[发明专利]一种加权优化的FIR时域色散均衡的方法

说明书

本发明涉及一种加权优化的FIR时域色散均衡的方法，属于光通信技术领域。包括：步骤一、对光纤传输后的光脉冲信号进行相干解调和模数转换，得到采样信号电场，再计算复数电场；步骤二、计算FIR时域色散均衡方法的抽头数；步骤三、计算FIR时域色散均衡方法的抽头系数；步骤四、将步骤三输出的抽头系数与优化函数相乘，再经优化函数参量的优化，得到优化后的抽头系数；步骤五、用经过步骤四优化后的抽头系数进行均衡色散。本方法能用于不同传输速度和不同种类调制格式的光通信链路，进行光纤链路的色散均衡。

技术领域

本发明涉及一种优化的有限脉冲响应时域色散均衡的方法，尤其涉及一种加权优化的FIR时域色散均衡的方法，属于光通信技术领域。

背景技术

光信号经过光纤传输后，会存在色散效应。在光纤数字通信系统中，色散效应导致脉冲展宽，限制了系统可传输信号的最高速率。目前针对色散的均衡方式有两种，一种是时域色散均衡，另一种是频域色散均衡。

时域色散均衡可分为FIR时域色散均衡和时域色散均衡(TDE)两种。FIR时域色散均衡的原理是：根据光纤中色散的频率响应设计一个频率响应为的滤波器进行色散均衡。该滤波器对应的冲激响应为按照奈奎斯特采样定律及避免频率混叠，该时域均衡滤波器的窗口时域范围为Ts为采样周期。考虑到实际操作的可行性，一般采用两倍采样，数字信号处理过程中通常用矩形窗截断无限长的冲激响应，即相当于频域上的H_eq卷积抽样函数Sa(ω)，再变换到时域，就得到FIR时域均衡色散的抽头系数。FIR时域均衡色散的抽头数N和抽头系数a_k为其中，

时域色散均衡的另一种方法TDE的原理是：在频域上对滤波器的频率响应函数H_eq加窗截断，窗口长度为信号持续时间对应的频率范围。将截断后的H_eq通过逆傅里叶变换转换到时域。转换的结果即为TDE的抽头系数。TDE的抽头数N也按上述公式计算。

色散在频域上的均衡主要采用重叠频域色散均衡(OFDE)方法，原理是：将输入信号分成长度为L_fft的多个窗口，窗口长度即快速傅里叶变换的长度。两个窗口间存在重叠区L_overlap，把每个窗口通过傅里叶变换到频域，并与抽头系数相乘进行均衡。OFDE的抽头系数为其中，最后，将均衡结果逆傅里叶变换回到时域，并丢掉重叠区的数据。

以上方法都起到均衡色散的效果。其中，FIR时域色散均衡方法的应用较为普遍。此方法的缺点是抽头系数模值恒定，这会导致均衡结果不佳。因此，如何在FIR时域色散均衡的基础上，进一步优化抽头系数，以达到最佳均衡效果，是目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服传统FIR时域色散均衡存在抽头系数模值恒定导致均衡效果不理想的技术缺陷，色散均衡效果有必要进一步提高，提出了一种加权优化的FIR时域色散均衡的方法。

发明的目的是通过下述技术方案实现的。

一种加权优化的FIR时域色散均衡的方法，中心思想为运用优化函数与模值恒定的FIR时域色散均衡抽头系数相乘的方式，优化抽头系数的权重，再用优化后的抽头系数均衡色散，从而改变抽头系数模值恒定的情况，达到提高色散均衡效果的目的。

具体包括如下步骤：

步骤一、对光纤传输后的光脉冲信号进行相干解调和模数转换，得到采样信号电场，再计算复数电场；

采样电场的实部，记为E_I(n)；虚部，记为E_Q(n)，再计算复数电场，通过如下公式(1)计算：

E(n)＝E_I(n)+jE_Q(n) (1)；

其中，E(n)代表复数电场，j代表虚数单位；