CN103475611B - 一种自相干传输方法、设备及系统 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例公开了一种自相干传输方法、设备及系统，涉及信号处理领域，能够降低系统的复杂度和系统功耗。该方法具体包括：发送设备将数据信号和固定码元交替排列，生成至少一路交替排列的电信号；发送设备将至少一路交替排列的电信号转换为至少一路高阶电平信号，并对该至少一路高阶电平信号进行电光调制，生成至少一路调制光信号；其中调制光信号包括数据信号对应的数据光信号和固定码元对应的本振光信号；发送设备将至少一路调制光信号发送至接收设备，以便接收设备通过解调至少一路调制光信号恢复该数据信号。本发明应用于信号的调制与解调。

Description

一种自相干传输方法、设备及系统

技术领域

本发明涉及信号处理领域，尤其涉及一种自相干传输方法、设备及系统。

背景技术

受到系统带宽的限制，为了提高信道传输的容量，通常利用相干检测方法来增大信道的传输容量，来提高系统的信噪比容限。具体的，通常在线路侧相干传输是实现大容量传输的有效途径，这种相干检测方法需要在接收端引入本振信号来实现解调，并需要对本振光与载波之间的频差、相差以及偏振差异进行补偿，因此在实现上较为复杂，并且成本、功耗以及尺寸方面的代价较大，为此人们提出了各种自相干传输方式来简化原有的相干检测的系统架构。与线路侧相比，客户端侧由于各种因素（传输距离、成本、功耗以及尺寸）的限制，可以说，PAM（Pulse Amplitude Modulation，脉冲振幅调制）调制是客户侧的首选方式。但随着传输容量的提升，高阶PAM的实现难度增大，以及传统的相干传输结构复杂和系统成本太高。而自相干传输方式能够简化相干传输系统架构的复杂度，同时还能够保证系统的传输性能。因此，现今，在线路侧和客户侧都是自相干检测方式来提高信道传输的容量。

但是，发明人发现，现有的自相干传输方法利用了信号的相位信息，使得传输速率受限，但可扩展性不强。同时，虽然自相干传输系统相比于相干传输系统整体架构已有明显简化，但是单独对于自相干传输系统来说，整体的系统构架还是过于复杂，使得系统功耗过大。

发明内容

本发明的实施例提供一种自相干传输方法、设备及系统，能够降低系统的复杂度和系统功耗。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供一种自相干传输方法，包括：

发送设备将数据信号和固定码元交替排列，生成至少一路交替排列的电信号；

所述发送设备将所述至少一路交替排列的电信号转换为至少一路高阶电平信号，并对所述至少一路高阶电平信号进行电光调制，生成至少一路调制光信号；其中所述调制光信号包括数据信号对应的数据光信号和固定码元对应的本振光信号；

所述发送设备将所述至少一路调制光信号发送至接收设备，以便所述接收设备通过解调所述至少一路调制光信号恢复所述数据信号。

在第一种可能的实现方式中，根据第一方面，所述发送设备将所述至少一路交替排列的电信号转换为至少一路高阶电平信号，并对所述至少一路高阶电平信号进行电光调制，生成至少一路调制光信号包括：

所述发送设备对所述至少一路交替排列的电信号进行编码，生成至少一路高阶电平信号；

所述发送设备将所述至少一路高阶电平信号进行电光调制，生成至少一路调制光信号。

在第二种可能的实现方式中，根据第一方面，所述发送设备将所述至少一路交替排列的电信号转换为至少一路高阶电平信号，并对所述至少一路高阶电平信号进行电光调制，生成至少一路调制光信号包括：

所述发送设备通过对所述至少一路交替排列的电信号进行数模转换，生成两路高阶电平信号；

所述发送设备通过对所述两路高阶电平信号中的任一高阶电平信号进行电光调制和π/2相移，生成一路正交调制光信号；

所述发送设备对所述两路高阶电平信号中的另一高阶电平信号进行电光调制，生成一路同相调制光信号；

所述发送设备将所述正交调制光信号和所述同相调制光信号进行合波处理，生成至少一路调制光信号。

在第三种可能的实现方式中，结合第一方面或第一种可能的实现方式或第二种可能的实现方式，所述调制光信号包括QPSK调制光信号、DPSK调制光信号、DQPSK调制光信号、QAM调制信号中的任意一种。

