[发明专利]一种对抗极化相关损耗（PDL）效应的自适应极化调制方法

摘要

本发明提供了一种对抗去极化信道中极化相关损耗(PDL)效应的自适应极化调制方法。本发明推导出PDL影响下接收信噪比的概率分布函数，在此基础之上，在接收端解调极化信号的同时估计受PDL影响的接收信号信噪比并将估计值信息反馈至发送端；发送端根据反馈来的信道状态信息，在极化调制系统满足目标误比特率性能的前提下选定最优调制阶数传输数据。同时，本发明通过蒙特卡洛仿真获得系统的频谱效率图。仿真结果表明，与固定阶数极化调制相比，本发明所提供的自适应极化调制方法不仅可以使存有极化相关损耗(PDL)效应的去极化信道得到充分利用而且能提升极化调制系统的频谱效率。

主权项

一种对抗极化相关损耗(PDL)效应的自适应极化调制方法，应用于无线发射终端，其特征在于，PDL影响下接收信噪比概率分布函数求解和自适应极化调制方法的实现，包括：接收端的信噪比γ如式(1)所示，γ=EiRN0=λ1cos2δiN0+λ2sin2δiN0---(1)]]>式中N0为高斯白噪声的单边功率谱密度，表示当前调制阶数下第i种极化调制星座在接收端的接收功率，δi代表该第i种极化调制星座对应的发送极化状态的极化相位描述子，λ1，λ2分别表示的是无线极化传输信道中W＝H～H的最大、最小特征值，其中H为无线极化传输信道模型，～代表对矩阵作伪逆运算，此时，可得W＝H～H中特征值的联合概率密度函数:f(λ1,λ2)=(λ1-λ2)2e-λ1-λ2---(2)]]>相应可以得到PDL影响下接收信噪比γ的概率分布函数：Fi(γ)=∫0γcos2δiN0dλ1∫0γsin2δiN0-cos2δisin2δiλ1(λ1-λ2)2e-λ1-λ2dλ2---(3)]]>从上述公式中可以看出，信道中的PDL效应会影响系统的接收功率与信噪比，PDL的时变性会使极化信号经历时变衰落；为了对抗信道中的PDL效应，提升系统频谱效率，在系统满足目标误比特率性能前提下，发射端将反馈的信噪比估计值与信噪比门限值进行对比，从而选定最优的极化调制阶数来进行数据传输；在信道质量好时，即PDL值非常小时，系统会采用频谱效率高的高阶极化调制来传输数据，而在信道质量变差时，即PDL值很大时，系统则会采用频谱效率低但抗干扰能力强的低阶极化调制来进行数据传输，这样信道就能得到充分利用且能获得更好的频谱效率；自适应极化调制的实现方法如下：Mj=2γ0≤γ<γ14γ1≤γ<γ28γ2≤γ<γ316γ3≤γ---(4)]]>其中，γj→j＝0,1,2,3是对应于极化调制阶数Mj＝2j+1→j＝0,1,2,3的信噪比门限值，且它们都是通过在PDL信道、格雷比特映射编码条件下根据接收信噪比γ的概率分布函数Fi(γ)确定的；如果采用最低极化调制阶数M0仍然不能满足目标误比特值，那么系统就设定中断，此时不发送任何信息；对于一个固定的目标误比特值，当γ落在第j个区间[γj,γj+1)内时，发送端选用第j种极化调制，此时调制阶数为Mj，如果γ超出Mj所对应的信噪比区间[γj,γj+1)，则相应的选择更高的极化调制阶数Mj+1或更高阶，另一方面，当γ低于信噪比区间[γj,γj+1)，则选择较低的极化调制阶数Mj‑1或更低阶。