本發(fā)明涉及光通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種偏振恢復(fù)方法。

背景技術(shù)：

在光通信系統(tǒng)中采用各種高階調(diào)制格式來(lái)獲得更高頻譜效率和傳輸容量。面對(duì)方形正交振幅調(diào)制(quadratureamplitudemodulation，qam)信號(hào)，傳統(tǒng)的偏振恢復(fù)方法，包括恒模算法、多模算法、半徑導(dǎo)向均衡方法等都是基于理想星座圖的假設(shè)前提，利用信號(hào)的矢量誤差或半徑值誤差作為反饋量，實(shí)現(xiàn)偏振態(tài)恢復(fù)。

但是在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)實(shí)現(xiàn)中，存在多種非理想器件或系統(tǒng)因素導(dǎo)致信號(hào)發(fā)生畸變或損失，包括有限的數(shù)模轉(zhuǎn)換器的位數(shù)、光電調(diào)制器的非線性響應(yīng)特性、光電探測(cè)器有限帶寬等。在上述損傷因素下，實(shí)際接收到的光信號(hào)會(huì)偏離標(biāo)準(zhǔn)星座點(diǎn)。因此，面對(duì)高階光通信系統(tǒng)中畸變光信號(hào)，傳統(tǒng)的偏振恢復(fù)方法無(wú)法獲得最佳的性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，有必要針對(duì)無(wú)法對(duì)畸變信號(hào)進(jìn)行偏振恢復(fù)的問(wèn)題，提供一種能夠?qū)冃畔⑦M(jìn)行高精度的、偏振恢復(fù)的偏振恢復(fù)方法。

一種偏振恢復(fù)方法，包括：

在偏振恢復(fù)參數(shù)的搜索范圍內(nèi)設(shè)定多組離散的測(cè)試角度組合；

獲取接收數(shù)據(jù)經(jīng)解偏振后的第一接收符號(hào)rx(k)和第二接收符號(hào)ry(k)；其中，k＝1，…，n，n為時(shí)間窗口內(nèi)所述接收數(shù)據(jù)包括的符號(hào)數(shù)目；

在同一測(cè)試角度組合的條件下，對(duì)n個(gè)所述第一接收符號(hào)rx(k)和第二接收符號(hào)ry(k)分別進(jìn)行偏振態(tài)恢復(fù)，獲取與第一接收符號(hào)rx(k)對(duì)應(yīng)的第一發(fā)送符號(hào)tx(k)以及與第二接收符號(hào)ry(k)對(duì)應(yīng)的第二發(fā)送符號(hào)ty(k)；

在同一測(cè)試角度組合的條件下，在根據(jù)所述第一發(fā)送符號(hào)tx(k)、第二發(fā)送符號(hào)ty(k)繪制的星座圖中獲取所述第一發(fā)送符號(hào)tx(k)所在簇的第一中心位置ux(k)以及所述第二發(fā)送符號(hào)ty(k)所在簇的第二中心位置uy(k)；

在同一測(cè)試角度組合的條件下，根據(jù)獲取的所述第一中心位置ux(k)、第二中心位置uy(k)獲取誤差矢量幅度值γb；

獲取多組離散的測(cè)試角度組合下的最小誤差矢量幅度值γb，并在根據(jù)所述最小誤差矢量幅度值γb對(duì)應(yīng)的測(cè)試角度組合條件下，對(duì)所述接收數(shù)據(jù)進(jìn)行偏振恢復(fù)。

上述偏振恢復(fù)方法能夠準(zhǔn)確獲取高畸變條件下的所述第一發(fā)送符號(hào)tx(k)所在簇的第一中心位置ux(k)以及所述第二發(fā)送符號(hào)ty(k)所在簇的第二中心位置uy(k)，進(jìn)而從根據(jù)獲取的所述第一中心位置ux(k)、第二中心位置uy(k)獲取的所有誤差矢量幅度值γb中篩選出最小誤差矢量幅度值γb，并根據(jù)所述最小誤差矢量幅度值γb獲取對(duì)應(yīng)的目標(biāo)測(cè)試角度組合以實(shí)現(xiàn)對(duì)接收數(shù)據(jù)的高精度偏振恢復(fù)，提供了相干光接收機(jī)系統(tǒng)的靈敏度。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述偏振恢復(fù)參數(shù)包括隨機(jī)雙折射角度θ和雙折射旋轉(zhuǎn)角度α；

