一种基于脉冲交叠的超奈奎斯特的通信系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于时域脉冲交叠的超奈奎斯特通信系统及方法，其中通信系统包括发射装置和接收装置，发射装置包括：信号源，分别为每个信道提供电信号；发射机，分别将每个信道上的电信号进行时域压缩转化非正交化交叠的光信号，并对每个信道上非正交化交叠的光信号进行频域复用，生成频域复用信号并输出，通过光纤链路把频域复用信号传输给接收装置。本发明专利技术提供的通信系统及方法是基于时频域超奈奎斯特思想，在发射端通过压缩相邻脉冲之间时隙和频域各信道之间的信道间隔，提高了频谱利用率和信息传送速率。在接收端通过数字信号处理补偿脉冲交叠引入的码间干扰，打破奈奎斯特准则提升带宽的利用率，提升传输速率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于脉冲交叠的超奈奎斯特的通信系统及方法
本专利技术涉及高谱效大容量光传输
，具体涉及一种非正交化交叠技术和频域压缩的通信系统及方法。
技术介绍
为了满足市场需要，光传输系统需要提高灵活性、能量消耗和传输容量等方面的性能。而在已经铺设光纤的基础上，支持提高频谱效率的能力是至关重要的。一些技术已经被提出以提高频谱效率，包括奈奎斯特波分复用技术(Nyquist-WDM)、正交频分复用技术(OFDM)。前两种技术使用光纤作为信道时，其性能和复杂性都是相同的，并且都是正交化方式。然而奈奎斯特波分复用技术需要特定的光谱包络波形及特定的滤波器；虽然正交频分复用技术与前者相比，能够提供更高的频谱效率但是数字信号处理的复杂度更高。与此同时，超奈奎斯特技术(FTN)因打破奈奎斯特准则，进一步提升频谱效率而被提出。但是已提出的FTN技术仅限于时域或者频域，频谱利用率依旧不足，难以满足不断增长的通信容量需求。
技术实现思路
因此，本专利技术为了解决现有技术中频谱利用率较低的问题，提出了一种基于时域脉冲交叠的超奈奎斯特通信系统及方法，在时域和频域同时对信号进行压缩，相对于一般超奈奎斯特进一步提升频谱利用率，提升传输速率。本专利技术实施例提供一种基于时域脉冲交叠的超奈奎斯特的发射装置，包括：信号源和发射机，其中，所述信号源，用于分别为每个信道提供电信号；所述发射机，用于分别将所述每个信道上的电信号进行时域压缩转化非正交化交叠的光信号，并对每个信道上非正交化交叠的光信号进行频域复用，生成频域复用信号并输出。可选地，所述发射机包括：串并转换器、光源、第一耦合器、光电调制器、延时器、第二耦合器及波分复用器，其中，所述串并转换器，用于将所述电信号经过串并变换后分为多路电信号；所述光源，用于为所述光电调制器提供激光；所述第一耦合器，用于将所述激光分为多路激光；所述光电调制器，用于通过所述多路激光将所述多路电信号调制为多路光信号；所述延时器，用于将所述多路光信号分别进行延时处理，生成多路延时后光信号；所述第二耦合器，用于将所述多路延时后光信号合为一路，生成非正交化交叠的光信号；所述波分复用器，用于将每个信道的非正交化交叠的光信号进行频域复用，生成频域复用信号。可选地，所述发射机包括：串并转换器，延时器、第三耦合器、光源、光电调制器及波分复用器，其中，所述串并转换器，用于将所述电信号经过串并变化后分为多路电信号；所述延时器，用于将所述多路电信号分别进行延时处理，生成多路延时后电信号；所述第三耦合器，用于将所述多路延时电信号合为一路，生成非正交化交叠的电信号；所述光源，用于为所述光电调制器提供激光；所述光电调制器，用于通过所述激光将所述非正交化交叠的电信号调制为非正交化交叠的光信号；所述波分复用器，用于将每个信道的非正交化交叠的光信号进行频域复用，生成频域复用信号。本专利技术实施例提供一种基于时域脉冲交叠的超奈奎斯特的接收装置，所述接收装置接收发射装置发送的频域复用信号，对所述频域复用信号进行波分解复用，生成解复用光信号，并将所述解复用光信号转换为电信号。优选地，所述接收装置包括：波分解复用器和光电探测器，其中，所述波分解复用器，用于将所述频域复用信号解复用出每个信道的光信号；所述光电探测器，用于分别将每个信道的光信号探测为电信号；优选地，所述接收装置还包括：数字信号处理模块，所述数字信号处理模块，用于对所述电信号进行消除信道干扰处理。本专利技术实施例还提供一种基于时域脉冲交叠的超奈奎斯特的通信系统，其特征在于，所述通信系统包括：上述发射装置及上述的接收装置。本专利技术实施例还相应地提供一种基于时域脉冲交叠的超奈奎斯特的通信方法，包括如下步骤：分别获取每个信道的电信号；分别将所述每个信道上的电信号进行时域压缩转化非正交化交叠的光信号；对每个信道上的非正交化交叠的光信号进行频域复用，生成频域复用信号并输出。可选地，所述分别将所述每个信道上的电信号进行时域压缩转化非正交化交叠的光信号的步骤，具体包括：将所述每个信道上的电信号分为多路电信号；将所述多路电信号调制到光载波上转换为多路光信号；将所述多路光信号分别进行经过延时处理，并将多路经过延时后光信号合为一路，形成非正交化交叠的光信号。