[发明专利]一种多速率子载波调制信号收、发方法和系统

说明书

本发明涉及多速率子载波调制信号收、发方法和系统，其发送方法先根据光纤色散信道的零点信息，通过对比特序列进行分组和M_i阶映射，以灵活分配速率，再通过滚降升余弦滤波器对各分支进行成型滤波，以消除部分码间串扰，然后通过重采样，对成型滤波信号进行速率调整，以调整各分支的带宽，继而再通过对重采样信号进行数字上变频，实现频谱搬移，得到中心频率为f_i、带宽为B_i，成功避开各信道零点位置的各子载波中频信号，最后，通过将各子载波信号相加得到多速率子载波调制信号。本发明发送方法能在灵活分配速率的同时，生成能灵活避开光纤色散信道频谱零点位置的、具有高色散容忍度的待发送信号。

技术领域

本发明涉及光通信技术，具体的说涉及一种具有灵活速率分配和高色散容忍度的多速率子载波调制光通信数据的收、发方法和系统。

背景技术

近年来，4K/8K高清电视、增强现实/虚拟现实和边缘云计算等应用正在推动全球数据流量的增长。为了满足日益增长的容量需求，具有低成本、低功耗和体积小等优点的强度调制和直接检测系统一直备受业界关注。然而，传输损耗较低的C波段强度调制和直接检测系统却面临着光纤色散带来的功率衰落的挑战。在C波段强度调制和直接检测光纤通信系统中，光纤色散信道引起的信号频谱零点损伤问题(光纤色散信道对信号频率整体均存在损伤，在频谱零点位置最为严重)，是限制系统容量距离积提升的主要障碍。

为了解决光纤色散带来的信号频谱零点损伤问题，常用色散补偿模块对光纤色散进行补偿，但是需要对不同长度的光纤链路定制色散补偿模块，同时色散补偿模块会引入较大的插入损耗。此外，复数信号调制方案在抵抗色散方面受到了越来越多的关注，主要包括光单边带调制和色散预补偿。强度调制和相干检测结合的方案也可用于色散补偿。然而，这些方案需要复杂的发射机或复杂的收发机。在强度调制/直接检测光通信系统中，数字信号处理也可以有效补偿色散导致的频谱零点损伤，但是通常算法复杂度较高。采用比特和功率分配的离散多音调制也具有一定的色散容忍度，但其峰值平均功率比相对较高，导致光调制效率较低。

因此，研究一种同时具有灵活速率分配和高色散容忍度的强度调制/直接检测光通信系统，具有重要的实用性和现实意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提出一种同时具有灵活速率分配和高色散容忍度的多速率子载波调制光通信数据收、发方法和系统。

为了解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：

一种多速率子载波调制信号发送方法，用于发送基于强度调制/直接检测光通信系统的光调制信号；所述多速率子载波调制信号发送方法包括如下步骤：

步骤S1、根据光纤色散信道零点信息，设计子载波的数量N，各子载波的中心频率f_i和带宽B_i，避开信道零点位置，生成所述多速率子载波调制信号，其中i＝1,2,…,N，具体过程如下:

步骤S1-1、将待发射的比特序列分为N组，对每一组的比特流进行M_i阶映射；

步骤S1-2、对各分支信号的I、Q(In-phaseandquadrature，同相和正交)分量分别进行成型滤波，得到成型滤波信号；

步骤S1-3、对所述步骤S1-2输出的信号以相应的采样比进行重采样，得到不同速率的各带宽为B_i的子载波重采样信号；

步骤S1-4、对所述步骤S1-3输出的信号进行数字上变频，得到各中心频率为f_i的子载波中频信号；

步骤S1-5、对所述步骤S1-4输出的N个子载波中变频信号进行组合，得到待发射的所述多速率子载波调制信号；

步骤S2、对步骤S1输出的所述多速率子载波调制信号进行数模转化和强度调制，得到多速率子载波调制光信号，最后进行光纤传输。