所述在偏振恢復(fù)參數(shù)的搜索范圍內(nèi)設(shè)定多組離散的測(cè)試角度組合，包括：

確定所述隨機(jī)雙折射角度θ的搜索范圍和搜索步長(zhǎng)δ1以獲取m個(gè)離散的隨機(jī)雙折射角度θ；

確定所述雙折射旋轉(zhuǎn)角度α的搜索范圍和搜索步長(zhǎng)δ2以獲取n個(gè)離散的雙折射旋轉(zhuǎn)角度α；

根據(jù)所述m個(gè)離散的隨機(jī)雙折射角度θ、n個(gè)離散的雙折射旋轉(zhuǎn)角度α獲取m×n個(gè)測(cè)試角度組合[θ、α]。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述隨機(jī)雙折射角度θ的搜索范圍為0～180度，所述雙折射旋轉(zhuǎn)角度α的搜索范圍為0～90度。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述在同一測(cè)試角度組合的條件下，對(duì)n個(gè)所述第一接收符號(hào)rx(k)和第二接收符號(hào)ry(k)分別進(jìn)行偏振態(tài)恢復(fù)，獲取與第一接收符號(hào)rx(k)對(duì)應(yīng)的第一發(fā)送符號(hào)tx(k)以及與第二接收符號(hào)ry(k)對(duì)應(yīng)的第二發(fā)送符號(hào)ty(k)，包括：

根據(jù)所述偏振恢復(fù)參數(shù)設(shè)定恢復(fù)矩陣a；

根據(jù)第一公式獲取與第一接收符號(hào)rx(k)對(duì)應(yīng)的第一發(fā)送符號(hào)tx(k)以及與第二接收符號(hào)ry(k)對(duì)應(yīng)的第二發(fā)送符號(hào)ty(k)，其中，第一公式表示為：

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述恢復(fù)矩陣a表示為：

恢復(fù)矩陣

在其中一個(gè)實(shí)施例中，在根據(jù)所述第一發(fā)送符號(hào)tx(k)、第二發(fā)送符號(hào)ty(k)繪制的星座圖中獲取所述第一發(fā)送符號(hào)tx(k)所在簇的第一中心位置ux(k)以及所述第二發(fā)送符號(hào)ty(k)所在簇的第二中心位置uy(k)，包括；

根據(jù)所述第一發(fā)送符號(hào)tx(k)、第二發(fā)送符號(hào)ty(k)繪制星座圖；

對(duì)所述星座圖中的星座點(diǎn)進(jìn)行聚類分析以獲取所述星座圖中所有簇的中心位置；

根據(jù)所述所有簇的中心位置獲取所述第一發(fā)送符號(hào)tx(k)所在簇的第一中心位置ux(k)以及所述第二發(fā)送符號(hào)ty(k)所在簇的第二中心位置uy(k)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述根據(jù)在同一測(cè)試角度組合的條件下獲取的所述第一中心位置ux(k)、第二中心位置uy(k)獲取誤差矢量幅度值γb，包括：

根據(jù)所述第一發(fā)送符號(hào)tx(k)、第一中心位置ux(k)以及時(shí)間窗口內(nèi)所述接收數(shù)據(jù)包括的符號(hào)數(shù)目n，獲取第一偏振態(tài)下的誤差矢量幅度值

根據(jù)所述第二發(fā)送符號(hào)ty(k)、第二中心位置uy(k)以及時(shí)間窗口內(nèi)所述接收數(shù)據(jù)包括的符號(hào)數(shù)目n，獲取第二偏振態(tài)下的誤差矢量幅度值

根據(jù)所述第一偏振態(tài)下的誤差矢量幅度值第二偏振態(tài)下的誤差矢量幅度值獲取誤差矢量幅度值γb。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一偏振態(tài)下的誤差矢量幅度值根據(jù)第二公式獲取，其中，所述第二公式表示為：

所述第二偏振態(tài)下的誤差矢量幅度值根據(jù)第三公式獲取，其中，所述第三公式表示為：

所述誤差矢量幅度值γb根據(jù)第四公式獲取，其中，所述第四公式表示為：

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述獲取多組離散的測(cè)試角度組合下的最小誤差矢量幅度值γb，并根據(jù)所述最小誤差矢量幅度值γb獲取對(duì)應(yīng)的目標(biāo)測(cè)試角度組合，包括：

