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基于FWM的可重构PSK-QAM全光模式识别系统技术方案

技术编号:40231514 阅读:13 留言:0更新日期:2024-02-02 22:33
本发明专利技术涉及一种基于FWM的可重构PSK‑QAM全光模式识别系统,属于光纤通信安全系统领域。该系统包括广义同或模块、循环回路模块和相干接收机;重复的源信号和慢速的目标信号输入广义同或模块中共轭相乘,再通过带有时间延迟线的循环回路模块对共轭相乘结果进行一个符号的时间延迟,以实现源信号与目标信号的互相关;循环回路模块的输出信号经过相干接收机解调后的同相路即为在源信号中识别目标信号的识别结果。本发明专利技术由于能够实现源信号与目标信号的互相关,因此能够用于以不同调制格式表示的源信号的全光模式识别,进而保证光子防火墙快速高效地检测和过滤上层安全策略要求的连续光信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光纤通信系统安全领域,涉及一种基于fwm的可重构psk-qam全光模式识别系统。


技术介绍

1、在f5g时代,全光纤连接的光网络支持各种新兴的宽带业务需求。然而,光网络也容易受到窃听或其他方式的攻击,这在现代越来越多的光基础设施部署中越来越受到重视。光子防火墙技术作为一种很有前景的主动安全保障手段,可以在可管理的成本范围内以惊人的运行速度消除某些类型的隐蔽和恶意流量,只允许想要的流量传输。

2、光输入信号中识别特定目标模式的全光模式识别是高速光子防火墙的最重要和最具挑战性的组成部分,后续消除部分流量的策略都依赖于模式识别的结果。因此,模式识别所支持的调制格式的阶数和波特率越高,光子防火墙的处理速率就越高。对于支持高阶调制格式的更高速全光模式识别,已有的研究要么需要更多的基本器件和光学元件,要么需要特定的相位掩模。这不适应f5g现代光学基础设施的快速发展,而且大多数系统只能处理一种调制格式,这可能过于僵化而不能满足f5g中动态极致体验的需求。因此,未来的全光模式识别系统也应该支持可重构的要求。


技术实现思路

1、有鉴于此,本专利技术的目的在于提供一种基于fwm的可重构psk-qam全光模式识别系统,在满足高阶调制格式和高波特率的同时,还能够实现不同调制格式的全光模式识别。

2、为达到上述目的,本专利技术提供如下技术方案:

3、一种基于fwm的可重构psk-qam全光模式识别系统,其包括:广义同或模块、循环回路模块和相干接收机;重复的源信号和慢速的目标信号输入广义同或模块中共轭相乘,再通过带有时间延迟线(time delay line,tdl)的循环回路模块对共轭相乘结果进行一个符号的时间延迟,以实现源信号与目标信号的互相关;然后循环回路模块的输出信号经过相干接收机解调后的同相路即为在源信号中识别目标信号的识别结果。该系统由于能够实现源信号与目标信号的互相关,因此该系统可用于以不同调制格式表示的源信号的全光模式识别,这些调制格式可以是多进制相移键控调制格式(mpsk),也可以是多进制正交幅度调制格式(mqam),并且可以不预先知道其星座图映射方式。

4、进一步地,循环回路模块中,循环的轮数等于目标信号的符号长度。

5、进一步地,相干接收机解调的识别结果中,只考虑同相路的解调结果,且识别的匹配位置与目标信号最后一个符号的位置一致。

6、进一步地,广义同或模块包括波分复用器mux1、高非线性光纤和光滤波器;源信号、目标信号和一泵浦光信号由波分复用器mux1耦合后,进入高非线性光纤中激发四波混频(four-wave mixing,fwm)效应生成闲频信号,即实现了源信号与目标信号的共轭相乘,所述闲频信号再经过光滤波器过滤后输出。

7、进一步地,该系统还包括源序列产生模块、目标序列产生模块、连续光激光源、iq马赫曾德尔调制器、掺铒光纤放大器、标准单模光纤和色散补偿光纤;

