科创中国

本发明的主要目的在于克服现有方法相位噪声均衡效果较差，针对大线宽和高阶调制的相干光正交频分复用(CO-OFDM)系统，提出一种在时域进行无迹卡尔曼滤波(UKF)的相位噪声补偿方法。

一种适用于大线宽和高阶调制CO‑OFDM系统相位噪声补偿方法，将接收端训练符号数据在频域利用进行卡尔曼滤波后进行信道均衡；在发射端对每个OFDM符号设置一定间隔的导频子载波数据，基于扩展卡尔曼滤波(EKF)在频域导频子载波处进行预先的CPE相位噪声估计并补偿；最后将CPE相位噪声补偿后的频域数据变换到时域并用Avg‑BL方法实现盲ICI相位噪声补偿，然后进行预判决，并将判决后的频域数据变换到时域后与接收端原始时域数据用于时域无迹卡尔曼滤波，计算其最终相位噪声估计值并补偿。本发明获得了较好的相位噪声均衡效果，较大提高了系统的频谱利用率。

该技术属于光通信网络技术领域，在相干光通信系统中结合电域正交频分复用（OFDM）调制技术，形成相干光正交频分复用（Coherent OpticalOrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing,CO-OFDM）传输技术。具有对光纤色散和偏振模色散具有良好的抑制作用、用数字信号处理灵活地补偿系统损伤的能力、高频谱利用率等优点，已成为长距离高速光通信系统中一项备受关注的传输技术。

浙江工业大学是东部沿海地区第一所省部共建高校、首批国家“高等学校创新能力提升计划”（2011计划）协同创新中心牵头高校和浙江省首批重点建设高校，坐落于中国历史文化名城、风景旅游胜地杭州。学校坚持立德树人根本任务，以拔尖创新人才为引领、高级应用型人才为主体、复合型人才为特色，大力培养德智体美劳全面发展，富有家国情怀、国际视野、创新精神和实践能力的行业精英和领军人才。

本发明的技术构思为：相位噪声补偿方法在发射端每个OFDM帧插入若干训练符号，在其中的每个OFDM数据符号中按一定间隔插入若干导频子载波作为开销。首先该相位噪声补偿方法在接收端基于训练符号进行频域卡尔曼滤波实现信道均衡。其次用较少频域导频子载波数据开销进行频域扩展卡尔曼滤波(EKF)以得到公共相位噪声(CPE)的预先补偿。最后将CPE相位噪声补偿之后数据在时域进行载波间干扰(ICI)相位噪声粗补偿，然后粗略ICI相位噪声补偿后的频域数据进行预判决后变换到时域，结合接收端原始时域数据，在时域进行无迹卡尔曼滤波(UKF)以实现最终相位噪声补偿。将每次最终相位噪声补偿之后的频域数据再进行粗ICI相位噪声补偿和预判决并用UKF获得第二次以及多次最终的相位噪声补偿，这种迭代运算，极大提高了相位噪声补偿效果。该方法较相应最小二乘(LS)估计方法取得了较好的相位噪声补偿效果，并且频谱利用率较高。基于 50Gb/s CO-OFDM系统传输100km进行了仿真验证，在激光器线宽为700KHz且 32QAM时，用该方法经二次迭代后，其误码率性能可达前向纠错(FEC)上限。该方法能极大促进CO-OFDM系统在长距离接入网和城域网中的应用。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1.对高阶数字调制和大线宽激光器的CO-OFDM系统，本发明的相位噪声估计方法获得了较好的相位噪声均衡效果,如对32QAM调制，激光器线宽可达 700kHz。本发明所用频域导频子载波间隔较大，比同类相关算法使用更少的导频子载波，较大提高了系统的频谱利用率。

2.本发明提出的相位噪声补偿方法在时域利用UKF滤波取得了较好的相位噪声补偿效果。与传统相位噪声估计方法结合，在进行CPE相位噪声补偿之后进行了粗略ICI相位噪声补偿方法有效克服了后续预判决中符号判决错误带来的不利影响，从而使得在大线宽激光器和高阶QAM调制的CO-OFDM系统里，该方法补偿效果显著提高。同时由于UKF的状态维数和量测维数均为1，故其复杂度较同类算法相比，并未显著增加。

技术转让，许可，合作所需资金需双方协商，此项技术想尽快落地，希望具备此项技术研发的技术方，能够尽快承接此项目。