面向時域混合光信號的偏振解復(fù)用與調(diào)制格式識別技術(shù)研究.pdf

1、光通信網(wǎng)絡(luò)向彈性方向發(fā)展，為了解決互聯(lián)網(wǎng)流量的快速增長和新出現(xiàn)的數(shù)據(jù)中心，下一代接收機需要支持自適應(yīng)的頻譜效率，從而提高傳輸效率和節(jié)省網(wǎng)絡(luò)帶寬，時域混合調(diào)制格式被認(rèn)為很有前途的技術(shù)，它可以有效的調(diào)節(jié)頻譜效率或比特率。偏振復(fù)用技術(shù)利用光在單模光纖中傳輸?shù)钠裉匦裕瑢鬏敳ㄩL的兩個獨立且相互正交的偏振態(tài)作為獨立信道分別傳輸兩路信號，成倍提高了系統(tǒng)容量、增加了頻譜利用率。由于兩個偏振態(tài)在光纖鏈路傳輸過程中會受到雙折射的影響，使得偏振態(tài)發(fā)生變化

2、形成相互之間的串?dāng)_，在接收端實現(xiàn)信號的解復(fù)用是需要解決的難題。
　　隨著可重構(gòu)發(fā)射機的出現(xiàn)可以產(chǎn)生任意的相干光調(diào)制格式，接收機也得提前知道相應(yīng)的調(diào)制格式，調(diào)制格式識別是其中一個必不可少的環(huán)節(jié)，從而保證信號最佳獲得和解調(diào)。在斯托克斯空間偏振混合、載波頻率偏移和載波相位偏移不會影響信號在邦加萊球上的形狀,通過相干接收機進行數(shù)字信號處理，把信號表征到斯托克斯空間利用變分貝葉斯期望最大化對高斯混合模型進行聚類，從而識別相識調(diào)制格式。

3、>　　斯托克斯空間完美的呈現(xiàn)了信號的偏振態(tài)信息，根據(jù)其在邦加萊球上的數(shù)據(jù)找出最佳的擬合平面并找出經(jīng)過擬合平面原點的法向量，從而得到逆瓊斯矩陣進行偏振解復(fù)用。仿真了112Gbit/s的QPSK信號和224Gbit/s的16QAM利用斯托克斯空間進行偏振解復(fù)用，討論了QPSK信號在不同的OSNR情況下的性能曲線并對比了背靠背情況下解偏振代價?；谒雇锌怂箍臻g的偏振解復(fù)用與調(diào)制格式無關(guān)的特性，仿真了時域混合的QPSK&16QAM信號并討論了不

4、同的功率比和碼元比情況下，利用仿真結(jié)果對比不同功率比和碼元比的時域混合信號的性能，最后在時域混合信號的基礎(chǔ)上討論了基于斯托克斯空間偏振解復(fù)用的收斂速度。
　　本文基于變分貝葉斯期望最大化算法進行調(diào)制格式識別。在偏振解復(fù)用之前，基于斯托克斯空間在三維空間進行聚類從而判別相應(yīng)的調(diào)制格式，仿真分析了QPSK、8PSK、8QAM和16QAM四種調(diào)制格式，計算相應(yīng)的代價函數(shù)并進行對比，可以很好的區(qū)別調(diào)制格式；在偏振解復(fù)用之后，基于平均功率識