一种降低KK接收机所需最低CSPR的方法及通信系统技术方案

本发明专利技术属于光通信技术领域，具体涉及一种降低KK接收机所需最低CSPR的方法及通信系统。本降低KK接收机所需最低CSPR的方法包括：将光信号分为两路，其中第一路信号不做额外处理，第二路信号使用波长阻断器将叠加的载波滤除；对第一、第二路信号进行时延补偿；将第一路的接收信号减去估算的非线性信号自拍频干扰，即清除干扰项；叠加足够大的直流信号，满足信号的最小相位条件；通过KK算法恢复信号的相位信息；进而使低CSPR下的信号仍能满足最小相位条件。件。件。

【技术实现步骤摘要】
一种降低KK接收机所需最低CSPR的方法及通信系统


[0001]本专利技术属于光通信
，具体涉及一种降低KK接收机所需最低CSPR的方法及通信系统。

技术介绍

[0002]光传送网是现代社会的大动脉，随着目前物联网、光学数据中心等新需求业务的发展，数据中心之间的高速光互联成为了近年来学术和工业界的研究热点。不同于跨洋长距离光纤通信系统，数据中心之间的互联因体量巨大而对成本极其敏感。
[0003]在这样的应用场景中，现有的相干光通信系统因其成本高昂、功耗过高和模块尺寸较大的原生缺点，尚不能满足数据中心之间的互联需求。而在数据中心内部广泛应用的以强度调制、强度检测系统为代表的双边带调制技术，不能克服光纤色散导致的频率选择性衰落带来的信号损伤，因此也不适用于该场景。
[0004]在这样的成本和性能的双重限制下，基于强度检测的单边带调制技术成为了非常有潜力的技术方案。单边带调制技术中一个潜在问题是信号间拍频干扰，KK接收机方案被证实可以完全消除信号间拍频干扰，但为了恢复信号的相位信息需要满足最小相位条件，这就需要足够大的载波信号功率比(CSPR)，这使得需要比较大的载波功率。较大的载波功率容易引入非线性干扰，而且会造成资源浪费，如何在较低的CSPR下使信号满足最小相位条件是研究KK算法的重要问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种降低KK接收机所需最低CSPR的方法及通信系统。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种降低KK接收机所需最低CSPR的方法，包括：将光信号分为两路，其中第一路信号不做额外处理，第二路信号使用波长阻断器将叠加的载波滤除；对第一、第二路信号进行时延补偿；将第一路的接收信号减去估算的非线性信号自拍频干扰，即清除干扰项；叠加足够大的直流信号，满足信号的最小相位条件；通过KK算法恢复信号的相位信息。
[0007]又一方面，本专利技术还提供了一种通信系统，包括发射端和接收端；其中
[0008]所述发射端采用两路的分布反馈式激光器作为光源，一路利用IQ调制器将任意波形发生器生成的承载信息的电信号进行调制，将其加载到该路激光器产生的的光载波上，使其转换成承载信息的光信号；另一路则采用不加调制的光信号充当直流信号，经耦合器耦合，两路信号叠加后进入光纤链路进行传输；以及
[0009]所述接收端将光纤链路传输后的光信号利用光耦合器分成两路，其中1路信号不做额外处理，2路信号使用波长阻断器将叠加的载波滤除，两路光信号分别经光电探测器进行平方律检测，此时两路光信号均转化为电信号，两路电信号分别经电低通滤波器滤除高频噪声，经模数转换后转为数字电信号，进行时延补偿对其进行时钟对齐后，将1路信号减去2路信号并叠加足够大的直流分量后经KK算法和其他数字信号处理后恢复信号的相位信
息。
[0010]本专利技术的有益效果是，本专利技术提出了一种降低KK接收机所需最低CSPR的方法及通信系统，将光信号分为两路，其中一路信号不做额外处理，另一路信号使用波长阻断器将叠加的载波滤除，用未做额外处理的接收信号减去估算的非线性信号自拍频干扰，即可将干扰项清除，并在信号上叠加足够大的虚拟直流分量，进而使低CSPR下的信号仍能满足最小相位条件。
[0011]本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
[0012]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0013]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。
