[发明专利]一种提高传输速率的四维编码调制系统

说明书

本发明涉及一种提高传输速率的四维编码调制系统，包括发射机和接收机部分。在发射端一侧，两个光发射机会分别产生一路OFDM信号，这两路信号通过偏振光合束器进行合并，合并到一路光信号的两个正交方向上，使得两个偏振方向上分别承载着不同的信息，最后合并的光信号在光纤链路中进行信号传输。在接收端一侧，接收的信号会通过偏振光分束器，将接收的光信号分解到两个互相正交的随机偏振方向上，使每一路检测信号都包含了传输信号的信息。该系统能够提高传输速率，降低误码率。

技术领域

本发明涉及通信领域技术，尤其涉及一种提高传输速率的四维编码调制系统。

背景技术

具有100Gb/s及以上的长距离传输系统经常依赖于独立的多进制二维星座(TwoDimensins，2-D)映射，例如正交频移键控(Quadrature Phase Shift Keying，QPSK)、极化多路复用(Polarization Division Multiplexing，PDM)和正交幅度调制(QuadratureAmplitude Modulation，QAM)。但随着新技术不断的提出，在光纤通信系统中用于提高传输速率的解决方案里，使用光的四维(Four Dimensions，4-D)空间，即光场的实部和虚部及其两个正交偏振态进行信号传输成为重要的方法之一。所以，一种新型的提高传输速率的四维编码调制系统应运而生。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种提高传输速率的四维编码调制系统。采用四维编码调制系统可以提高系统的传输速率，并降低误码率。

本发明采用的技术方案是：一种提高传输速率的四维编码调制系统，包括，偏振光合束器将两个发射端分别产生的正交频分复用(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing，OFDM)信号进行合并，激光器产生载波承载信号，马赫增德尔调制器(Mach-Zehnder Modulator，MZM)将合并的OFDM信号与载波承载信号进行光调制，调制后的光信号经光纤传输，偏振光分束器将接收的光信号分解到两个互相正交的随机偏振方向上，接收端恢复出传输数据；所述发射端的每路OFDM信号承载三个信号序列，采用子集划分(SetPartitoning，SP)进行编码；接收端采用信号交织的方式进行信道估计来恢复信号。

具体地，所述发射端的光发射机首先产生两路光载波，每路光载波承载三个信号序列，通过编码器以64SP编码方式进行编码产生四个信号序列，将产生的四个信号序列进行QAM调制，之后采用复数实数转换(Complex To Real Transform，C2RT)方式，将复数转换为实数，并进行逆离散哈特利变换(Inverse Discrete Hartley Transform，IDHT)和非零对称截断。

更进一步，所述64SP编码，包括以码率为3/4的速率对三个信号序列进行卷积编码，使每个载波上的三个信号序列形成四个信号序列。

具体地，所述接收端的光电探测器(Photo Detector，PD)对偏振光分束器分解得到的光信号进行光电转换，然后进行离散哈特利变换(Discrete Hartley Transform，DHT)和提取信号，使用实数复数转换(Real To Complex Transform，R2CT)方式进行转换运算，产生复数信号，进行QAM解调和信道估计，产生四个信号序列，最后通过解码器进行解码，获得原有的三个信号序列。

本发明调制出的4个相关符号承载了6个比特的信息量，使传输速率对比传统的16QAM调制系统提高了1.5倍，提高了系统的传输速率。此外，相比于传统的16QAM和64QAM调制系统，本发明由于采用64SP编码方式，扩大了星座图之间的最小欧几里得距离，提高了信号的准确度，从而降低了系统的误码率。

附图说明

图1为本发明的四维编码调制系统结构框图；

图2为本发明采用的64SP编码方式的结构图；