獲取m×n個(gè)測(cè)試角度組合[θ、α]下的誤差矢量幅度值γb；

從所述m×n個(gè)誤差矢量幅度值γb中搜索出最小誤差矢量幅度值γb；

根據(jù)所述最小誤差矢量幅度值γb獲取對(duì)應(yīng)的目標(biāo)測(cè)試角度組合[θ、α]。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括：

根據(jù)所述最小誤差矢量幅度值γb對(duì)應(yīng)的測(cè)試角度組合獲取第一發(fā)送符號(hào)tx(k)以及第二發(fā)送符號(hào)ty(k)的誤碼率。

附圖說(shuō)明

圖1為一個(gè)實(shí)施例中偏振恢復(fù)方法的流程圖；

圖2a為一個(gè)實(shí)施例中根據(jù)第一發(fā)送符號(hào)、第二發(fā)送符號(hào)繪制的星座圖；

圖2b為圖2a經(jīng)聚類分析后的星座圖；

圖3為一個(gè)實(shí)施例中在偏振恢復(fù)的參數(shù)搜索范圍內(nèi)設(shè)定多組離散的測(cè)試角度組合的流程圖；

圖4為一個(gè)實(shí)施例中對(duì)n個(gè)所述第一接收符號(hào)rx(k)和第二接收符號(hào)ry(k)分別進(jìn)行偏振態(tài)恢復(fù)的流程圖；

圖5為一個(gè)實(shí)施例中根據(jù)在同一測(cè)試角度組合的條件下獲取的所述第一中心位置ux(k)、第二中心位置uy(k)獲取誤差矢量幅度值γb的流程圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

圖1為一個(gè)實(shí)施例中偏振恢復(fù)方法的流程圖。本發(fā)明實(shí)施例提供一種偏振恢復(fù)方法。該偏振恢復(fù)方法能夠?qū)ο喔晒馐瞻l(fā)系統(tǒng)中的相干光檢測(cè)信號(hào)經(jīng)傳統(tǒng)的解偏振后的雙偏振信號(hào)(x偏振信號(hào)和y偏振信號(hào))做進(jìn)一步的偏振恢復(fù)，實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的偏振恢復(fù)效果。這里所指的相干檢測(cè)信號(hào)可以理解為本地振蕩光源和激光信號(hào)源之間的相位差為緩變波動(dòng)的相干檢測(cè)情形。緩變相位波動(dòng)時(shí)間尺度為毫秒量級(jí)，對(duì)于常見(jiàn)的10ghz及以上光信號(hào)調(diào)制速率，在10000調(diào)制周期內(nèi)相位差可認(rèn)定為保持恒定。

本發(fā)明實(shí)施例中，一種偏振恢復(fù)方法，包括如下步驟：

步驟s110：在偏振恢復(fù)參數(shù)的搜索范圍內(nèi)設(shè)定多組離散的測(cè)試角度組合。

具體地，所述偏振恢復(fù)參數(shù)包括隨機(jī)雙折射角度θ和雙折射旋轉(zhuǎn)角度α。分別在隨機(jī)雙折射角度θ、雙折射旋轉(zhuǎn)角度α的搜索范圍內(nèi)設(shè)定、合適的搜索步長(zhǎng)，就可以對(duì)應(yīng)選擇出多個(gè)離散的隨機(jī)雙折射角度θ、雙折射旋轉(zhuǎn)角度α。對(duì)選擇出的多個(gè)離散的隨機(jī)雙折射角度θ、雙折射旋轉(zhuǎn)角度α進(jìn)行組合以形成多組離散的測(cè)試角度組合[θ、α]。

步驟s120：獲取接收數(shù)據(jù)經(jīng)解偏振后的第一接收符號(hào)rx(k)和第二接收符號(hào)ry(k)；其中，k＝1，…，n，n為時(shí)間窗口內(nèi)所述接收數(shù)據(jù)包括的符號(hào)數(shù)目。

可以理解為，第一接收符號(hào)rx(k)表示為經(jīng)初步解偏后x偏振方向的光電場(chǎng)接收信號(hào)；第二接收符號(hào)ry(k)表示為經(jīng)初步解偏后y偏振方向的光電場(chǎng)接收信號(hào)。其中，第一接收符號(hào)rx(k)、第二接收符號(hào)ry(k)是由相干接收機(jī)經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)化的四路離散數(shù)字信號(hào)xi(k)、xq(k)、yi(k)、yq(k)處理而獲得。

