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专利号: 202011152185X
申请人: 南京信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于三维脉冲幅度位置调制的正交模式复用传输方法,其特征在于:输入的原始数据经过串并变换单元进行串并变换后在APPM映射单元中完成编码映射,编码后的信号经过上采样单元后经过滤波器单元进行正交滤波,正交滤波后的信号经过加法器单元相加合成一路三维APPM信号后进行正交模式传输;包括如下步骤:

1)串并变换单元将输入的原始数据转换成并行传输的数据;

2)所述的步骤1)中并行传输的数据经过APPM映射单元得到经过APPM映射的信号,再进行编码传输;

3)通过上采样单元对步骤2)中所述的经过APPM映射的信号进行上采样,实现信号在频谱上的周期延拓,得到三路APPM信号;在上采样单元中,进行一定倍数的上采样能在接收端恢复出发送信息,同时降低滤波器的抽头数要求;

4)通过滤波器单元对步骤3)得到的信号进行滤波;将上采样单元后的APPM信号乘以三路相互正交的滤波器,保持三路APPM信号的正交性;

5)通过加法器单元将步骤4)中的三路APPM信号合成一路,得到一个完整的三维APPM信号,随后在正交模式复用系统中进行传输。

2.根据权利要求1所述的基于三维脉冲幅度位置调制的正交模式复用传输方法,其特征在于:步骤1)中,所述的输入的原始数据在经过串并变换后分成三个数据流,进行多维度的复用。

3.根据权利要求2所述的基于三维脉冲幅度位置调制的正交模式复用传输方法,其特征在于:步骤2)中,由串并变化生成的三个数据流各自通过APPM映射单元进行2×4APPM映射。

4.根据权利要求3所述的基于三维脉冲幅度位置调制的正交模式复用传输方法,其特征在于:所述的2×4APPM中,每个符号具有三个比特,一个比特用于幅度匹配,两个比特用于位置匹配;其中,i表示幅度比特,将{0},{1}对应为v1,v2两个不同的幅度,两个不同幅度的脉冲出现的概率均等,为1/2;j表示位置比特,{y1,y2}组合用于从四个时隙中选择一个进行能量信号滤波,通过i和j的选择、组合完成脉冲幅度位置调制的过程。

5.根据权利要求1所述的基于三维脉冲幅度位置调制的正交模式复用传输方法,其特征在于:步骤4)中,所述的对步骤3)得到的信号进行滤波是使用极大极小优化算法得到三个相互正交的滤波器单元,正交的滤波器的频率响应曲线公式表示为:其中,fi为发送端第i路滤波器冲激响应,f1表示发送端第一路滤波器冲激响应,f2表示发送端第二路滤波器冲激响应,f3表示发送端第三路滤波器冲激响应;F是fi的频率幅度特性,F1为滤波器f1的频率幅度特性,F2为滤波器f2的频率幅度特性,F3为滤波器f3的频率幅度特性;H是目标带通频率响应;线性约束中R(Z)为接收机滤波器组的多相分解,S(Z)为发射机滤波器组的多相分解,Γ为置换矩阵,I为单位矩阵,Z-n表示n个延迟元素,通过该线性约束计算出接收端响应的匹配滤波器;利用最优化原理,使得丨F1-H丨,丨F2-H丨,丨F3-H丨三项中的最大一项趋于最小,最终通过迭代优化使得发送滤波器Fi超出目标带通频率响应的部分趋于最小。

6.根据权利要求1所述的基于三维脉冲幅度位置调制的正交模式复用传输方法,其特征在于:步骤5)中,所述的通过加法器单元将步骤4)中的三路APPM信号合成一路,具体为:在发送端,根据模场相关系数为0的正交化模场原理,激光源产生的连续光经过SLM后实现模场的调控,输出模斑半径不同的正交模式光,为MZM提供光输入,实现强度调制;电域上的三维APPM经数模转换器将数字信号转换成模拟信号波形,随后用于驱动MZM;加载三维APPM的各个模式光通过掺铒光纤放大器进行光放大后经由正交光子耦合器合成一路。