[发明专利]一种极坐标编码调制的系统及方法

说明书

一种极坐标编码调制的系统及方法，涉及直调直检的光通信系统，在发送端由原始数据流得到QAM信号，取若干点长度的QAM信号形成数据符号，计算每帧信号中QAM信号的幅度和相位，根据幅度和相位取值的概率分布分别重新进行编码，再将幅度和相位信息的编码值组合成新的数据符号，形成用于发送的数据帧，再形成光信号发出；在接收端，将收到的光信号经光电转换、提取数据帧和信道补偿后，根据概率编码得到的判决门限对幅度和相位信息进行恢复，通过恢复出的原始QAM信号恢复原始的数据流。本发明在保持原有系统复杂度及算法复杂度的基础上，通过极坐标编码技术以及概率编码技术，在直调直检光通信系统架构下实现高频谱效率的调制编码方案。

技术领域

本发明涉及直调直检的光通信系统，具体来讲涉及一种极坐标编码调制的系统及方法。

背景技术

在短距离传输、接入等光通信网络之中，受到成本的限制，其主要采用直调直检的编码调制技术进行网络设计。该方案由于成本低廉和结构简单，得到了广泛的应用。随着网络通信容量需求的迅速发展，原有的OOK(On-Off Keying，二进制启闭键控)这种低频谱效率的调制编码方式已不能满足现有的高速通信网络。伴随着光相干通信技术的出现，OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，即正交频分复用技术)、QAM(Quadrature Amplitude Modulation，正交振幅调制)这样高频谱效率的调制编码方案逐步应用于长途、城域等光传送网络之中。然而在低成本的应用方案中，更多的是采用直调直检技术而非光相干通信技术，因此如何在现有低成本网络架构中实现高频谱效率的调制编码方案，成为近年来在光短距离传输，及光接入网络中研究的热点。

为了实现低成本高频谱效率的光调制编码，科研人员在直调直检技术架构下提出了许多不同的方案，如基于CAP(Carrierless Amplitude/phase Modulation，无载波幅相调制)的调制编码技术，基于直流偏置的光正交频分复用(DCO-OFDM)的调制编码技术，这些方法不是增加系统构建的复杂度，就是增加接收信号的数字信号处理算法复杂度，对于基于低成本应用的直调直检系统都不是一种很好的选择。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种极坐标编码调制的系统及方法，使得整个系统在保持原有系统复杂度及算法复杂度的基础上，通过极坐标编码技术以及概率编码技术，在直调直检光通信系统架构下实现高频谱效率的调制编码方案。

为达到以上目的，本发明采取一种极坐标编码调制的系统，包括：

发送端，其用于由原始数据流得到QAM信号，N点长度的QAM信号形成一个数据符号，还用于计算每帧信号中QAM信号的幅度和相位，根据幅度和相位取值的概率分布分别重新进行编码，将幅度和相位信息的编码值组合成新的数据符号，形成用于发送的数据帧；

接收端，其用于将接收到的数据帧进行信道补偿，对得到的数据符号解码，根据概率编码得到的判决门限对幅度和相位信息进行恢复，通过恢复出的原始QAM信号恢复原始的数据流。

在上述技术方案的基础上，所述发送端包括发端数字信号处理器，数字信号处理器包括：

映射模块，其用于对原始数据流进行星座图映射编码，得到QAM信号；

计算模块，其用于根据QAM信号形成数据符号，其中每个符号中含有N点QAM信号；

编码模块，其用于计算每帧信号中QAM信号的幅度和相位；

成帧模块，其用于根据幅度和相位取值的概率分布分别重新进行编码，将幅度和相位信息的编码值组合成新的数据符号，形成数据帧。

在上述技术方案的基础上，所述发送端包括数模转换器和直调光发射机，所述数模转换器用于将发端数字信号处理器输出的数字信号转换为模拟信号；所述直调光发射机用于将所述模拟信号调制成光信号并发送。