具體地，x偏振方向的光電場(chǎng)接收信號(hào)rx(k)(第一接收符號(hào))是由x偏振方向上且相位正交的i路和q路信號(hào)組成，tx(k)＝xi(k)+jxq(k)。其中，xi(k)為x偏振方向的i路信號(hào)；xq(k)為x偏振方向的q路信號(hào)，j為虛數(shù)單元。y偏振方向的光電場(chǎng)接收信號(hào)ry(k)(第二接收符號(hào))是由y偏振方向上相位正交的i路和q路信號(hào)組成，ty(k)＝y(tǒng)i(k)+jyq(k)。其中，yi(k)為y偏振方向的i路信號(hào)；yq(k)為y偏振方向的q路信號(hào)；j為虛數(shù)單元。

其中，k＝1，…，n，n為時(shí)間窗口內(nèi)所述接收數(shù)據(jù)包括的符號(hào)數(shù)目，也即，在時(shí)間窗口內(nèi)，所獲取的接收數(shù)據(jù)的總數(shù)量為n個(gè)。

其中，步驟s110與步驟s120的先后順序可以調(diào)換，也即，可以依次執(zhí)行步驟s110、步驟s120，也可以先執(zhí)行步驟s120，再執(zhí)行步驟s110。

步驟s130：在同一測(cè)試角度組合的條件下，對(duì)n個(gè)所述第一接收符號(hào)rx(k)和第二接收符號(hào)ry(k)進(jìn)行偏振態(tài)恢復(fù)，獲取與第一接收符號(hào)rx(k)對(duì)應(yīng)的第一發(fā)送符號(hào)tx(k)以及與第二接收符號(hào)ry(k)對(duì)應(yīng)的第二發(fā)送符號(hào)ty(k)。

在同一測(cè)試角度組合的條件下，對(duì)時(shí)間窗口內(nèi)獲取的n個(gè)第一接收符號(hào)rx(k)進(jìn)行偏振態(tài)恢復(fù)，獲取與第一接收符號(hào)rx(k)對(duì)應(yīng)的第一發(fā)送符號(hào)tx(k)。其中，第一發(fā)送符號(hào)tx(k)為對(duì)x偏振方向的光電場(chǎng)接收信號(hào)進(jìn)行偏振恢復(fù)后的x偏振方向的光電場(chǎng)發(fā)送信號(hào)。相應(yīng)地，在同一測(cè)試角度組合的條件下，對(duì)時(shí)間窗口內(nèi)獲取的n個(gè)的第二接收符號(hào)ry(k)進(jìn)行偏振態(tài)恢復(fù)，獲取與第二接收符號(hào)ry(k)對(duì)應(yīng)的第二發(fā)送符號(hào)ty(k)。其中，第二發(fā)送符號(hào)ty(k)為對(duì)y偏振方向的光電場(chǎng)接收信號(hào)進(jìn)行偏振恢復(fù)后的y偏振方向的光電場(chǎng)發(fā)送信號(hào)。

步驟s140：在同一測(cè)試角度組合的條件下，對(duì)n個(gè)所述第一接收符號(hào)rx(k)和第二接收符號(hào)ry(k)分別進(jìn)行偏振態(tài)恢復(fù)，獲取與第一接收符號(hào)rx(k)對(duì)應(yīng)的第一發(fā)送符號(hào)tx(k)以及與第二接收符號(hào)ry(k)對(duì)應(yīng)的第二發(fā)送符號(hào)ty(k)。

具體地，在同一個(gè)測(cè)試角度組合的條件下，根據(jù)第一發(fā)送符號(hào)tx(k)、第二發(fā)送符號(hào)ty(k)繪制星座圖。例如，接收數(shù)據(jù)的數(shù)字調(diào)制方式為16qam(quadratureamplitudemodulation，正交幅度調(diào)制)，16qam是指包含16種符號(hào)的qam調(diào)制方式。大多數(shù)的數(shù)字調(diào)制是在iq平面上將數(shù)據(jù)映射為多個(gè)離散的點(diǎn)，這些點(diǎn)記為星座點(diǎn)，這些星座點(diǎn)組成了星座圖，數(shù)據(jù)經(jīng)信道編碼后被映射到星座圖上。每一種數(shù)字調(diào)制方式的信號(hào)對(duì)應(yīng)一種星座圖。其數(shù)字調(diào)制方式不同，其所對(duì)應(yīng)的星座圖也不相同。具有16qam的接收信號(hào)經(jīng)相位恢復(fù)后的發(fā)送信號(hào)所構(gòu)成的星座圖中，就會(huì)呈現(xiàn)出16簇星座點(diǎn)，每一簇星座點(diǎn)均是由多個(gè)星座點(diǎn)構(gòu)成。其中，星座圖中的簇?cái)?shù)量與數(shù)字調(diào)制方式的符號(hào)種類數(shù)相等，均為16，由第一發(fā)送符號(hào)tx(k)、第二發(fā)送符號(hào)ty(k)繪制而成的星座圖如圖2a所示。

