[发明专利]CADD系统中缓解EEPN和P2A噪声的方法及装置

说明书

本发明提供了一种CADD系统中缓解EEPN和P2A噪声的方法及装置，属于短距离光纤通信技术领域，该方法包括：在发射端生成受到激光器相位噪声影响的16‑QAM光信号；经过光纤传输后，在接收端使用S‑CADD接收机对16‑QAM光信号进行接收得到16‑QAM电信号；在接收过程中，直流项中的激光器相位噪声和光纤链路中的累积色散会发生相互作用导致P2A噪声的产生。16‑QAM电信号经电色散均衡后又会产生EEPN；在接收端DSP中利用基于前置判决辅助的简化BPS算法对EEPN和P2A噪声进行缓解。本发明对CADD系统中的EEPN和P2A噪声具有显著的缓解作用，可以有效提高系统性能。

技术领域

本发明属于短距离光纤通信技术领域，尤其涉及一种CADD系统中缓解EEPN和P2A噪声的方法及装置。

背景技术

由于数据流量的爆炸性增长，数据中心互连和城域网络(数百公里距离内)对容量的需要越来越大。中短距离传输需要大量收发器，相比长距离传输更重视成本问题。传统强度调制直接检测(intensity modulation and direct detection,IM-DD)由于结构简单、成本低廉成为中短距离传输的首选方案，但由于色散(chromatic dispersion,CD)引起的功率衰落问题，使其传输距离往往限制在几十公里的应用场景中。近年来，自相干方案被认为是克服IM-DD系统中CD引起的功率衰落问题的一个有希望的解决方案，但是之前的自相干方案都局限于单边带(single-sideband,SSB)调制格式。

为了通过直接检测实现复数值双边带(double-sideband,DSB)信号的光场恢复，谢伟课题组提出了非对称CADD(asymmetric CADD,A-CADD)的自相干方案，并通过实验验证了CADD系统的传输性能。同年，为了降低硬件复杂度，胡卫生课题组提出了一种对称CADD(symmetric CADD,S-CADD)接收机，相比A-CADD方案，该方案通过将部分差分操作移动到了数字域从而去除了一个单端光电二极管。在CADD系统中考虑到CD电均衡的成本低于光补偿方案，且支持更高的传输容量，所以主要采用电均衡方案补偿CD。并且为了进一步降低硬件成本，研究者们开始考虑使用分布式反馈(distributed feedback,DFB)激光器取代成本较高的窄线宽外腔激光器(external cavity lasers,ECL)。为了降低分析问题的复杂度，在仿真时一般不考虑DFB激光器线宽的影响，但是线宽会导致激光器相位噪声的产生。而相位噪声与光纤链路中的色散发生相互作用会产生两种新的噪声，即均衡增强相位噪声(equalization enhanced phase noise，EEPN)和相位转幅度(phase-to-amplitude，P2A)噪声，它们会导致CADD系统出现不可忽视的性能下降。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种CADD系统中缓解EEPN和P2A噪声的方法及装置，通过在接收端使用基于前置判决辅助的简化盲相位搜索(blind phasesearch,BPS)算法来缓解CADD系统中的EEPN和P2A噪声。

为了达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

本方案提供一种CADD系统中缓解EEPN和P2A噪声的方法，包括以下步骤：

S1、在发射端生成受到激光器相位噪声影响的16-QAM光信号；

S2、经过光纤传输后，利用S-CADD接收机接收16-QAM光信号得到复数信号R(t)，并根据复数信号R(t)计算得到接收信号r₁(f)；

S3、对接收信号r₁(f)进行电色散均衡处理，得到受到EEPN和P2A噪声影响的接收信号r₂(f)；