可选地，所述分别将所述每个信道上的电信号进行时域压缩转化非正交化交叠的光信号的步骤，具体包括：将所述每个信道提供电信号分为多路电信号；将所述多路电信号经过延时处理，并将多路经过延时后电信号合为一路，形成非正交化交叠的电信号；将所述非正交化交叠的电信号调制到光载波上转换为非正交化交叠的光信号。本专利技术实施例还相应地提供一种基于时域脉冲交叠的超奈奎斯特的通信方法，包括如下步骤：接收发射装置发送的频域复用信号；对所述频域复用信号进行波分解复用，生成解复用光信号；将所述解复用光信号转换为电信号。优选地，在将所述解复用光信号转换为电信号的步骤之后，还包括：对所述电信号进行消除信道干扰处理。本专利技术提供的一种基于时域脉冲交叠的超奈奎斯特的通信系统及方法，是基于时域脉冲交叠和频域超奈奎斯特思想，在发射端通过使得相邻脉冲之间交叠，压缩频域各信道之间的信道间隔，提高了频谱利用率和信息传送速率。在接收端通过数字信号处理补偿脉冲交叠引入的码间干扰，打破奈奎斯特准则提升带宽的利用率，提升传输速率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例1中提供的基于时域脉冲交叠的超奈奎斯特的发射装置的一个具体示例的框架组成图；图2为本专利技术实施例1中提供的基于时域脉冲交叠的超奈奎斯特的发射装置对应方法一个具体流程图；图3为本专利技术实施例2中提供的基于时域脉冲交叠的超奈奎斯特的通信系统的一个具体示例的框架组成图；图4为本专利技术实施例2中提供的基于时域脉冲交叠的超奈奎斯特的通信系统一个具体组成原理图；图5为本专利技术实施例2提供的基于时域脉冲交叠的超奈奎斯特的通信系统对应方法一个具体流程图；图6为本专利技术实施例2中经过时域压缩的形成非正交化交叠的信号的示意图；图7为本专利技术实施例2中非正交化交叠的信号与信号源信号脉冲周期对比图；图8为本专利技术实施例3提供的基于时域脉冲交叠的超奈奎斯特的通信系统一个具体组成原理图；图9为本专利技术实施例3提供的基于时域脉冲交叠的超奈奎斯特的通信系统对应方法一个具体流程图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。此外，下面所描述的本专利技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。实施例1本专利技术实施例提供一种基于时域脉冲交叠的超奈奎斯特的发射装置，如图1所示，包括：信号源1和发射机2，其中，信号源1，用于分别为每个信道提供电信号，本专利技术实施例中，信号源1发送的电信号由两部分构成，一部分为探测信号(Sp)，用于在后续被接收后为信号处理提供均衡参本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于时域脉冲交叠的超奈奎斯特发射装置，其特征在于，包括：信号源和发射机，其中，所述信号源，用于分别为每个信道提供电信号；所述发射机，用于分别将所述每个信道上的电信号进行时域压缩转化非正交化交叠的光信号，并对每个信道上非正交化交叠的光信号进行频域复用，生成频域复用信号并输出。

【技术特征摘要】
1.一种基于时域脉冲交叠的超奈奎斯特发射装置，其特征在于，包括：信号源和发射机，其中，所述信号源，用于分别为每个信道提供电信号；所述发射机，用于分别将所述每个信道上的电信号进行时域压缩转化非正交化交叠的光信号，并对每个信道上非正交化交叠的光信号进行频域复用，生成频域复用信号并输出。2.根据权利要求1所述的基于时域脉冲交叠的超奈奎斯特发射装置，其特征在于，所述发射机包括：串并转换器、光源、第一耦合器、光电调制器、延时器、第二耦合器及波分复用器，其中，所述串并转换器，用于将所述电信号经过串并变换后分为多路电信号；所述光源，用于为所述光电调制器提供激光；所述第一耦合器，用于将所述激光分为多路激光；所述光电调制器，用于通过所述多路激光将所述多路电信号调制为多路光信号；所述延时器，用于将所述多路光信号分别进行延时处理，生成多路延时后光信号；所述第二耦合器，用于将所述多路延时后光信号合为一路，生成非正交化交叠的光信号；所述波分复用器，用于将每个信道的非正交化交叠的光信号进行频域复用，生成频域复用信号。3.根据权利要求1所述的基于时域脉冲交叠的超奈奎斯特发射装置，其特征在于，所述发射机包括：串并转换器，延时器、第三耦合器、光源、光电调制器及波分复用器，其中，所述串并转换器，用于将所述电信号经过串并变化后分为多路电信号；所述延时器，用于将所述多路电信号分别进行延时处理，生成多路延时后电信号；所述第三耦合器，用于将所述多路延时电信号合为一路，生成非正交化交叠的电信号；所述光源，用于为所述光电调制器提供激光；所述光电调制器，用于通过所述激光将所述非正交化交叠的电信号调制为非正交化交叠的光信号；所述波分复用器，用于将每个信道的非正交化交叠的光信号进行频域复用，生成频域复用信号。4.一种基于时域脉冲交叠的超奈奎斯特的接收装置，其特征在于，所述接收装置接收如权利要求1-3中任一项所述的发射装置发送的频域复用信号，...

【专利技术属性】
技术研发人员：高冠军，许丞，李静雯，韩孟祥，毛文妍，白靖，张杰，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京,11