[发明专利]一种基于相对熵计算的调制格式识别方法

说明书

本发明涉及一种基于相对熵计算的调制格式识别方法，解决的是复杂度高、鲁棒性低的的技术问题，通过采用步骤一，进行信号归一化，计算出归一化功率信号；步骤二，将四种调制格式的理论幅度概率分布分为三个区间，计算出四种调制格式的理论幅度概率分布；步骤三，将步骤一中的归一化功率信号在三个区间内分别进行统计计数，根据统计计数结果计算出待识别信号的幅度概率分布；步骤四，计算当前信号的概率分布相对于四种调制格式的相对熵为待识别信号的KL；步骤五，根据KL值随OSNR的变化函数确定最佳判定KL值作为判定阈值，根据判定阈值与KL值判断出当前的调制格式的技术方案，较好的解决了该问题，可用于调制格式识别中。

技术领域

本发明涉及相干光通信中的数字相干接收领域，具体涉及一种基于相对熵计算的调制格式识别方法。

背景技术

随着物联网的快速发展，全球通信呈指数增长，对光通信网络提出了很高的要求，如大传输容量、长距离、高光谱利用率等。为了提高信息传输速率，提高频谱利用率，研究人员提出了多种可以提高传输性能和频谱效率的调制格式，包括移相键控(PSK)、正交调幅(QAM)、正交频分复用(OFDM)等。然而，在相干传输系统中，存在诸如色散(CD)、非线性效应、自相位调制效应(SPM)、交叉相位调制效应(XPM)、偏振膜色散(PMD)、偏振相关损耗(PDL)、频率偏移、激光器相位噪声等严重影响了通信质量。

目前，相干探测技术与数字信号处理技术(DSP)相结合的技术被认为是下一代光网络中最有潜力的解决方案之一。在DPS中，多种算法能够对信号损伤进行补偿。这些算法可以分为调制格式不相关算法(时钟恢复算法，色散补偿算法、常数模算法(CMA)等)和调制格式相关算法(多模算法(MMA)，频率偏移补偿算法，载波相位恢复算法，解码等)。因此，在没有任何先验信息的情况下，本发明提出准确识别出调制格式对于数字相干接收系统是非常重要的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在的调制格式识别方法复杂度高、鲁棒性低的技术问题。提供一种新的基于相对熵计算的调制格式识别方法，该基于相对熵计算的调制格式识别方法具有复杂度低、鲁棒性高的特点。

为解决上述技术问题，采用的技术方案如下：

一种基于相对熵计算的调制格式识别方法，所述基于相对熵计算的调制格式识别方法用于识别四种调制格式，方法包括：

步骤一，进行信号归一化，计算出归一化功率信号A₁,A₂,…,A_n；

步骤二，将四种调制格式的理论幅度概率分布分为三个区间，计算出四种调制格式的理论幅度概率分布为{q_{QPSK_1},q_{QPSK_2},q_{QPSK_3}}，{q_{16QAM_1},q_{16QAM_2},q_{16QAM_3}}，{q_{32QAM_1},q_{32QAM_2},q_{32QAM_3}}和{q_{64QAM_1},q_{64QAM_2},q_{64QAM_3}}；

步骤三，将步骤一中的归一化功率信号A₁,A₂,…,A_n，在步骤二中的三个区间内分别进行统计计数，根据统计计数结果计算出待识别信号的幅度概率分布；

步骤四，计算当前信号的概率分布{p₁,p₂,p₃}相对于四种调制格式的相对熵，作为待识别信号的KL值KL_QPSK、KL_16QAM、KL_32QAM以及KL_64QAM；