[发明专利]面向QPSK信号的全光快速模式匹配方法与系统及其应用

权利要求书

1.面向QPSK信号的全光快速模式匹配系统，其特征在于：其包括输入单元、匹配单元及输出单元；其中，所述输入单元包括供QPSK信号序列进行输入的输入数据序列通道，供待匹配信号序列中的第一目标序列进行输入的第一目标序列通道，供待匹配信号序列中的第二目标序列进行输入的第二目标序列通道；所述匹配单元包括并联的第一匹配子单元和第二匹配子单元，其中每个匹配子单元均包括一个与所述输入数据序列通道相连的相位压缩装置，和所述相位压缩装置另一端相连且相互并联的变频器和第一复用器，和所述变频器及所述第一复用器另一端相连的第一与门装置，与所述第一与门装置及所述第一或第二目标序列输入通道相连的第二与门装置，及与两个匹配子单元的所述第二与门装置均相连的第二复用器，且，所述第一目标序列输入通道与所述第一匹配子单元的第一复用器相连，所述第二目标序列输入通道与所述第二匹配子单元的第一复用器相连；所述输出单元包括与所述第二复用器另一端相连的第三与门装置及与所述第三与门装置构成循环回路的再生器；

其中，所述与门装置、所述变频器和所述再生器均选自基于高非线性光纤的四波混频效应的结构；所述相位压缩装置选自基于高非线性光纤的四波混频效应的相敏放大器。

2.根据权利要求1所述的匹配系统，其特征在于：其中，所述输入单元还包括与所述输入数据序列通道相连后进入所述匹配单元的循环子单元，该循环子单元可将输入的信号序列按周期性的延迟不断重复输入所述匹配单元中；和/或，所述输出单元还包括与所述第三与门装置及所述再生装置相连的延迟子单元，该延迟子单元可使每次匹配结果按周期性的延迟不断与下次匹配结果结合。

3.根据权利要求1所述的匹配系统，其特征在于：其还包括对系统中不同单元内信号功率进行适应性调整的功率调整装置。

4.基于权利要求1-3中任一项所述的匹配系统的面向QPSK信号的全光快速模式匹配方法，其特征在于：其包括：

自所述输入数据序列通道输入由多个等周期的、不同相位QPSK信号组成的光数据序列；

自所述第一序列输入通道和第二序列输入通道将由QPSK信号组成的待匹配信号序列分离为第一目标序列与第二目标序列，其中，所述待匹配信号序列与所述光数据序列具有相同的幅度，所述第一目标序列与所述第二目标序列包括两种不同类型的信号相位，即第一类型相位与第二类型相位；

将所述光数据序列分离为相同的两个序列，即上序列与下序列，分别进入第一匹配子单元和第二匹配子单元，通过所述相位压缩装置对所述上序列或下序列进行基于高非线性光纤中四波混频效应的相位压缩处理，至压缩后每个序列中仅包含所述第一类型相位或所述第二类型相位，对应得到上压缩后序列或下压缩后序列；

将所述上压缩后序列或下压缩后序列进行分离，使每个压缩后序列均形成相同的两个分序列，即第一分序列或第二分序列；

将所述上压缩后序列或下压缩后序列的所述第一分序列中的信号通过所述变频器进行基于高非线性光纤中四波混频效应的变频处理，对应得到上变频后序列或下变频后序列；

将所述上压缩后序列或下压缩后序列的所述第二分序列的信号与所述第一目标序列或所述第二目标序列的信号通过所述第一复用器进行相干叠加，对应得到上相干序列或下相干序列；

将所述上变频后序列与所述上相干序列、或所述下变频序列与所述下相干序列通过第一与门装置进行基于高非线性光纤中四波混频效应的第一逻辑与处理，对应得到上相与序列或下相与序列；

将所述上相与序列与所述第一目标序列、或所述下相与序列与所述第二目标序列通过第二与门装置进行基于高非线性光纤中四波混频效应的第二逻辑与处理，对应得到干扰消除后的上单元匹配结果或下单元匹配结果；

将所述上单元匹配结果与所述下单元匹配结果通过第二复用器进行耦合，得到所述光数据序列中的信号与所述目标序列中当前信号的匹配结果；

依次对所述光数据序列与所述目标序列的全部信号进行以上匹配过程，至得到全部信号的匹配结果；

其中，所述匹配结果的表现为：在将上下单元匹配结果通过所述第二复用器合成为一路后，若该复用器的输出中有脉冲出现，则在该信号位上光数据序列的信号与目标序列的信号匹配；若没有脉冲出现，则两者不匹配。