接著，從星座圖中獲取所述第一發(fā)送符號(hào)tx(k)所在簇的第一中心位置ux(k)，以及所述第二發(fā)送符號(hào)ty(k)所在簇的第二中心位置uy(k)如圖2b所示，其中，第一發(fā)送符號(hào)tx(k)所在簇的第一中心位置ux(k)、所述第二發(fā)送符號(hào)ty(k)所在簇的第二中心位置uy(k)為星座圖中各個(gè)簇的中心位置，也即圖中的灰點(diǎn)。

步驟s150：根據(jù)在同一測(cè)試角度組合的條件下獲取的所述第一中心位置ux(k)、第二中心位置uy(k)獲取誤差矢量幅度值γb。

誤差矢量幅度(errorvectormagnitude，evm)是指理論波形與接收到的實(shí)際波形之差，是平均誤差矢量信號(hào)功率與平均參考信號(hào)功率之比的均方根值。在本發(fā)明實(shí)施例中，根據(jù)在同一測(cè)試角度組合的條件下獲取的所述第一中心位置ux(k)、第二中心位置uy(k)獲取誤差矢量幅度值γb。

由于在相干光收發(fā)系統(tǒng)中，存在多種非理想器件或系統(tǒng)因素導(dǎo)致信號(hào)發(fā)生畸變或損失，包括有限的數(shù)模轉(zhuǎn)換器的位數(shù)、光電調(diào)制器的非線性響應(yīng)特性、光電探測(cè)器有限帶寬等。當(dāng)信號(hào)發(fā)生畸變或損失時(shí)，其實(shí)際接收到的信號(hào)會(huì)偏離標(biāo)準(zhǔn)星座點(diǎn)。而在本發(fā)明實(shí)施例中，將第一中心位置ux(k)、第二中心位置uy(k)視為新的標(biāo)準(zhǔn)星座點(diǎn)，可以根據(jù)獲取的所述第一中心位置ux(k)、第二中心位置uy(k)獲取誤差矢量幅度值γb，在此條件下獲取的誤差矢量幅度值γb更為精準(zhǔn)。

步驟s160：獲取多組離散的測(cè)試角度組合下的最小誤差矢量幅度值γb，并在根據(jù)所述最小誤差矢量幅度值γb對(duì)應(yīng)的測(cè)試角度組合條件下，對(duì)所述接收數(shù)據(jù)進(jìn)行偏振恢復(fù)。

每一組離散的測(cè)試角度組合下都可以獲取相應(yīng)的誤差矢量幅度值γb。依次獲取所有離散的測(cè)試角度組合下的最小誤差矢量幅度值γb，并從中搜索出誤差矢量幅度值γb的最小值，也即最小誤差矢量幅度值γb。根據(jù)搜索出的最小誤差矢量幅度值γb獲取對(duì)應(yīng)的測(cè)試角度組合[θ、α]，并在所搜索出的測(cè)試角度組合[θ、α]下對(duì)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行偏振恢復(fù)。

上述偏振恢復(fù)方法能夠準(zhǔn)確獲取高畸變條件下的所述第一發(fā)送符號(hào)tx(k)所在簇的第一中心位置ux(k)以及所述第二發(fā)送符號(hào)ty(k)所在簇的第二中心位置uy(k)，進(jìn)而從根據(jù)獲取的所述第一中心位置ux(k)、第二中心位置uy(k)獲取的所有誤差矢量幅度值γb中篩選出最小誤差矢量幅度值γb，并根據(jù)所述最小誤差矢量幅度值γb獲取對(duì)應(yīng)的目標(biāo)測(cè)試角度組合以實(shí)現(xiàn)對(duì)接收數(shù)據(jù)的高精度偏振恢復(fù)，提供了相干光接收機(jī)系統(tǒng)的靈敏度。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述偏振恢復(fù)的參數(shù)包括隨機(jī)雙折射角度θ和雙折射旋轉(zhuǎn)角度α。