第二方面，提供一种自相干传输方法，包括：

接收设备接收发射设备发送的至少一路调制光信号；其中所述调制光信号是由数据信号对应的数据光信号和固定码元对应的本振光信号交替排列组成的；

所述接收设备将所述至少一路调制光信号中的每路调制光信号分别进行延时；

所述接收设备分别将每路经过延时的调制光信号与对应延时前的调制光信号进行混频和检测，检测后输出所述数据信号。

第三方面，提供一种自相干传输方法，包括：

接收设备接收发射设备发送的两路调制光信号；其中所述调制光信号是由数据信号对应的数据光信号和固定码元对应的本振光信号交替排列组成的；

所述接收设备对所述两路调制光信号中的任一调制光信号进行同相解调，输出同相电信号；

所述接收设备对所述两路调制光信号中的另一调制光信号进行正交解调，输出正交电信号；

所述接收设备将所述同相电信号和所述正交电信号进行模数转换并去除固定码元，差分输出所述数据信号。

在第一种可能的实现方式，根据第三方面，所述接收设备对所述两路调制光信号中的任一调制光信号进行同相解调，输出同相电信号包括：

所述接收设备对所述两路调制光信号中的任一调制光信号进行延时；

所述接收设备将经过延时的所述任一调制光信号与所述任一调制光信号进行混频和检测，检测后差分输出同相电信号。

在第二种可能的实现方式，根据第三方面，所述接收设备对所述两路调制光信号中的另一调制光信号进行正交解调，输出正交电信号包括：

所述接收设备对所述两路调制光信号中的另一调制光信号进行延时，并将经过延时的所述另一调制光信号进行π/2相移；

所述接收设备将经过延时和相移的所述另一调制光信号与所述另一调制光信号进行混频和检测，检测后差分输出正交电信号。

第四方面，提供一种发送设备，包括：

合波模块，用于将数据信号和固定码元交替排列，生成至少一路交替排列的电信号；

调制模块，用于将所述合波模块生成的所述至少一路交替排列的电信号转换为至少一路高阶电平信号，并对所述至少一路高阶电平信号进行电光调制，生成至少一路调制光信号；其中所述调制光信号包括数据信号对应的数据光信号和固定码元对应的本振光信号；

发送模块，用于将所述调制模块生成的所述至少一路调制光信号发送至接收设备，以便所述接收设备通过解调所述至少一路调制光信号恢复所述数据信号。

在第一种可能的实现方式，根据第四方面，所述调制模块具体用于：对所述合波模块生成的所述至少一路交替排列的电信号进行编码，生成至少一路高阶电平信号；将所述至少一路高阶电平信号进行电光调制，生成至少一路调制光信号。

在第二种可能的实现方式，根据第四方面，所述调制模块具体用于：通过对所述合波模块生成的所述至少一路交替排列的电信号进行数模转换，生成两路高阶电平信号；通过对所述两路高阶电平信号中的任一高阶电平信号进行电光调制和π/2相移，生成一路正交调制光信号；对所述两路高阶电平信号中的另一高阶电平信号进行电光调制，生成一路同相调制光信号；将所述正交调制光信号和所述同相调制光信号进行合波处理，生成至少一路调制光信号。

在第三种可能的实现方式，结合第四方面或第一种可能的实现方式或第二种可能的实现方式，所述调制光信号包括QPSK调制光信号、DPSK调制光信号、DQPSK调制光信号、QAM调制信号中的任意一种。

第五方面，提供一种接收设备，包括：

接收模块，用于接收发射设备发送的至少一路调制光信号；其中所述调制光信号是由数据信号对应的数据光信号和固定码元对应的本振光信号交替排列组成的；

延时模块，用于将所述接收模块接收的所述至少一路调制光信号中的每路调制光信号分别进行延时；

解调模块，用于分别将每路经过所述延时模块延时的调制光信号与对应延时前的调制光信号进行混频和检测，检测后输出所述数据信号。

第六方面，提供一种接收设备，包括：

接收模块，用于接收发射设备发送的两路调制光信号；其中所述调制光信号是由数据信号对应的数据光信号和固定码元对应的本振光信号交替排列组成的；

第一解调模块，用于对所述接收模块接收的所述两路调制光信号中的任一调制光信号进行同相解调，输出同相电信号；

第二解调模块，用于对所述接收模块接收的所述两路调制光信号中的另一调制光信号进行正交解调，输出正交电信号；

解码模块，用于将所述第一解调模块生成的所述同相电信号和所述第二解调模块生成的所述正交电信号进行模数转换并去除固定码元，差分输出所述数据信号。

第一种可能的实现方式，根据第六方面，所述第一解调模块具体用于：对所述接收模块接收的所述两路调制光信号中的任一调制光信号进行延时；将经过延时的所述任一调制光信号与所述任一调制光信号进行混频和检测，检测后差分输出同相电信号。

