相干光通信系统码型相关损伤自适应补偿方法及系统技术方案

本发明专利技术实施例提供了一种相干光通信系统码型相关损伤自适应补偿方法及系统，包括：获取码型训练后的训练序列码型查询表，并接收信号样值码型；基于预设的欧式距离近似计算法，计算信号样值码型与训练序列码型查询表中存储的每个训练序列码型的近似欧式距离；将最小近似欧氏距离对应的训练序列码型的中间位置符号作为信号样值码型的中间位置符号估计，以完成码型相关损伤自适应补偿。本发明专利技术采用无乘法操作的近似欧氏距离计算方法完成接收信号样值码型与训练序列码型查询表中每种码型的欧氏距离计算，从而对接收信号码型进行最大后验概率检测，从而能够补偿Nyquist波分复用系统中的码型相关损伤，计算过程去除了乘法操作，计算复杂度低，易于实现。

Code-type-dependent damage adaptive compensation method and system for coherent optical communication systems

The embodiment of the present invention provides an adaptive compensation method and system for code-type-related damage in coherent optical communication system, which includes acquiring a code-type query table of training sequence after code-type training and receiving a signal sample code type; calculating the approximate Euclidean code type of each training sequence code type stored in the code-type query table of training sequence based on the preset Euclidean distance approximation calculation method. Distance; the middle position symbol of the training sequence code type corresponding to the minimum approximate Euclidean distance is used as the middle position symbol estimation of the signal sample code type to complete the adaptive compensation of code type correlation damage. The method uses the approximate Euclidean distance calculation method without multiplication operation to complete the Euclidean distance calculation of the received signal sample code type and each code type in the training sequence code type inquiry table, so as to detect the maximum posteriori probability of the received signal code type, so as to compensate for the code type-related damage in Nyquist WDM system, and the calculation process removes the multiplication operation with low computational complexity. Easy to implement.