具體地，所述在偏振恢復(fù)參數(shù)的搜索范圍內(nèi)設(shè)定多組離散的測(cè)試角度組合，包括：

步驟s302：確定所述隨機(jī)雙折射角度θ的搜索范圍和搜索步長(zhǎng)δ1以獲取m個(gè)離散的隨機(jī)雙折射角度θ。

具體地，所述隨機(jī)雙折射角度θ的搜索范圍為0～180度，即θ∈[0，π]，可以在[0，π]的搜索范圍內(nèi)進(jìn)行盲搜索。確定搜索范圍后，可設(shè)定搜索步長(zhǎng)δ1，可將搜索步長(zhǎng)δ1設(shè)定為則隨機(jī)雙折射角度θ在搜索范圍內(nèi)就可以設(shè)定33個(gè)離散值?？蛇x的，搜索步長(zhǎng)δ1還可以設(shè)定為則隨機(jī)雙折射角度θ在搜索范圍內(nèi)就可以設(shè)定66個(gè)離散值。通過(guò)設(shè)定合適的搜索步長(zhǎng)以獲取相應(yīng)個(gè)數(shù)的離散隨機(jī)雙折射角度θ。

步驟s304：確定所述雙折射旋轉(zhuǎn)角度α的搜索范圍和搜索步長(zhǎng)δ2以獲取n個(gè)離散的雙折射旋轉(zhuǎn)角度α。

具體地，雙折射旋轉(zhuǎn)角度α的搜索范圍為0～90度，即可以在[0，π]的搜索范圍內(nèi)進(jìn)行盲搜索。確定搜索范圍后，可設(shè)定搜索步長(zhǎng)δ2，可將搜索步長(zhǎng)δ2設(shè)定為則雙折射旋轉(zhuǎn)角度α在搜索范圍內(nèi)就可以設(shè)定17個(gè)離散值?？蛇x的，搜索步長(zhǎng)δ2還可以設(shè)定為則雙折射旋轉(zhuǎn)角度α在搜索范圍內(nèi)就可以設(shè)定33個(gè)離散值。通過(guò)設(shè)定合適的搜索步長(zhǎng)以獲取相應(yīng)個(gè)數(shù)的離散雙折射旋轉(zhuǎn)角度α。

其中，隨機(jī)雙折射角度θ的搜索步長(zhǎng)δ1與雙折射旋轉(zhuǎn)角度α的搜索步長(zhǎng)δ2相等。

步驟s306：根據(jù)所述m個(gè)離散的隨機(jī)雙折射角度θ、n個(gè)離散的雙折射旋轉(zhuǎn)角度α獲取m×n個(gè)測(cè)試角度組合[θ、α]。

若隨機(jī)雙折射角度θ、雙折射旋轉(zhuǎn)角度α的搜索步長(zhǎng)均設(shè)為則測(cè)試角度組合[θ、α]的數(shù)量為33×17(33*17＝561)個(gè)；若隨機(jī)雙折射角度θ、雙折射旋轉(zhuǎn)角度α的搜索步長(zhǎng)均設(shè)為則測(cè)試角度組合[θ、α]的數(shù)量為66×33(66*33＝2178)個(gè)。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述在同一測(cè)試角度組合的條件下，對(duì)n個(gè)所述第一接收符號(hào)rx(k)和第一接收符號(hào)ry(k)進(jìn)行偏振態(tài)恢復(fù)，獲取與第一接收符號(hào)rx(k)對(duì)應(yīng)的第一發(fā)送符號(hào)tx(k)以及與第二接收符號(hào)ry(k)對(duì)應(yīng)的第二發(fā)送符號(hào)ty(k)，包括：

步驟s402：根據(jù)所述偏振恢復(fù)參數(shù)設(shè)定恢復(fù)矩陣a。

具體地，所述恢復(fù)矩陣a與隨機(jī)雙折射角度θ、雙折射旋轉(zhuǎn)角度α有關(guān)。恢復(fù)矩陣a可以表示為：

恢復(fù)矩陣

步驟s404：根據(jù)第一公式獲取與第一接收符號(hào)rx(k)對(duì)應(yīng)的第一發(fā)送符號(hào)tx(k)以及與第二接收符號(hào)ry(k)對(duì)應(yīng)的第二發(fā)送符號(hào)ty(k)，其中，第一公式表示為：

將恢復(fù)矩陣a的表達(dá)式帶入上述第一公式中，即可得到第一發(fā)送符號(hào)tx(k)、第二發(fā)送符號(hào)ty(k)，其中，具體公式如下：