第二种可能的实现方式，根据第六方面，所述第二解调模块具体用于：对所述接收模块接收的所述两路调制光信号中的另一调制光信号进行延时，并将经过延时的所述另一调制光信号进行π/2相移；将经过延时和相移的所述另一调制光信号与所述另一调制光信号进行混频和检测，检测后差分输出正交电信号。

第七方面，提供一种自相干传输系统，所述自相干检测系统包括：发送设备和接收设备，其中，所述发送设备为上述的任一发送设备，所述接收设备为上述的任一接收设备。

本发明实施例提供的自相干传输方法、设备及系统，发送设备通过将数据信号和固定码元交替排列，生成至少一路交替排列的电信号，并对该交替排列的电信号进行电光调制，从而得到至少一路调制光信号，并将该至少一路调制光信号发送至接收设备；使得接收设备可以通过自相干解调方式解调该调制光信号来恢复原始数据信号。而现有的非自相干解调，需要借助外部本振信号，但外部本振信号的波长受温度影响，而且无法与信号载波完全一致，因此需要借助温控和波锁来精确控制波长，而这里由于接收设备接收到的信号的载波与本振信号完全相同，因此，不需借助其他设备。并且由于本振光源与信号载波之间不存在频差且具有相同的偏振态，使得后续算法得到来了简化，从而降低了整个自相干系统架构的复杂度和系统功耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的实施例提供的一种自相干传输方法的流程示意图；

图2为本发明的实施例提供的另一种自相干传输方法的流程示意图；

图3为本发明的实施例提供的又一种自相干传输方法的流程示意图；

图4为本发明的实施例提供的再一种自相干传输方法的流程示意图；

图5为本发明的实施例提供的信号调制过程示意图；

图6为本发明的实施例提供的另一种自相干传输方法的流程示意图；

图7为本发明的实施例提供的一种发送设备装置示意图；

图8为本发明的实施例提供的一种接收设备装置示意图；

图9为本发明的实施例提供的另一种发送设备装置示意图；

图10为本发明的实施例提供的一种自相干传输系统的系统示意图；

图11为本发明的实施例提供的另一种自相干传输系统的系统示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

由于传统的相干传输方式系统架构太过复杂，且系统的成本、尺寸及功耗等方面太高。而自相干检测方式能够简化系统架构的复杂度，同时还能够保证系统的传输性能，因此，现今，通常都是使用自相干检测方式来提高信道传输的容量。现有的自相干检测方式有两种：一种是DQPSK（Differential Quadrature Reference Phase Shift Keying，四相相对相移键控）自相干检测方式，在发射端通过IQI（n-phase/Quadrature，同相正交）调制器编码想成正交QPSK（Quadrature Reference Phase Shift Keying，四相相移键控）信号，在接收端通过差分时延的方法，利用相邻比特的相位差来实现信号的检测；这种方式只利用了信号中的相位信息，而未引入幅度信息，因此，传输速率受限，可拓展性不强。而另一种是在发送端对调制光场进行定时控制，将本振信号和数据信号放置在特定时隙上传输至接收端，而接收端则对本振信号和数据信号进行还原输出；这种方式由于发送端和接收端均涉及到定时控制，Gating（脉冲）元件，因此，整体系统架构较为复杂，系统功耗损耗过大。针对上述的应用环境和现有技术缺点，本发明公开了新的一种自相干传输方法。

