申请/专利权人：北京理工大学;北京邮电大学;雅泰歌思(上海)通讯科技有限公司;中兴通讯股份有限公司

申请日：2023-12-05

公开（公告）日：2024-03-08

公开（公告）号：CN117675008A

主分类号：H04B10/2507

分类号：H04B10/2507;H04B7/005;H04B7/0413

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.03.26#实质审查的生效;2024.03.08#公开

摘要：本发明公开的一种快速收敛的光纤通信自适应均衡方法及基于该方法实现的OAM光通信系统，属于光纤通信领域。本发明的OAM光通信系包括光发生模块、光调制模块、传输模块、接收模块和信号处理模块。光调制模块包括马赫‑曾德调制器、掺铒光纤放大器、空间光调制器、四分之一波片、偏振分束器。本发明采用Adabound‑MIMO均衡器更新权值，相比传统MIMO均衡器的方法，实现权值更新速度快，提高通信系统的性能。本发明基于Adabound的MIMO均衡器，由于该方法逐元素地裁剪步长，限制权值输出出现大幅度变化，实现低误码传输，提高通信系统的传输容量。本发明利用OAM模式的正交性，将多路信号调制在不同的OAM模式上，根据模式的不同区分不同的信道，提高通信系统的传输距离和传输容量。

主权项：1.一种快速收敛的光纤通信自适应均衡的方法，其特征在于：包括如下步骤，步骤一：基于Godard算法的盲均衡算法在不需要训练序列的情况下，能够根据接收序列的统计特性收敛抽点系数；四种OAM组内模式的时域均衡过程表示为 其中是时域输出信号，xNn是时域输入信号，wNn是MIMO均衡器的抽头系数；传统的MIMO均衡过程基于SGD方法迭代抽头系数，其代价函数表示为 计算梯度以优化代价函数的最小值；基于SGD的抽头系数表示为wn+1＝wn-μenxn3其中是误差函数，μ是步长；步骤二：根据动量计算梯度和步长并进行修正，得到更新MIMO均衡器的权值，将输入信号通过MIMO均衡器，得到N路输出序列，计算所述N路输出序列的均方误差，根据所述均方误差更新所述MIMO均衡器的权值，直至所述均方误差最小时，得到更新好的MIMO均衡器；计算MIMO均衡器的一阶和二阶动量：st＝β1st-1+1-β1enxn4rt＝β2rt-1+1-β2enxn25其中β1和β2是矩估计的指数衰减率；在衰减过程中根据公式4对一阶动量项偏差修正st＝β1st-1+1-β1enxn，修正后的一阶动量项如公式6所示，消除一阶动初始化偏差；在衰减过程中根据公式5对二阶动量项做偏差修正，修正后的一阶动量项和二阶动量项的表达式分别为： 设置上下界： 通过逐元素地裁剪步长，使得输出限制在[ηl,ηu]内；将ηl和ηu作为迭代次数t的函数，而不是常数的上下界，其中ηlt是非递减函数，在t＝0时它从0开始，渐近收敛至μ；ηut是非递增函数，在t＝0时它从∞开始，也渐近收敛至μ；均衡器中抽头系数的表达式如下 将均衡器输出序列与训练序列进行比较，得到误差函数： 基于Adabound更新MIMO均衡器的权值，通过自适应均衡和上下边界缓解信号间的串扰问题；将输入信号通过Adabound-MIMO均衡器，得到恢复出的源信号；步骤三：得到Adabound-MIMO均衡器，在OAM-MDM光纤通信系统中缓解串扰问题，实现快速收敛和高精确度通讯传输。

全文数据：

权利要求：

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