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专利号: 2023101363622
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:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于KK关系下正交啁啾复用信号重构的多载波调制方案,其特征在于:具体包括以下步骤:S1:在光通信系统中,将原始的二进制比特流经过串并变换后,通过QAM映射模块,生成星座符号;

S2:通过正交啁啾复用OCDM调制模块,将星座符号调制到一组正交的啁啾波形上,生成OCDM信号,此时的OCDM信号为复值信号,利用啁啾波形之间的正交性提高传输效率和色散抗性;

S3:通过正交啁啾复用OCDM上变频模块对调制后的OCDM信号添加循环前缀后进行数字域上变频,利用加载虚拟载波使OCDM信号满足最小相位条件的单边带的OCDM复值信号;

S4:将S3中得到的单边带OCDM复值信号经过数模转换和IQ调制器加载到光波上,在光纤信道中进行传输;

S5:在接收端通过光电探测器PD接收S4中通过光纤信道传输的单边带OCDM信号,并进行模数转换后,送入离线数据信号处理DSP中进行处理;

S6:在离线数据信号处理DSP中,通过KK接收机从信号幅度中提取出相位信息,重构出OCDM复值信号;

S7:经过正交啁啾复用OCDM解调制模块和解映射模块恢复出原始信息。

2.根据权利要求1所述的基于KK关系下正交啁啾复用信号重构的多载波调制方案,其特征在于:所述S1中的QAM映射模块将原始的比特信息映射成高阶星座符号,利用高阶星座符号携带更多的比特信息,提升传输速率。

3.根据权利要求1所述的基于KK关系下正交啁啾复用信号重构的多载波调制方案,其特征在于:所述S2中的正交啁啾复用OCDM调制模块基于一组正交的啁啾子载波,利用一定带宽内的正交啁啾子载波传输信息,其中正交啁啾复用调制通过离散菲涅尔变换DFnT实现,经过离散逆菲涅尔变换后的正交啁啾基带信号表示为:其中 表示离散逆菲涅尔变换操作,x(k)表示调制的第k个啁啾符号,根据公式(1)可知,离散菲涅尔变换需要区分奇偶情况;

在正交频分复用调制过程中,第(m,n)个元素的离散傅里叶变换可以表示为:而从公式(1)中进一步将 表示为:

由此,离散菲涅尔变换矩阵可以由离散傅里叶变换矩阵和附加二次相位构成,附加二次相位分别为:以及:

因此离散菲涅尔变换可以用离散傅里叶变换替代。

4.根据权利要求1所述的基于KK关系下正交啁啾复用信号重构的多载波调制方案,其特征在于:所述S3中的正交啁啾复用OCDM上变频模块对OCDM信号进行数字域上变频,保留数字变频后的实部信息进行强度调制传输,同时使OCDM信号的实部和虚部满足Kramers‑Kroning关系,具体的:确定信号的波特率B,利用虚拟载波对OCDM信号进行数字域变频操作,变频后的信号表示为:其中j表示虚数单位,fs=B/2,常数A表示虚拟载波的幅值,并且|A|>max(|s(t)|),以满足最小相位条件;

考虑到基带OCDM信号是复值信号,进一步推导出:

变频后的信号实部和虚部分别表示为:sfr(t)和sfi(t),根据希尔伯特变换局部乘积定理,对sfr(t)进行希尔伯特变换得:经过数字域变频后,OCDM信号的虚部是实部的希尔伯特变化,满足Kramers‑Kroning关系。

5.根据权利要求1所述的基于KK关系下正交啁啾复用信号重构的多载波调制方案,其特征在于:所述S5中在接收端接收单边带OCDM信号时,需要通过滤波器去除杂散光。

6.根据权利要求1所述的基于KK关系下正交啁啾复用信号重构的多载波调制方案,其特征在于:所述S6中通过KK接收机从信号幅度中提取出相位信息,重构出OCDM复值信号具体为:S6.1:对信号进行过采样,并开根号后作为信号幅度信息;

S6.2:对过采样后的信号进行取对数和希尔伯特变换,得到信号的相位信息;

S6.3:利用幅度信息和相位信息重构出OCDM复值信号。