本发明的实施例提供一种自相干检测方法，可以由发送设备来实现，如图1所示，该自相干检测方法具体包括如下步骤：

101、发送设备将数据信号和固定码元交替排列，生成至少一路交替排列的电信号。

其中，上述的数据信号为原始的输入数据信号，上述的固定码元即本振信号，不包含有效信息。

102、发送设备将至少一路交替排列的电信号转换为至少一路高阶电平信号，并对该至少一路高阶电平信号进行电光调制，生成至少一路调制光信号。

其中，上述的调制光信号包括数据信号对应的数据光信号和固定码元对应的本振光信号。并且由于本振光信号为幅度固定的光信号，因此，可以作为接收端的本振信号。

可选的，步骤102具体包括如下：

102a1、发送设备对至少一路交替排列的电信号进行编码，生成至少一路高阶电平信号。

102a2、发送设备将至少一路高阶电平信号进行电光调制，生成至少一路调制光信号。

具体的，发送设备对该至少一路交替排列的电信号进行编码，将原有的低阶电平信号映射为高阶电平信号（即增加了电信号的幅度），使得该电信号所能存储的数据量增大。例如，若输入的数据信号为QPSK电信号时，且该QPSK电信号的幅度为1，并在0度、90度、180度及270度方向共有4个信号矢量点，经过编码后该QPSK电信号的幅度变为2，则该QPSK电信号在0度、90度、180度及270度方向的信号矢量点变为16个点。此时，由于信号矢量点的增加，使得该QPSK电信号相比原来所能存储的数据量增大。最后，根据调制器的具体要求对经过编码处理的至少一路高阶电平信号进行放大、偏置等处理后（若调制器无需求可不做处理），加载到调制器上进行电光调制，将电信号转变为光信号。

可选的，步骤102具体包括如下步骤：

102b1、发送设备通过对至少一路交替排列的电信号进行数模转换，生成两路高阶电平信号。

102b2、发送设备通过对两路高阶电平信号中的任一高阶电平信号进行电光调制和π/2相移，生成一路正交调制光信号。

102b3、发送设备对两路高阶电平信号中的另一高阶电平信号进行电光调制，生成一路同相调制光信号。

102b4、发送设备将正交调制光信号和同相调制光信号进行合波处理，生成至少一路调制光信号。

具体的，发送设备对该至少一路交替排列的电信号通过数模转换编码生成两路高阶电平信号，使得每个信号矢量点所能存储的数据量增大。然后，将这两路高阶电平信号分别进行放大偏置等处理后（若无需求可不做处理），加载到IQ调制器的I路和Q路中进行电光转换，并在调制器的Q路额外引入π/2相移，从而使得I路和Q路两路信号正交，合波后形成一路或两路调制光信号，将电信号转变为光信号。

103、发送设备将至少一路调制光信号发送至接收设备，以便接收设备通过解调至少一路调制光信号恢复数据信号。

可选的，上述的调制光信号包括QPSK调制光信号、DPSK（Differential PhaseShift Keying，差分移相键控）调制光信号、DQPSK调制光信号、QAM（Quadrature AmplitudeModulation，数字调制器）调制光信号中的任意一种。

本发明实施例提供的自相干传输方法，发送设备通过将数据信号和固定码元交替排列，生成至少一路交替排列的电信号，并对该交替排列的电信号进行电光调制，从而得到至少一路调制光信号，并将该至少一路调制光信号发送至接收设备；使得接收设备可以通过自相干解调方式解调该调制光信号来恢复原始数据信号。而现有的非自相干解调，需要借助外部本振信号，但外部本振信号的波长受温度影响，而且无法与信号载波完全一致，因此需要借助温控和波锁来精确控制波长，而这里由于接收设备接收到的信号的载波与本振信号完全相同，因此，不需借助其他设备。并且由于本振光源与信号载波之间不存在频差且具有相同的偏振态，使得后续算法得到来了简化，从而降低了整个自相干系统架构的复杂度和系统功耗。

本发明的实施例提供一种自相干检测方法，可以由接收设备来实现，如图2所示，该自相干检测方法具体包括：

201、接收设备接收发射设备发送的至少一路调制光信号。

其中，上述的调制光信号是由数据信号对应的数据光信号和固定码元对应的本振光信号交替排列组成的。其中的数据信号为原始的输入数据信号，其中的固定码元即本振信号，不包含有效信息。并且由于本振光信号为幅度固定的光信号，因此，可以作为接收端的本振信号。

202、接收设备将至少一路调制光信号中的每路调制光信号分别进行延时。

具体的，接收设备将调制光信号延时1比特，使得延时后的调制光信号与原始调制光信号之间可以产生1比特的错位，这样错位后的两路光信号在相同的比特上分别对应数据信号和本振信号，混频后可直接将数据信号恢复，而无需借助外部本振信号。

