第二接收符号Ry(k)进行偏振和相位恢复，获取与第一接收符号Rx(k)对应的第一发送符号Tx(k)以及与第二接收符号Ry(k)对应的第二发送符号Ty(k)；在同一测试角度组合的条件下，根据第一发送符号Tx(k)、第二发送符号Ty(k)绘制的星座图、第一发送符号Tx(k)、第二发送符号Ty(k)计算误差矢量幅度值EVMB；从所有所述测试角度组合下计算的误差矢量幅度值中搜索出最小误差矢量幅度值EVMB，并根据所述最小误差矢量幅度值EVMB对应的测试角度组合对所述接收数据进行偏振和相位恢复。

【技术特征摘要】
1.一种偏振和相位恢复方法，其特征在于，包括：在盲搜索参数范围内设定多组离散的测试角度组合；获取接收数据中的第一接收符号Rx(k)和第二接收符号Ry(k)；其中，k＝1，…，N，N为时间窗口内所述接收数据包括的符号数目；对所述第一接收符号Rx(k)、第二接收符号Ry(k)进行偏振和相位恢复，获取与第一接收符号Rx(k)对应的第一发送符号Tx(k)以及与第二接收符号Ry(k)对应的第二发送符号Ty(k)；在同一测试角度组合的条件下，根据第一发送符号Tx(k)、第二发送符号Ty(k)绘制的星座图、第一发送符号Tx(k)、第二发送符号Ty(k)计算误差矢量幅度值EVMB；从所有所述测试角度组合下计算的误差矢量幅度值中搜索出最小误差矢量幅度值EVMB，并根据所述最小误差矢量幅度值EVMB对应的测试角度组合对所述接收数据进行偏振和相位恢复。2.根据权利要求1所述的偏振和相位恢复方法，其特征在于，所述盲搜索参数包括：相位噪声角度θ1、随机双折射角度θ2和双折射旋转角度α。3.根据权利要求2所述的偏振和相位恢复方法，其特征在于，所述在盲搜索参数范围内设定多组离散的测试角度组合，包括：设定所述相位噪声角度θ1的第一搜索范围及第一搜索步长以确定m个离散的相位噪声角度θ1；设定所述随机双折射角度θ2的第二搜索范围及第二搜索步长以确定n个离散的随机双折射角度θ2；设定所述双折射旋转角度α的第三搜索范围及第三搜索步长以确定q个离散的双折射旋转角度α；根据m个离散的相位噪声角度θ1、n个离散的随机双折射角度θ2以及q个离散双折射旋转角度α获取m×n×q个测试角度组合[θ1、θ2、α]。4.根据权利要求3所述的偏振和相位恢复方法，其特征在于，所述相位噪声角度θ1的第一搜索范围为0～90度；所述随机双折射角度θ2的第二搜索范围为0～180度；所述双折射旋转角度α的第三搜索范围为0～90度。5.根据权利要求2所述的偏振和相位恢复方法，其特征在于，对所述第一接收符号Rx(k)、第二接收符号Ry(k)进行偏振和相位恢复，获取与第一接收符号Rx(k)对应的第一发送符号Tx(k)以及与第二接收符号Ry(k)对应的第二发送符号Ty(k)，包括：根据所述盲搜索参数设定偏振和相位恢复矩阵A；根据所述偏振和相位恢复矩阵A以及恢复公式对所述第一接收符号Rx(k)、第二接收符号Ry(k)进行偏振和相位恢复，获取与第一接收符号Rx(k)对应的第一发送符号Tx(k)以及与第二接收符号Ry(k)对应的第二发送符号Ty(k)；其中，恢复公式表示为：6.根据权利要求5所述的偏振和相位恢复方法，其特征在于，所述偏振和相位恢复...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘健，刘猛，成学平，
申请(专利权)人：深圳市杰普特光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44