[发明专利]基于逻辑回归算法的相干光通信系统调制格式识别方法

说明书

本发明公开了一种基于逻辑回归算法的相干光通信系统调制格式识别方法，包括如下步骤：S1：发射原始信号；S2：进行接收信号的预处理；S3：进行PSK与QAM信号的分类；S4：进行调制格式识别；本发明解决了现有技术存在的算法复杂度均较高和成本投入大的问题。

技术领域

本发明属于相干光纤通信技术领域，具体涉及一种基于逻辑回归算法的相干光通信系统调制格式识别方法。

背景技术

由于带宽匮乏和云服务，全球IP流量继续呈指数增长。光网络正在演化成更灵活和自适应性架构。下一代光纤通信系统可以根据每个用户的需求分配带宽和调制格式。为了实现智能的网络，动态接收机的一个重要的组成部分就是调制格式识别模块，该模块根据接收信号的码型配置相应的接收器。现有技术已经提出了多种调制格式识别技术，例如根据幅度分布、非线性功率谱、在斯托克斯空间的聚类、基于卷积神经网络(CNN)的星座图识别等等。

上述算法复杂度均较高，在光通信系统中在保持稳定性的前提下为了实现更低的时延，需要用一种复杂度较低且鲁棒性较高的方案；并且现有技术对系统进行改进时，需要添加设备，成本投入大。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提出一种复杂度低、鲁棒性较好、适合于下一代更灵活以及自适应的基于逻辑回归算法的相干光通信系统调制格式识别方法，减少了成本投入，用于解决现有技术存在的算法复杂度较高和成本投入大的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于逻辑回归算法的相干光通信系统调制格式识别方法，包括如下步骤：

S1：进行接收信号的预处理：接收调制后的两个偏振态上的信号，并将其进行预处理，得到预处理后信号；

S2：进行PSK与QAM信号的分类：选择一个预处理后信号并计算其幅度方差，并根据幅度方差的分布特征进行分类；

分类类别包括PSK信号和QAM信号；

S3：进行调制格式识别：对分类后信号依次进行4次方运算和傅立叶变换获取变换后信号，计算其方差和均值，并根据方差和均值的分布特征和当前变换后信号所对应的分类类别，使用基于逻辑回归算法，进行具体调制格式识别，获取信号的调制格式类型。

进一步地，步骤S1中，预处理包括依次进行的色散补偿处理和预均衡处理。

进一步地，使用CMA算法进行预均衡处理。

进一步地，步骤S2中，幅度方差的计算公式为：

d＝D(|E'|)

式中，d为幅度方差；|·|为求模运算；D(·)为方差求取运算；E'为选择的预处理后信号。

进一步地，步骤S3中，对分类后信号依次进行4次方运算和傅立叶变换获取变换后信号，其计算公式为：

E^FFT＝|FFT[(E')⁴]|

式中，E^FFT为变换后信号；(·)⁴为4次方运算；FFT(·)为傅立叶变换运算；|·|为求模运算。

进一步地，步骤S3中，方差和均值的计算公式：

式中，σ²为方差；D(·)为方差求取运算；e为均值；E(·)为均值求取运算；E^FFT为变换后信号。

进一步地，方差求取运算的具体公式为：