利用上述公式，可以對(duì)每一個(gè)測(cè)試角度組合[θ、α]下的第一接收符號(hào)rx(k)、第二接收符號(hào)ry(k)進(jìn)行偏振態(tài)恢復(fù)，對(duì)應(yīng)獲得與第一接收符號(hào)rx(k)對(duì)應(yīng)的第一發(fā)送符號(hào)tx(k)以及與第二接收符號(hào)ry(k)對(duì)應(yīng)的第二發(fā)送符號(hào)ty(k)。

在一個(gè)實(shí)施例中，在根據(jù)所述第一發(fā)送符號(hào)tx(k)、第二發(fā)送符號(hào)ty(k)繪制的星座圖中獲取所述第一發(fā)送符號(hào)tx(k)所在簇的第一中心位置ux(k)以及所述第二發(fā)送符號(hào)ty(k)所在簇的第二中心位置uy(k)。

可以理解為：根據(jù)所述第一發(fā)送符號(hào)tx(k)、第二發(fā)送符號(hào)ty(k)繪制星座圖。例如，接收數(shù)據(jù)的數(shù)字調(diào)制方式為16qam，16qam是指包含16種符號(hào)的qam調(diào)制方式。大多數(shù)的數(shù)字調(diào)制是在iq平面上將數(shù)據(jù)映射為多個(gè)離散的點(diǎn)，這些點(diǎn)記為星座點(diǎn)，這些星座點(diǎn)組成了星座圖，數(shù)據(jù)經(jīng)信道編碼后被映射到星座圖上。

對(duì)所述星座圖中的所有星座點(diǎn)進(jìn)行聚類分析以獲取星座圖中所有簇的中心位置。

具體地，可以采用減法聚類分析對(duì)星座圖中的星座點(diǎn)進(jìn)行分析處理，具有算法速度快、簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)。減法聚類算法是根據(jù)數(shù)據(jù)密度的原理，大幅度減少訓(xùn)練樣本個(gè)數(shù)。就是說(shuō)，如果一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)有多個(gè)鄰近的數(shù)據(jù)點(diǎn)，密度值大，那么就用該點(diǎn)代替周圍的其余各點(diǎn)。另一方面，稀疏的數(shù)據(jù)點(diǎn)，它們也可以作為各自的聚類中心。對(duì)星座點(diǎn)進(jìn)行聚類分析，獲得二維平面內(nèi)每個(gè)簇的中心位置參考圖2b。其中，二維平面內(nèi)共有16個(gè)簇，每個(gè)簇的中心位置為灰色的點(diǎn)。根據(jù)每個(gè)簇的中心位置，就可以獲取第一發(fā)送符號(hào)tx(k)所在簇的第一中心位置ux(k)以及第二發(fā)送符號(hào)ty(k)所在簇的第二中心位置uy(k)。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述根據(jù)在同一測(cè)試角度組合的條件下獲取的所述第一中心位置ux(k)、第二中心位置uy(k)獲取誤差矢量幅度值γb，包括：

步驟s502：根據(jù)所述第一發(fā)送符號(hào)tx(k)、第一中心位置ux(k)以及時(shí)間窗口內(nèi)所述接收數(shù)據(jù)包括的符號(hào)數(shù)目n獲取第一偏振態(tài)下的誤差矢量幅度值

其中，第一偏振態(tài)下的誤差矢量幅度值也可以理解為x偏振態(tài)下的誤差矢量幅度值所述第一偏振態(tài)下的誤差矢量幅度值根據(jù)第二公式獲取，其中，所述第二公式表示為：

式中，n為時(shí)間窗口內(nèi)所述接收數(shù)據(jù)包括的符號(hào)數(shù)目；tx(k)為第一發(fā)送符號(hào)；ux(k)為第一發(fā)送符號(hào)所在簇的第一中心位置。

步驟s504：根據(jù)所述第二發(fā)送符號(hào)ty(k)、第二中心位置uy(k)以及時(shí)間窗口內(nèi)所述接收數(shù)據(jù)包括的符號(hào)數(shù)目n獲取第二偏振態(tài)下的誤差矢量幅度值

其中，第二偏振態(tài)下的誤差矢量幅度值可以理解為y偏振態(tài)下的誤差矢量幅度值所述第二偏振態(tài)下的誤差矢量幅度值根據(jù)第三公式獲取，其中，所述第三公式表示為：

式中，n為時(shí)間窗口內(nèi)所述接收數(shù)據(jù)包括的符號(hào)數(shù)目；ty(k)為第二發(fā)送符號(hào)；uy(k)為第二發(fā)送符號(hào)所在簇的第二中心位置。