203、接收设备分别将每路经过延时的调制光信号与对应延时前的调制光信号进行混频和检测，检测后差分输出数据信号。

本发明实施例提供的自相干传输方法，接收设备接收发送设备发送的由数据信号对应的数据光信号和固定码元对应的本振光信号交替排列组成的调制光信号，接收设备通过自相干解调方式解调该调制光信号来恢复原始数据信号。而现有的非自相干解调，需要借助外部本振信号，但外部本振信号的波长受温度影响，而且无法与信号载波完全一致，因此需要借助温控和波锁来精确控制波长，而这里由于接收设备接收到的信号的载波与本振信号完全相同，因此，不需借助其他设备。并且由于本振光源与信号载波之间不存在频差且具有相同的偏振态，使得后续算法得到来了简化，从而降低了整个自相干系统架构的复杂度和系统功耗。

本发明的实施例提供一种自相干检测方法，可以由接收设备来实现，如图3所示，该自相干检测方法具体包括：

301、接收设备接收发射设备发送的两路调制光信号。

其中，上述的调制光信号是由数据信号对应的数据光信号和固定码元对应的本振光信号交替排列组成的。其中的数据信号为原始的输入数据信号，其中的固定码元即本振信号，不包含有效信息。并且由于本振光信号为幅度固定的光信号，因此，可以作为接收端的本振信号。

302、接收设备对两路调制光信号中的任一调制光信号进行同相解调，输出同相电信号。

可选的，步骤302具体包括如下步骤：

302a、接收设备对两路调制光信号中的任一调制光信号进行延时。

302b、接收设备将经过延时的任一调制光信号与该任一调制光信号进行混频和检测，检测后差分输出同相电信号。

具体的，接收设备将调制光信号延时1比特，使得延时后的调制光信号与原始调制光信号之间可以产生1比特的错位，这样错位后的两路光信号在相同的比特上分别对应数据信号和本振信号，混频后可直接输出一路同相电信号，而无需借助外部本振信号。。

303、接收设备对两路调制光信号中的另一调制光信号进行正交解调，输出正交电信号。

可选的，步骤303具体包括如下步骤：

303a、接收设备对两路调制光信号中的另一调制光信号进行延时，并将经过延时的另一调制光信号进行π/2相移。

303b、接收设备将经过延时和相移的另一调制光信号与另一调制光信号进行混频和检测，检测后差分输出正交电信号。

304、接收设备将该正交电信号和该同相电信号进行模数转换并去除固定码元，差分输出数据信号。

本发明实施例提供的自相干传输方法，接收设备接收发送设备发送的由数据信号对应的数据光信号和固定码元对应的本振光信号交替排列组成的调制光信号，接收设备通过自相干解调方式解调该调制光信号来恢复原始数据信号。而现有的非自相干解调，需要借助外部本振信号，但外部本振信号的波长受温度影响，而且无法与信号载波完全一致，因此需要借助温控和波锁来精确控制波长，而这里由于接收设备接收到的信号的载波与本振信号完全相同，因此，不需借助其他设备。并且由于本振光源与信号载波之间不存在频差且具有相同的偏振态，使得后续算法得到来了简化，从而降低了整个自相干系统架构的复杂度和系统功耗。

本发明的实施例提供一种自相干检测方法，且本实施例主要针对的是对DPSK或QPSK或QAM码型进行自相干解调。如图4所示，该自相干检测方法具体包括如下步骤：

401、发送设备将数据信号和固定码元交替排列，生成至少一路交替排列的电信号。

上述的数据信号为原始的输入数据信号，上述的固定码元即本振信号，不包含有效信息。

402、发送设备对至少一路交替排列的电信号进行编码，生成至少一路高阶电平信号。

具体的，发送设备对该至少一路交替排列的电信号进行编码，将原有的低阶电平信号映射为高阶电平信号（即增加了电信号的幅度），使得该电信号所能存储的数据量增大。例如，若输入的数据信号为QPSK电信号时，且该QPSK电信号的幅度为1，并在0度、90度、180度及270度方向共有4个信号矢量点，经过编码后该QPSK电信号的幅度变为2，则该QPSK电信号在0度、90度、180度及270度方向的信号矢量点变为16个点。此时，由于信号矢量点的增加，使得该QPSK电信号相比原来所能存储的数据量增大。

403、发送设备将至少一路高阶电平信号进行电光调制，生成至少一路调制光信号。

参照图5所示的信号调制过程示意图可知，发送设备将数据信号Din和固定码元Dc交替排列，生成的信号经过放大、偏置等处理后（若无需要可不做处理）加载到调制器上，生成由数据光信号E_S和本振光信号E_C交替排列组成的P_t，其中，具体生成的光信号E_S和E_C如下公式1和公式2所示。

