一种针对概率整形的脉冲幅度调制信号的整形方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种针对概率整形的脉冲幅度调制信号的整形方法及系统，涉及光纤通信技术领域。方法包括：根据待整形的脉冲幅度调制信号的自变量参数设定边界条件，通过整合边界条件得到拉格朗日函数；对所述拉格朗日函数进行求解得到脉冲调制信号的概率分布函数，确定各个电平信号的概率，实现概率整形。本方法能够保证输出的概率整形脉冲幅度调制信号的信道容量逼近信道的香农极限，从而提高信号的传输速率。输速率。输速率。

【技术实现步骤摘要】
一种针对概率整形的脉冲幅度调制信号的整形方法及系统


[0001]本专利技术属于光纤通信
，更具体地，涉及一种针对概率整形的脉冲幅度调制信号的整形方法及系统。

技术介绍

[0002]随着英特网的广泛普及和社交网络、云计算、物联网、自媒体视频等新兴应用的快速发展，特别是4K极清电视点播宽带视频业务、虚拟现实、增强现实等新兴业务的兴起，对数据中心光互连的速率和容量提出了更高的要求。相较于长距传输的光通信系统，短距光通信系统用户基数大，对系统成本、复杂度等方面更加敏感。根据接收方式的不同，光纤通信系统一般分为强度调制直接检测系统与采用相干检测的数字相干通信系统。两者相比较而言，前者具有低成本、系统复杂度较低的优点。因此一般采用强度调制直接检测技术结合高阶信号调制格式及数字信号处理技术来实现大容量、低成本及低功耗的短距光纤通信。在实际的光纤通信系统中，由于系统设备和信道非线性效应限制，传输系统往往是功率受限的系统，这就导致信道的光信噪比较低，信道的可靠传输信息量低于香农极限信道容量。所以在现有的光通信传输条件下，在信号发射前进行概率整形，进一步提高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种针对概率整形的脉冲幅度调制信号的整形方法，其特征在于，包括如下步骤：根据待整形的脉冲幅度调制信号的自变量参数设定边界条件，通过整合边界条件得到拉格朗日函数；对所述拉格朗日函数进行求解得到脉冲调制信号的概率分布函数，确定各个电平信号的概率，实现概率整形。2.如权利要求1所述的一种针对概率整形的脉冲幅度调制信号的整形方法，其特征在于，脉冲幅度调制信号的自变量参数包括：(1.1)电平由低到高幅度依次为a1、a2、a3……
a
n
；(1.2)电平概率分别为p1、p2、p3……
p
n
；(1.3)目标速率为R，熵值为H，平均能量为E；其中n＝2^m，m为正整数。3.如权利要求2所述的一种针对概率整形的脉冲幅度调制信号的整形方法，其特征在于，边界条件包括：(2.1)电平概率和为1，即∑
i
p
i
＝1，i＝1，2，3
…
n
‑
2，n
‑
1，n；(2.2)相邻电平概率相等，即p
k
＝p
k+1
，k＝1，3，5
…
n
‑
5，n
‑
3，n
‑
1；(2.3)信号熵值与信号的目标速率相匹配，即H＝R＝
‑
∑
i
p
i
log2(p
i
)，i＝1，2，3
…
n
‑
2，n
‑
1，n；(2.4)信号的平均能量最小，即E＝∑
i
p
i
|a
i
|2取得最小值，i＝1，2，3
…
n
‑
2，n
‑
1，n。4.如权利要求1所述的一种针对概率整形的脉冲幅度调制信号的整形方法，其特征在于，整合边界条件具体包括：(3.1)所有奇数脉冲电平概率和为1/2，即∑
k
p
k
＝1/2，k＝1，3，5
…
n
‑
5，n
‑
3，n
‑
1；(3.2)所有奇数脉冲电平熵的和为
‑
H/2，即∑
k
p
k
log2(p
k
)＝
...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢岳军，付松年，陈泽鑫，唐明，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：