步驟s506：根據(jù)所述第一偏振態(tài)下的誤差矢量幅度值第二偏振態(tài)下的誤差矢量幅度值獲取誤差矢量幅度值γb。

所述誤差矢量幅度值γb根據(jù)第四公式獲取，其中，所述第四公式表示為：

式中，為第一偏振態(tài)下的誤差矢量幅度值；為第二偏振態(tài)下的誤差矢量幅度值。

由于當(dāng)信號(hào)發(fā)生畸變或損失時(shí)，其實(shí)際獲取的接收數(shù)據(jù)會(huì)偏離標(biāo)準(zhǔn)星座點(diǎn)。在本發(fā)明實(shí)施例中，在計(jì)算誤差矢量幅度值γb的過(guò)程中，將根據(jù)獲取的第一中心位置ux(k)、第二中心位置uy(k)視為星座圖中的標(biāo)準(zhǔn)星座點(diǎn)，使誤差矢量幅度值γb計(jì)算結(jié)果更為精準(zhǔn)，可以適用于高階相干光通信系統(tǒng)因有限的數(shù)模轉(zhuǎn)換器的位數(shù)、光電調(diào)制器的非線性響應(yīng)特性、光電探測(cè)器有限帶寬等因素形成的畸變信號(hào)的偏振恢復(fù)。

在一個(gè)實(shí)施例中，獲取多組離散的測(cè)試角度組合下的最小誤差矢量幅度值γb，并在根據(jù)所述最小誤差矢量幅度值γb對(duì)應(yīng)的測(cè)試角度組合條件下，對(duì)所述接收數(shù)據(jù)進(jìn)行偏振恢復(fù)，包括：獲取m×n個(gè)測(cè)試角度組合[θ、α]下的誤差矢量幅度值γb；從所述m×n個(gè)誤差矢量幅度值γb中搜索出最小誤差矢量幅度值γb；根據(jù)所述最小誤差矢量幅度值γb獲取對(duì)應(yīng)的測(cè)試角度組合[θ、α]。也即，從在所有測(cè)試角度組合[θ、α]下計(jì)算得出的誤差矢量幅度值γb中搜索出最小的誤差矢量幅度值γb，并獲取最小的誤差矢量幅度值γb對(duì)應(yīng)的一組測(cè)試角度組合[θ、α]，該組測(cè)試角度組合[θ、α]可以理解目標(biāo)測(cè)試角度組合[θ、α]，在目標(biāo)測(cè)試角度組合[θ、α]條件下，對(duì)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行偏振恢復(fù)。

在一個(gè)實(shí)施例中，偏振恢復(fù)方法還包括根據(jù)最小誤差矢量幅度值γb對(duì)應(yīng)的測(cè)試角度組合獲取第一發(fā)送符號(hào)tx(k)以及第二發(fā)送符號(hào)ty(k)的誤碼率的步驟。

具體地，在獲取最小誤差矢量幅度值γb對(duì)應(yīng)的測(cè)試角度組合組合后，將該獲取的最小誤差矢量幅度值γb對(duì)應(yīng)的測(cè)試角度組合分別對(duì)第一接收符號(hào)rx(k)、第二接收符號(hào)ry(k)進(jìn)行偏振恢復(fù)，并獲取與第一接收符號(hào)rx(k)對(duì)應(yīng)的第一發(fā)送符號(hào)tx(k)以及與第二接收符號(hào)ry(k)對(duì)應(yīng)的第二發(fā)送符號(hào)ty(k)。直接獲取相干光系統(tǒng)中發(fā)射端實(shí)際發(fā)送的x偏振方向的光電場(chǎng)信號(hào)和y偏振方向的光電場(chǎng)信號(hào)。根據(jù)x偏振方向的光電場(chǎng)信號(hào)與在目標(biāo)測(cè)試角度組合下獲取的第一發(fā)送符號(hào)tx(k)就可以計(jì)算出第一發(fā)送符號(hào)tx(k)的誤碼率。相應(yīng)的，根據(jù)y偏振方向的光電場(chǎng)信號(hào)與在最小誤差矢量幅度值γb對(duì)應(yīng)的測(cè)試角度組合下獲取的第二發(fā)送符號(hào)ty(k)就可以計(jì)算出第二發(fā)送符號(hào)ty(k)的誤碼率。

以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡(jiǎn)潔，未對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說(shuō)明書記載的范圍。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。