8、源序列产生模块生成一电信号并与连续光激光源ld1输出的光信号一起进入iq马赫曾德尔调制器iqmzm1中生成源信号,该源信号依次经过掺铒光纤放大器edfa1、标准单模光纤和色散补偿光纤后输入广义同或模块;

9、目标序列产生模块生成一电信号并与连续光激光源ld2输出的光信号一起进入iq马赫曾德尔调制器iqmzm2中生成目标信号,该目标信号经过掺铒光纤放大器edfa2后输入广义同或模块;

10、连续光激光源ld3产生泵浦光信号并经掺铒光纤放大器edfa3后输入广义同或模块。

11、进一步地,iq马赫曾德尔调制器iqmzm1和iqmzm2均配置为,上、下臂子mzm工作在最小点,且上、下臂之间引入90°相移。

12、本专利技术的有益效果在于:本系统能够在不改变系统结构的前提下可重构的实现对qpsk、8psk和16qam等高阶调制格式的全光模式识别,所支持的波特率取决于iqmzm最大能支持的波特率,按目前记录为260gbaud。

13、本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述,并且在某种程度上,基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的,或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

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【技术保护点】

1.一种基于FWM的可重构PSK-QAM全光模式识别系统,其特征在于:该系统包括广义同或模块、循环回路模块和相干接收机;重复的源信号和慢速的目标信号输入所述广义同或模块中共轭相乘,再通过带有时间延迟线的循环回路模块对共轭相乘结果进行一个符号的时间延迟,以实现源信号与目标信号的互相关;所述循环回路模块的输出信号经过所述相干接收机解调后的同相路即为在源信号中识别目标信号的识别结果;

2.根据权利要求1所述的全光模式识别系统,其特征在于:在所述循环回路模块中,循环的轮数等于目标信号的符号长度。

3.根据权利要求1所述的全光模式识别系统,其特征在于:相干接收机解调的识别结果中,只考虑同相路的解调结果,且识别的匹配位置与目标信号最后一个符号的位置一致。

4.根据权利要求1所述的全光模式识别系统,其特征在于:所述广义同或模块包括波分复用器MUX1、高非线性光纤和光滤波器;源信号、目标信号和一泵浦光信号由所述波分复用器MUX1耦合后,进入所述高非线性光纤中激发四波混频效应生成闲频信号,即实现了源信号与目标信号的共轭相乘,所述闲频信号再经过光滤波器过滤后输出。

5.根据权利要求1所述的全光模式识别系统,其特征在于:该系统还包括源序列产生模块、目标序列产生模块、连续光激光源、IQ马赫曾德尔调制器、掺铒光纤放大器、标准单模光纤和色散补偿光纤;

6.根据权利要求5所述的全光模式识别系统,其特征在于:所述IQ马赫曾德尔调制器IQMAM1和IQMZM2均配置为,上、下臂子MZM工作在最小点,且上、下臂之间引入90°相移。

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【技术特征摘要】

1.一种基于fwm的可重构psk-qam全光模式识别系统,其特征在于:该系统包括广义同或模块、循环回路模块和相干接收机;重复的源信号和慢速的目标信号输入所述广义同或模块中共轭相乘,再通过带有时间延迟线的循环回路模块对共轭相乘结果进行一个符号的时间延迟,以实现源信号与目标信号的互相关;所述循环回路模块的输出信号经过所述相干接收机解调后的同相路即为在源信号中识别目标信号的识别结果;

2.根据权利要求1所述的全光模式识别系统,其特征在于:在所述循环回路模块中,循环的轮数等于目标信号的符号长度。

3.根据权利要求1所述的全光模式识别系统,其特征在于:相干接收机解调的识别结果中,只考虑同相路的解调结果,且识别的匹配位置与目标信号最后一个符号的位置一致。

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【专利技术属性】
技术研发人员:张琦涵巩小雪李瑞张天天杨丽琪郭磊
申请(专利权)人:重庆邮电大学
类型:发明
国别省市:

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