【技术实现步骤摘要】
OFDM-PON系统中基于VOLTERRA模型的非线性损伤补偿方法
本专利技术涉及一种下一代接入系统补偿
的方法,具体是涉及一种正交频分复用-无源光网络(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing-PassiveOpticalNetworks,OFDM-PON)系统中基于VOLTERRA模型的非线性补偿方法。
技术介绍
在接收机上使用基于VOLTERRA模型的非线性损伤补偿方法,可以改善OFDM-PON系统的可靠性和抗干扰能力。现有的非线性损伤补偿方法主要针对光纤通信系统中存在相位噪声、交叉相位调制、自相位调制、四波混频以及加性非高斯噪声等非线性影响,目前已有的研究方案主要集中在光OFDM(OpticalOFDM,O-OFDM)系统之中。现有的基于导频序列的非线性补偿算法为:在发射端和接收端存储一个预先设计的相同序列,接收端在利用训练序列得到并储存基本信道状态信息(ChannelStateInformation,CSI)。发送端发送的带有预设序列的信息到达接收端后,首先经过自相位调制补偿器模块,再提取特定位置上的信息与接收端所存储的预设序列相乘,选取对应的结果用于相位噪声补偿。该方法的缺点是需要依赖自相位调制补偿模块才能更好地实现相位补偿过程;基于数字预失真(DigitalPre-Distortion,DPD)的补偿方法为:在发射端和接收端部署相同的DPD模块,将接收端的DPD输出与发射端的DPD输出比较,并将比较结果作为接收端DPD的输入信号之一。DPD模块利用多项式函数逼近O-OFDM系统的非线性影响,依赖于敏 ...
【技术保护点】
一种OFDM‑PON系统中基于VOLTERRA模型的非线性损伤补偿方法,其特征在于具体操作步骤如下:步骤一、存储相同序列:在发射端与接收端分别存储相同的序列到数据库;步骤二、发送带有导频序列的信息:发射端从数据库中提取部分序列作为导频序列并穿插在有用信息内发送给接收端,接收端收到经历非线性损伤的导频信息并提取出来;步骤三、构建矩阵:将提取的信息按三阶VOLTERRA模型的特性,利用KRONECKER乘积构建矩阵;步骤四、构建VOLTERRA模型矩阵形式:利用矩阵及接收端数据库中提取的对应序列,得到辨识OFDM‑ PON系统非线性损伤的VOLTERRA模型矩阵形式;步骤五、求解辨识向量初始值:对步骤四得到的矩阵形式模型作QR分解,得到辨识系数向量的初始值;步骤六、构建差异因子向量:分析接收信息非导频处序列经过VOLTERRA补偿器之后的16QAM星座图,利用标准星座点与非理想星座点的差异构建差异因子向量;步骤七、构建权值向量:使用步骤六得到的向量更新最新得到的辨识系数向量信息值,并将该信息作为修正当前非导频处序列的权值向量。
【技术特征摘要】
2014.04.14 CN 201410147178.91.一种OFDM-PON系统中基于VOLTERRA模型的非线性损伤补偿方法,其特征在于具体操作步骤如下:步骤一、存储相同序列:在发射端与接收端分别存储相同的序列到数据库;步骤二、发送带有导频序列的信息:发射端从数据库中提取部分序列作为导频序列并穿插在有用信息内发送给接收端,接收端收到经历非线性损伤的导频序列并提取出来;步骤三、构建K矩阵:将提取的信息按三阶VOLTERRA模型的特性,利用KRONECKER乘积构建K矩阵;步骤四、构建VOLTERRA模型矩阵形式:利用K矩阵及接收端数据库中提取的对应序列,得到辨识OFDM-PON系统非线性损伤的VOLTERRA模型矩阵形式;步骤五、求解辨识系数向量的初始值:对步骤四得到的VOLTERRA模型矩阵形式模型作QR分解,得到辨识系数向量的初始值;步骤六、构建差异因子向量:分析接收信息非导频处序列经过VOLTERRA补偿器之后的16QAM星座图,利用标准星座点与非理想星座点的差异构建差异因子向量;步骤七、构建权值向量:使用步骤六得到的向量更新最新得到的辨识系数向量的初始值,并将该信息作为修正当前非导频处序列的权值向量。2.根据权利要求1所述的OFDM-PON系统中基于VOLTERRA模型的非线性损伤补偿方法,其特征在于所述步骤一存储相同序列的具体操作方法如下:在发射端与接收端分别存储相同的序列到数据库,并在发射端将该序列作为导频,其中导频是指按照给定穿插的方法穿插在有用信息序列之间的序列;用向量xp表示发射的导频序列,向量yp表示接收到的经历非线性损伤的导频序列,其中xp=[xp(0),xp(1),…,xp(Np-1)]T,yp=[yp(0),yp(1),…,yp(Np-1)]T,xp(*)表示向量xp的元素,Np为导频子载波个数,(*)T表示转置运算,yp(*)表示向量yp的元素。3.根据权利要求2所述的OFDM-PON系统中基于VOLTERRA模型的非线性损伤补偿方法,其特征在于所述发送带有导频序列的信息的具体操作方法如下:步骤二所述给定穿插的方法是指梳状插入的方法,有用信息是为达到通信目的的任意信息,用向量xu表示;将xp按梳状插入到xu得到的信息用向量x表示;在接收端与xu对应的信息用向量yu表示,与向量x对应的信息用向量y表示;其中xu=[xu(0),xu(1),…,xu(Nu-1)]T,x=[x(0),x(1),…,x(N-1)]T,yu=[yu(0),yu(1),…,yu(Nu-1)]T,y=[y(0),y(1),…,y(N-1)]T;xu(*)、x(*)、yu(*)和y(*)分别表示向量xu、x、yu和y的元素,Nu表示有用信息子载波个数,N表示子载波总数,且N=Np+Nu;所述非线性损伤是指OFDM-PON系统中包括相位噪声、交叉相位调制、自相位调制和四波混频以及加性非高斯噪声在内的多种非线性影响。4.根据权利要求2所述的OFDM-PON系统中基于VOLTERRA模型的非线性损伤补偿方法,其特征在于所述步骤三构建K矩阵的具体操作方法如下:利用VOLTERRA模型,假设接收端收到的向量yp经过VOLTERRA补偿器之后得到向量u,其中u=[u(0),u(1),…,u(Np-1)]T;于是有:其中,向量u为补偿器的输出,...
【专利技术属性】
技术研发人员:方勇,路振龙,孙彦赞,王军华,
申请(专利权)人:上海大学,
类型:发明
国别省市:上海;31
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