[发明专利]一种高阶连续极化调制的PDL效应补偿方法

权利要求书

1.一种高阶连续极化调制的PDL效应补偿方法，具体步骤如下：

步骤一：对极化状态映射单元输出的连续极化状态进行补偿；

假设在发射端能够完全获得信道信息，且在每一个发送符号间隔内信道信息保持不变，根据发射端获得的信道信息，对极化状态映射单元输出的连续极化状态进行补偿；

(1)将接收机接收到的高阶连续极化调制信号简化为：

其中，为高阶连续极化调制的发射信号的连续极化状态；x₁(t)和x₂(t)分别表示发射信号连续极化状态的两个分量，A表示信号的幅值，γ(t)为电场极化相位描述子，μ_T(t)表示持续时间为T的单位矩形函数，k表示第k个发送符号,T_s表示符号间隔；λ₁和λ₂为R＝H(t)*H(t)^H的最大与最小特征值,R为信道矩阵H(t)的特征矩阵,(·)^H表示对矩阵做共轭转置操作：

其中：λ₁≥λ₂＞0,Tr·表示矩阵的迹，Det(·)表示矩阵的行列式；

(2)根据高阶连续极化调制接收端极化状态所受的无线信道PDL效应的影响，以及发射端获得的信道信息，对发射机极化状态映射单元输出的极化状态进行补偿，即对每一时刻的连续极化状态乘以预补偿矩阵记为C_P：

其中，ε为预补偿因子，1≤ε≤λ₁/λ₂；

(3)经预补偿后无线信道对高阶连续极化调制的连续极化状态的影响为：

其中，矩阵表示经预补偿后的无线信道对高阶连续极化调制信号的影响；

(4)以最大化极化角的准则得到最佳预补偿因子，具体表示为：

步骤二：在接收端采样，根据采样得到的极化状态的极化角得到相应的最佳预补偿；

(1)假设接收端的采样是在发送符号传输结束时刻进行的采样，得到：

(2)计算得到相应的最佳预补偿ε^·：

。

2.根据权利要求1所述的一种高阶连续极化调制的PDL效应补偿方法，接收端不同采样时刻的极化状态的极化角不同，以M＝2即2CPM为例进行说明,其中M代表调制阶数，CPM代表连续极化调制方式:

当M＝2时，发送端在每个符号结束时刻进行采样得到的极化状态的极化角表示如下：

其中，n∈(0,1,2,...,M/2)；

受信道PDL效应作用后，接收端对极化状态采样得到的极化角为：

对信道进行预补偿后，接收端的极化角是关于ε的函数：

发送端在每个符号结束时刻进行采样得到极化状态的极化角，进而计算得到判决角表示如下：

且始终满足θ₀＝π/2；

受信道PDL效应作用后，

对信道进行预补偿后，

对比极化角2γ(t)与判决角θ₀的关系，两者满足：

2θ₀＝Δ2γ(t) (14)

分别将受信道PDL效应影响后计算得到的θ₀和对信道进行预补偿后计算得到的θ₀代入公式(15)，最终得到2CPM的误码率：

式中，n＝2，f_θ(t)代表极化相位描述子之一的参数θ的概率密度函数，f_θ,φ(t,l)代表极化相位描述子(θ,φ)的联合概率密度函数,θ₁＝π/2，θ₀的大小取决于采用的调制阶数，受信道PDL效应的影响，判决区域的大小不再是均等的M份，即θ₀≠π/M，而是需要根据不同的调制阶数M，在每个采样时刻计算得到θ₀的大小，进而计算得到误码率。