【技术实现步骤摘要】
相干光通信系统码型相关损伤自适应补偿方法及系统
本专利技术实施例涉及光通信
，尤其涉及一种相干光通信系统码型相关损伤自适应补偿方法及系统。
技术介绍
近年来，随着高清视频通信、物联网、云计算、虚拟现实、自动驾驶、5G等新兴网络业务和应用出现，作为信息承载高速公路的弹性光网络迫切需要大容量、高速率、灵活调制、频谱效率功率效率最佳适配的底层光纤传输技术支撑。Nyquist波分复用(WDM)系统通过强滤波的方式使信号带宽等于波特率，能有效提高频谱效率。强滤波可大大提高系统的频谱效率，但会引发强烈的码间干扰。同时，随着调制格式的多样和传输速率的上升，光纤非线性效应损伤成为严重限制传输距离和NyquistWDM系统容量的关键因素。相应地，弹性光网络亟需相干接收DSP技术在降低复杂度和能耗、提升损伤补偿性能、增强动态灵活性等方面取得技术突破。目前，NyquistWDM系统主要使用基于Viterbi算法的最大似然序列检测(MLSD)方法结合反向传播方法对抗强滤波损伤和光纤非线性损伤，或者使用基于最大后验概率(MAP)检测的方法既补偿强滤波损伤又补偿光纤非线性损伤。但上述方法都面临着高系统性能会导致计算复杂度过高、难以实时实现的难题，与此同时，现有技术大多针对特定调制格式设计，难以动态自适应地完成多种调制格式信号损伤补偿。因此，现在亟需一种码型相关损伤自适应补偿方法来解决上述问题。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术实施例提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种相干光通信系统码型相关损伤自适应补偿方法及系统。第一方面本专利技术实施例提供一种相干光通信系统码型相关损伤自适应补偿方法，包括：获取码型训练后的训练序列码型查询表，并接收信号样值码型；基于预设的欧式距离近似计算法，计算所述信号样值码型与所述训练序列码型查询表中存储的每个训练序列码型的近似欧式距离；将最小近似欧氏距离对应的训练序列码型的中间位置符号作为所述信号样值码型的中间位置符号估计，以完成码型相关损伤自适应补偿。第二方面本专利技术实施例提供了一种相干光通信系统码型相关损伤自适应补偿系统，包括：码型训练模块，用于获取码型训练后的训练序列码型查询表，并接收信号样值码型；最大后验概率检测模块，用于基于预设的欧式距离近似计算法，计算所述信号样值码型与所述训练序列码型查询表中存储的每个训练序列码型的近似欧式距离；损伤补偿模块，用于将最小近似欧氏距离对应的训练序列码型的中间位置符号作为所述信号样值码型的中间位置符号估计，以完成码型相关损伤自适应补偿。第三方面本专利技术实施例提供了一种电子设备，包括：处理器、存储器、通信接口和总线；其中，所述处理器、存储器、通信接口通过所述总线完成相互间的通信；所述处理器可由ASIC或FPGA等方式实现，能够执行码型相关损伤自适应补偿方法；所述存储器存储被所述处理器处理后的输出数据。本专利技术实施例提供的相干光通信系统码型相关损伤自适应补偿方法及系统，采用无乘法操作的近似欧氏距离计算方法完成接收信号样值码型与训练序列码型查询表中每种码型的欧氏距离计算，从而对接收信号码型进行最大后验概率检测，从而能够补偿Nyquist波分复用系统中由于强滤波引起的码间干扰，计算过程完全去除了乘法操作，计算复杂度低，易于实现。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，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是本专利技术实施例提供的一种相干光通信系统码型相关损伤自适应补偿方法流程示意图；图2是本专利技术实施例提供的16QAM的训练序列码型查询表示意图；图3是本专利技术实施例提供的预处理流程示意图；图4为本专利技术实施例提供的在光背靠背、三符号码型长度下，仿真三载波480Gbps偏振复用16-QAM系统采用不同算法时的OSNR和BER关系曲线示意图；图5为本专利技术实施例提供的在1800km光纤传输、三符号码型长度下，仿真三载波480Gbps偏振复用16-QAM系统采用不同算法时的不同入纤功率和BER关系曲线示意图；图6为本专利技术实施例提供的在1800km光纤传输、三符号码型长度下，仿真三载波480Gbps偏振复用16-QAM系统采用不同算法时的不同光纤传输距离和BER关系曲线示意图；图7是本专利技术实施例提供的一种相干光通信系统码型相关损伤自适应补偿系统结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚地描述，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。目前，NyquistWDM系统主要使用基于Viterbi算法的最大似然序列检测(MLSD)方法结合反向传播方法对抗强滤波损伤和光纤非线性损伤，或者使用基于最大后验概率(MAP)软判决的方法既补偿强滤波损伤又补偿光纤非线性效应。但以上方法都面临着高系统性能会导致计算复杂度过高、难以实时实现的难题，如MAP算法基本思想是对接收信号根据训练码型构造的查询表计算其后验概率密度，选取最大后验概率密度的对应码型作为对发送信号估计的方式补偿损伤。但接收样值与查询表做统计判决过程中需要的乘法及加法运算将成指数增加，导致更高的复杂度。此外，现有技术大多针对特定调制格式设计，难以动态自适应地完成多种调制格式信号损伤补偿。针对现有技术中存在的问题，图1是本专利技术实施例提供的一种相干光通信系统码型相关损伤自适应补偿方法流程示意图，如图1所示，包括：101、获取码型训练后的训练序列码型查询表，并接收信号样值码型；102、基于预设的欧式距离近似计算法，计算所述信号样值码型与所述训练序列码型查询表中存储的每个训练序列码型的近似欧式距离；103、将最小近似欧氏距离对应的训练序列码型的中间位置符号作为所述信号样值码型的中间位置符号估计，以完成码型相关损伤自适应补偿。在步骤101中，本专利技术实施例首先需要获取一个训练序列码型查询表，需要说明的是，该训练序列码型查询表已经经过码型训练，码型训练是指根据调制信号的码型长度从而确定建立的训练序列码型查询表规模，并按照该规模将接收到的畸变的训练样值码型分别安排到训练序列码型查询表对应的码型集合中，分别对每种码型集合中所有训练样值码型取平均，以得到完整的训练序列码型查询表的过程。与此同时，本专利技术实施例会接收到信号样值码型，信号样值即本专利技术实施例中待处理的信号样本。可以理解的是，训练序列码型查询表能够存储训练序列码型，在通过最大后验概率检测法，即可比较接收到的信号样值码型与训练序列码型的区别度，以进行损伤补偿。进一步的，在步骤102中，本专利技术实施例在进行最大后验概率检测时，采用的是预设的欧氏距离近似计算式，将接收到的信号样值码型与训练序列码型查询表中存储的所有训练序列码型分别做近似欧式距离计算。最后，在步骤103中，本专利技术实施例会选取最小近似欧氏距离对应的训练序列码型的中间位置符号作为所述信号样值码型的中间位置符号估计，以完成码型本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种相干光通信系统码型相关损伤自适应补偿方法，其特征在于，包括：获取码型训练后的训练序列码型查询表，并接收信号样值码型；基于预设的欧式距离近似计算法，计算所述信号样值码型与所述训练序列码型查询表中存储的每个训练序列码型的近似欧式距离；将最小近似欧氏距离对应的训练序列码型的中间位置符号作为所述信号样值码型的中间位置符号估计，以完成码型相关损伤自适应补偿。

【技术特征摘要】
1.一种相干光通信系统码型相关损伤自适应补偿方法，其特征在于，包括：获取码型训练后的训练序列码型查询表，并接收信号样值码型；基于预设的欧式距离近似计算法，计算所述信号样值码型与所述训练序列码型查询表中存储的每个训练序列码型的近似欧式距离；将最小近似欧氏距离对应的训练序列码型的中间位置符号作为所述信号样值码型的中间位置符号估计，以完成码型相关损伤自适应补偿。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述完成码型相关损伤自适应补偿之后，所述方法还包括：根据信号监测结果或控制信道告知信息，更新所述训练序列码型查询表。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取码型训练后的训练序列码型查询表，包括：获取多进制正交幅度调制M-QAM信号的码型长度；基于所述M-QAM信号的码型长度和M-QAM的阶数，确定训练序列码型查询表规模；按照所述训练序列码型查询表规模进行码型训练，得到所述码型训练后的训练序列码型查询表。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述按照所述训练序列码型查询表规模进行码型训练，得到所述码型训练后的训练序列码型查询表，包括：基于预设的一样值滑窗算法，将所述M-QAM调制的L个训练序列样值分为L-2N个码型长度为2N+1的训练样值码型，其中，N为正整数、L大于等于2N+1；基于所述训练序列码型查询表规模，将所述训练样值码型安排到所述训练序列码型查询表中设置的各个码型集合中，以得到所述码型训练后的训练序列码型查询表。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于预设的欧式距离近似计算法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈雪，杨桃，王立芊，张民，张治国，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京,11