E_S=A_Sexp[i(ω₀t+θ_S)] 公式1

E_C=A_Cexp[i(ω₀t+θ_C)] 公式2

其中，上述的E_S为数据信号对应的光信号，这里称数据光信号，A_S是数据光信号的振幅，ω₀是数据光信号的频率，θ_S是数据光信号的初始相位。上述的E_C是固定码元对应的光信号，这里称为本振光信号，A_C是本振光信号的振幅，θ_C是固定光信号的初始相位，此外，从公式1和公式2中的ω₀可以看出数据光信号和本振光信号为同频信号。同时，并且由于本振光信号为幅度固定的光信号，因此，可以作为接收端的本振信号。

404、发送设备将至少一路调制光信号发送至接收设备。

405、接收设备将至少一路调制光信号中的每路调制光信号分别进行延时。

406、接收设备分别将每路经过延时的调制光信号与对应延时前的调制光信号进行混频和检测，检测后差分输出数据信号。

具体的，接收设备将调制光信号延时1比特，使得延时后的调制光信号P_t1与原始调制光信号P_t2之间可以产生1比特的错位，这样错位后的两路光信号在相同的比特上分别对应数据信号和本振信号。最后，将该错位后的两路光信号进行混频，混频后经平衡接收机检测后便可恢复原始的数据信号。具体的检测过程如下述的公式3和公式4所示。

$I_1\left(t\right)=R{\left[\mathrm{Re}\right\{\frac{E_S+E_C}{\sqrt{2}}\left\}\right]}^{\mathrm{ms}}=\frac{R}{2}[P_S\left(t\right)+P_C\left(t\right)+2\sqrt{P_S\left(t\right)P_C\left(t\right)}\cos ({\mathrm{\θ}}_S-{\mathrm{\θ}}_C)]$ 公式3

$I_2\left(t\right)=R{\left[\mathrm{Re}\right\{\frac{E_S-E_C}{\sqrt{2}}\left\}\right]}^{\mathrm{ms}}=\frac{R}{2}[P_S\left(t\right)+P_C\left(t\right)-2\sqrt{P_S\left(t\right)P_C\left(t\right)}\cos ({\mathrm{\θ}}_S-{\mathrm{\θ}}_C)]$ 公式4

$I\left(t\right)=I_1\left(t\right)-I_2\left(t\right)=2R\sqrt{P_S\left(t\right)P_C\left(t\right)}\cos ({\mathrm{\θ}}_S-{\mathrm{\θ}}_C)$ 公式5

其中，上述的I₁为平衡接收机的第一路电流信号，I₂为平衡接收机的第二路电流信号，R为平衡接收机的响应度，P_S为数据光信号功率，P_C为固定光信号强度，I为平衡接收机差分输出后的电流信号，该电流信号即恢复后的数据信号。

本发明实施例提供的自相干传输方法，发送设备通过将数据信号和固定码元交替排列，生成至少一路交替排列的电信号，并对该交替排列的电信号进行电光调制，从而得到至少一路调制光信号，并将该至少一路调制光信号发送至接收设备；使得接收设备可以通过自相干解调方式解调该调制光信号来恢复原始数据信号。而现有的非自相干解调，需要借助外部本振信号，但外部本振信号的波长受温度影响，而且无法与信号载波完全一致，因此需要借助温控和波锁来精确控制波长，而这里由于接收设备接收到的信号的载波与本振信号完全相同，因此，不需借助其他设备。并且由于本振光源与信号载波之间不存在频差且具有相同的偏振态，使得后续算法得到来了简化，从而降低了整个自相干系统架构的复杂度和系统功耗。

本发明的实施例提供一种自相干检测方法，且本实施例主要针对的是对QAM或DQPSK码型进行自相干解调。如图6所示，该自相干检测方法具体包括如下步骤：

501、发送设备将数据信号和固定码元交替排列，生成至少一路交替排列的电信号。

上述的数据信号为原始的输入数据信号，上述的固定码元即本振信号，不包含有效信息。

502、发送设备通过对至少一路交替排列的电信号进行数模转换，生成两路高阶电平信号。

具体的，发送设备将生成的至少一路交替排列的电信号进行数模转换，生成两路N=2ⁿ电平信号（其中，指数n即为具体所要转换的电平数，也为具体所要转换的电信号通道数，N=2ⁿ为转换后每路信号中的电平个数），将原有的低阶电平信号映射为高阶电平信号（即增加了电信号的幅度），使得该电信号所能存储的数据量增大。