[0014]图1为本专利技术实施例的KK接收机框图；
[0015]图2为本专利技术实施例的两路信号的带通带阻示意图；
[0016]图3为本专利技术实施例的通信系统示意图；
[0017]图4(a)为不同传输距离下误码率随CSPR变化的曲线图；
[0018]图4(b)为不同波长阻断器带宽下误码率随CSPR变化的曲线图。
具体实施方式
[0019]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。
[0020]如图1和图3所示，本实施例提供了一种降低KK接收机所需最低CSPR的方法，包括：将光信号分为两路，其中第一路信号不做额外处理，第二路信号使用波长阻断器将叠加的载波滤除；对第一、第二路信号进行时延补偿；将第一路的接收信号减去估算的非线性信号自拍频干扰，即清除干扰项；叠加足够大的直流信号，满足信号的最小相位条件；通过KK算法恢复信号的相位信息。
[0021]在本实施例中，可选的，所述将第一路的接收信号减去估算的非线性信号自拍频干扰包括：将第一路的接收信号减去第二路的接收信号，即如图1所示，1路信号减去2路信号，即可将干扰项清除。
[0022]在本实施例中，可选的，所述第一路信号不做额外处理包括光耦合器分出所述第一路信号后直接由光电探测器探测；所述第二路信号使用波长阻断器将叠加的载波滤除包括光耦合器分出所述第二路信号后先经过波长阻断器将叠加的载波滤除后，再由光电探测
器探测。
[0023]如图1所示，在第一路中，光耦合器分出所述第一路信号后依次经过光电探测器、电低通滤波器、模数转换器；在第二路中，光耦合器分出所述第二路信号后依次经波长阻断器、光电探测器、电低通滤波器、模数转换器；得到的两路信号进行时延补偿后，将第一路的接收信号减去第二路的接收信号，图2为两路信号的的带通带阻示意图，在数字信号处理部分，将1路信号减去2路信号即可消除SSBI；再叠加足够大的直流信号，满足信号的最小相位条件，然后通过KK算法恢复信号的相位信息；还可以进一步进行其他数字信号处理。
[0024]在本实施例中，KK算法是一种数字信号处理方法，它可以通过信号和连续波的拍频恢复复杂的光场信息。
[0025]光电二极管上最小相位条件的信号复包络为：
[0026]E(t)＝E
s
(t)exp(iπf0t)+E0；
[0027]光电二极管产生的电流与光强度成正比，表示为：
[0028][0029]其中连续波E0表示光载波，E
0*
表示光载波的共轭，E
s
表示信号分量，f0表示信号分量和载波分量之间的间隔；上式中第一项为载波和载波间的拍频，表现为直流项；第二项为所需本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降低KK接收机所需最低CSPR的方法，其特征在于，包括：将光信号分为两路，其中第一路信号不做额外处理，第二路信号使用波长阻断器将叠加的载波滤除；对第一、第二路信号进行时延补偿；将第一路的接收信号减去估算的非线性信号自拍频干扰，即清除干扰项；叠加足够大的直流信号，满足信号的最小相位条件；通过KK算法恢复信号的相位信息。2.如权利要求1所述的降低KK接收机所需最低CSPR的方法，其特征在于，所述将第一路的接收信号减去估算的非线性信号自拍频干扰包括：将第一路的接收信号减去第二路的接收信号。3.如权利要求2所述的降低KK接收机所需最低CSPR的方法，其特征在于，所述第一路信号不做额外处理包括光耦合器分出所述第一路信号后直接由光电探测器探测；所述第二路信号使用波长阻断器将叠加的载波滤除包括光耦合器分出所述第二路信号后先经过波长阻断器将叠加的载波滤除后，再由光电探测器探测。4.如权利要求3所述的降低KK接收机所需最低CSPR的方法，其特征在于，第一路信号经光电探测器产生的电信号表达为：第二路信号经光电探测器产生的电信号表达为：消除自拍频干扰后的电信号表达为：其中I1(t)和I2(t)分别代表两个光电探测器产生的电信号，I(t)表示消除自拍频...

【专利技术属性】
技术研发人员：于超，忻向军，姚海鹏，高然，张琦，周志成，田博，陈从科，
申请(专利权)人：常州京信新一代信息技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：