[发明专利]一种应用于光通信系统的信号编码调制方法

说明书

本发明公开了一种应用于光通信系统的信号编码调制方法。传统网格编码调制依据方形正交幅度调制星座图，而该方法的预设信号星座图以三角正交幅度调制信号星座图为基础，将所述星座图划分为多个三元子集，通过子集选择和分集映射实现星座点的选择，得到复数信号，再将其进行光调制。信号调制完成之后，将信号通过光纤信道，在信号接收端收到上述光信号，将接收到的光信号进行模数转换，得到复数信号。再使用软判决维特比译码算法进行解调判决，得到原始信号。该方法通过改变星座图的结构和编码调制方法，可以实现平均符号能量的降低，从而降低信号发送的平均功率，延长光纤传输距离。

技术领域

本发明涉及一种应用于光通信系统的信号编码调制方法，属于光通信技术领域。

背景技术

光纤通信系统中，信号发送端在发射信号前，一般会将待发送信号按照预设的编码方式先对信号编码，再对已编码的信号按照预设的调制方式进行调制，然后将调制完成的信号通过光纤信道，在接收端收到上述调制信号后进行解调和译码，恢复原始信号。

网格编码调制(trellis coded modulation,TCM)技术将编码和调制结合，通过子集选择和分集映射实现信号的编码和调制，实现在不降低频带利用率和功率利用率的基础下，增加信号的冗余换取纠错能力，可以有效地降低光通信系统的误码率，从而提升光通信系统的传输性能。但在现有的TCM技术中，其星座图是基于方形正交幅度调制(Squarequadrature amplitude modulation，SQAM)进行子集划分的，整个信号在传输的过程中需要较高的传输功率，限制了信号的传输距离。

发明内容

针对现有技术在信号传输中需要较高的传输功率的问题，本发明公开了一种应用于光通信系统的信号编码调制方法，目的在于降低光通信系统传输信号误码率的同时降低系统的传输功率，增加系统的传输距离，提升光通信系统的性能。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本方法是将三角正交幅度调制信号星座图划分为多个三元子集作为预设信号星座图，通过子集选择和分集映射实现星座点的选择，得到复数信号，再将复数信号进行光调制。信号调制完成之后，将信号通过光纤信道进行传输，在信号接收端收到上述光信号后，将接收到的光信号进行模数转换，得到复数信号。再使用软判决维特比译码算法进行解调判决，得到原始信号。

一种应用于光通信系统的信号编码调制方法，具体步骤如下：

步骤一：在信号发射端，获取原始数据序列，并对所述原始数据序列进行串并变换，得到预设数量路的第一数据。

步骤二：将所述第一数据分为两个部分，其中第一部分数据进行比特序列到三元符号序列转换，得到第二数据，将所述第二数据进行三元卷积编码，得到编码序列，不同的所述编码序列用于指定不同的三元子星座图；第二部分数据用于指定三元子星座图的不同星座点，与第一部分数据共同进行子集选择和分集映射，得到复数信号。

2.1根据所述第二数据进行三元卷积编码。

三元卷积编码存在多种不同的格式，根据调制阶数和信息冗余度选择三元卷积编码的码率、约束长度和生成矩阵，最大化自由欧式距离。将所述第二数据通过三元卷积编码器，然后得到编码序列，不同的所述编码序列用于指定不同的三元子星座图。

2.2根据预设的调制阶数，预设TQAM信号星座图。

不同调制阶数可指定不同星座点个数的三角正交幅度调制TQAM信号星座图。相同调制阶数可指定不同形状的TQAM信号星座图，如规则TQAM信号星座图或非规则TQAM信号星座图等。

2.3针对预设TQAM星座图进行多次三元子集划分，得到预设数量的三元子星座图。

三元子集划分的规则如下：

在给定的TQAM信号星座图中找出各个星座点间的最小距离，记作d₀；