503、发送设备通过对两路高阶电平信号中的任一高阶电平信号进行π/2相移和电光调制，生成一路正交调制光信号。

504、发送设备对两路高阶电平信号中的另一高阶电平信号进行电光调制，生成一路同相调制光信号。

505、发送设备将正交调制光信号和同相调制光信号进行合波处理，生成至少一路调制光信号。

其中，发送设备将2n路数据信号Din和2n路固定码元Dc交替排列，生成的2n路电信号通过数模转换编码生成两路N=2ⁿ电平信号，这两路信号经过放大、偏置等处理后（若无需要可不做处理）加载到IQ调制器上的，I路和Q路中进行电光转换，并在调制器的Q路额外引入90度相移，这样使得I路和Q路两路信号正交，合波后形成一路或两路调制光信号，将电信号转变为光信号。其中，具体的I路N电平信号和Q路N电平信号生成过程，如下公式6至公式11所示。

I路N电平信号：

E_SI=A_SIexp[i(ω₀t+θ_S)] 公式6

E_CI=A_CIexp[i(ω₀t+θ_C)] 公式7

Q路N电平信号：

E_SQ=iA_SQexp[i(ω₀t+θ_S)] 公式8

E_CQ=iA_CQexp[i(ω₀t+θ_C)] 公式9

具体的，I路信号选择固定码元为1，Q路信号选择固定码元为0，则合成后QAM信号为：

E_S=A_SIexp[i(ω₀t+θ_S)]+iA_SQexp[i(ω₀t+θ_S)] 公式10

E_C=A_CIexp[i(ω₀t+θ_C)] 公式11

其中，ESI为I路数据光信号，ASI为I路数据光信号的振幅，ω₀是I路数据光信号的频率，同样也代表I路本振光信号、Q路数据光信号以及Q路本振光信号的频率，θ_S是I路数据光信号的初始初始相位；ECI为I路本振光信号，ACI为I路本振光信号的振幅，θ_C是I路本振光信号的初始初始相位；ESQ为Q路数据光信号，ASQ为Q路数据光信号的振幅；ECQ为I路本振光信号，ACQ为I路本振光信号的振幅；ES为合成后的数据光信号，EC为合成后的本振光信号。

506、发送设备将至少一路调制光信号发送至接收设备。

507、接收设备对两路调制光信号中的任一调制光信号进行同相解调，输出同相电信号。

可选的，步骤507具体包括如下步骤：

507a、接收设备对两路调制光信号中的任一调制光信号进行延时。

507b、接收设备将经过延时的任一调制光信号与该任一调制光信号进行混频和检测，检测后差分输出正交电信号。

其中，步骤507描述的是接收端I路信号解调的过程，具体的，接收设备将调制光信号延时1比特，使得延时后的该任一调制光信号与该任一调制光信号之间可以产生1比特的错位，这样错位后的两路光信号在相同的比特上分别对应数据信号和本振信号。最后，将该错位后的两路光信号进行混频，混频后经平衡接收机检测后便可差分输出同相电信号。具体的检测过程如下述的公式12至公式14所示。

$I_1\left(t\right)=\frac{R}{2}\left[\begin{array}{c}{P}_{\mathrm{SI}}\left(t\right)+P_{\mathrm{CI}}\left(t\right)+P_{\mathrm{SQ}}\left(t\right)+2\sqrt{P_{\mathrm{SI}}\left(t\right)P_{\mathrm{CI}}\left(t\right)}\cos ({\mathrm{\θ}}_S-{\mathrm{\θ}}_C)\\ +2\sqrt{P_{\mathrm{SQ}}\left(t\right)P_{\mathrm{CI}}\left(t\right)}\cos ({\mathrm{\θ}}_S-{\mathrm{\θ}}_C+90)\end{array}\right]$ 公式12

$I_2\left(t\right)=\frac{R}{2}\left[\begin{array}{c}{P}_{\mathrm{SI}}\left(t\right)+P_{\mathrm{CI}}\left(t\right)+P_{\mathrm{SQ}}\left(t\right)-2\sqrt{P_{\mathrm{SI}}\left(t\right)P_{\mathrm{CI}}\left(t\right)}\cos ({\mathrm{\θ}}_S-{\mathrm{\θ}}_C)\\ -2\sqrt{P_{\mathrm{SQ}}\left(t\right)P_{\mathrm{CI}}\left(t\right)}\cos ({\mathrm{\θ}}_S-{\mathrm{\θ}}_C+90)\end{array}\right]$ 公式13

