面向時(shí)域混合光信號(hào)的偏振解復(fù)用與調(diào)制格式識(shí)別技術(shù)研究.pdf

1、光通信網(wǎng)絡(luò)向彈性方向發(fā)展，為了解決互聯(lián)網(wǎng)流量的快速增長(zhǎng)和新出現(xiàn)的數(shù)據(jù)中心，下一代接收機(jī)需要支持自適應(yīng)的頻譜效率，從而提高傳輸效率和節(jié)省網(wǎng)絡(luò)帶寬，時(shí)域混合調(diào)制格式被認(rèn)為很有前途的技術(shù)，它可以有效的調(diào)節(jié)頻譜效率或比特率。偏振復(fù)用技術(shù)利用光在單模光纖中傳輸?shù)钠裉匦?，將傳輸波長(zhǎng)的兩個(gè)獨(dú)立且相互正交的偏振態(tài)作為獨(dú)立信道分別傳輸兩路信號(hào)，成倍提高了系統(tǒng)容量、增加了頻譜利用率。由于兩個(gè)偏振態(tài)在光纖鏈路傳輸過程中會(huì)受到雙折射的影響，使得偏振態(tài)發(fā)生變化

2、形成相互之間的串?dāng)_，在接收端實(shí)現(xiàn)信號(hào)的解復(fù)用是需要解決的難題。
　　隨著可重構(gòu)發(fā)射機(jī)的出現(xiàn)可以產(chǎn)生任意的相干光調(diào)制格式，接收機(jī)也得提前知道相應(yīng)的調(diào)制格式，調(diào)制格式識(shí)別是其中一個(gè)必不可少的環(huán)節(jié)，從而保證信號(hào)最佳獲得和解調(diào)。在斯托克斯空間偏振混合、載波頻率偏移和載波相位偏移不會(huì)影響信號(hào)在邦加萊球上的形狀,通過相干接收機(jī)進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理，把信號(hào)表征到斯托克斯空間利用變分貝葉斯期望最大化對(duì)高斯混合模型進(jìn)行聚類，從而識(shí)別相識(shí)調(diào)制格式。

3、>　　斯托克斯空間完美的呈現(xiàn)了信號(hào)的偏振態(tài)信息，根據(jù)其在邦加萊球上的數(shù)據(jù)找出最佳的擬合平面并找出經(jīng)過擬合平面原點(diǎn)的法向量，從而得到逆瓊斯矩陣進(jìn)行偏振解復(fù)用。仿真了112Gbit/s的QPSK信號(hào)和224Gbit/s的16QAM利用斯托克斯空間進(jìn)行偏振解復(fù)用，討論了QPSK信號(hào)在不同的OSNR情況下的性能曲線并對(duì)比了背靠背情況下解偏振代價(jià)?；谒雇锌怂箍臻g的偏振解復(fù)用與調(diào)制格式無關(guān)的特性，仿真了時(shí)域混合的QPSK&16QAM信號(hào)并討論了不

4、同的功率比和碼元比情況下，利用仿真結(jié)果對(duì)比不同功率比和碼元比的時(shí)域混合信號(hào)的性能，最后在時(shí)域混合信號(hào)的基礎(chǔ)上討論了基于斯托克斯空間偏振解復(fù)用的收斂速度。
　　本文基于變分貝葉斯期望最大化算法進(jìn)行調(diào)制格式識(shí)別。在偏振解復(fù)用之前，基于斯托克斯空間在三維空間進(jìn)行聚類從而判別相應(yīng)的調(diào)制格式，仿真分析了QPSK、8PSK、8QAM和16QAM四種調(diào)制格式，計(jì)算相應(yīng)的代價(jià)函數(shù)并進(jìn)行對(duì)比，可以很好的區(qū)別調(diào)制格式；在偏振解復(fù)用之后，基于平均功率識(shí)