$I\left(t\right)=I_1\left(t\right)-I_2\left(t\right)=I_2\left(t\right)=2R\left(\begin{array}{c}\sqrt{P_{\mathrm{SI}}\left(t\right)P_{\mathrm{CI}}\left(t\right)}\cos ({\mathrm{\θ}}_S-{\mathrm{\θ}}_C)\\ +\sqrt{P_{\mathrm{SQ}}\left(t\right)P_{\mathrm{CI}}\left(t\right)}\cos ({\mathrm{\θ}}_S-{\mathrm{\θ}}_C+90)\end{array}\right)$ 公式14

其中，上述的I₁为平衡接收机的第一路电流信号，I₂为平衡接收机的第二路电流信号，R为平衡接收机的响应度，P_SI为对应发送端I路数据光信号功率，P_CI对应发送端本振光信号强度，PSQ为对应发送端Q路数据光信号功率，I为平衡接收机差分输出后的电流信号，从公式13可知，检测到的电流信号中包含发送端的I路和Q路的信号，它们之间的相位差为90度，如果使得θ_S-θ_C=0，则接收到的信号中，发送端Q路的信号分量为零，因此，该电流信号即同相电信号。

508、接收设备对两路调制光信号中的另一调制光信号进行正交解调，输出正交电信号。

可选的，步骤508具体包括如下步骤：

508a、接收设备对两路调制光信号中的另一调制光信号进行延时，并将经过延时的另一调制光信号进行相移。

508b、接收设备将经过延时和相移的另一调制光信号与另一调制光信号进行混频和检测，检测后差分输出正交电信号。

其中，步骤508描述的是接收端Q路信号解调的过程，具体的，接收设备将调制光信号延时1比特，并将经1比特延时的调制光信号相移π/2，将经延时与相移的调制光信号与原始调制光信号进行混频，混频后经平衡接收机检测后便可差分输出正交电信号。具体的检测过程如下述的公式15至公式17所示。

$I_1\left(t\right)=\frac{R}{2}\left[\begin{array}{c}{P}_{\mathrm{SI}}\left(t\right)+P_{\mathrm{CI}}\left(t\right)+P_{\mathrm{SQ}}\left(t\right)+2\sqrt{P_{\mathrm{SI}}\left(t\right)P_{\mathrm{CI}}\left(t\right)}\cos ({\mathrm{\θ}}_S-{\mathrm{\θ}}_C-90)\\ +2\sqrt{P_{\mathrm{SQ}}\left(t\right)P_{\mathrm{CI}}\left(t\right)}\cos ({\mathrm{\θ}}_S-{\mathrm{\θ}}_C)\end{array}\right]$ 公式15

$I_2\left(t\right)=\frac{R}{2}\left[\begin{array}{c}{P}_{\mathrm{SI}}\left(t\right)+P_{\mathrm{CI}}\left(t\right)+P_{\mathrm{SQ}}\left(t\right)-2\sqrt{P_{\mathrm{SI}}\left(t\right)P_{\mathrm{CI}}\left(t\right)}\cos ({\mathrm{\θ}}_S-{\mathrm{\θ}}_C-90)\\ -2\sqrt{P_{\mathrm{SQ}}\left(t\right)P_{\mathrm{CI}}\left(t\right)}\cos ({\mathrm{\θ}}_S-{\mathrm{\θ}}_C)\end{array}\right]$ 公式16

$Q\left(t\right)=I_1\left(t\right)-I_2\left(t\right)=2R\left(\begin{array}{c}\sqrt{P_{\mathrm{SI}}\left(t\right)P_{\mathrm{CI}}\left(t\right)}\cos ({\mathrm{\θ}}_S-{\mathrm{\θ}}_C-90)\\ +\sqrt{P_{\mathrm{SQ}}\left(t\right)P_{\mathrm{CI}}\left(t\right)}\cos ({\mathrm{\θ}}_S-{\mathrm{\θ}}_C)\end{array}\right)$ 公式17

其中，上述的I₁为平衡接收机的第一路电流信号，I₂为平衡接收机的第二路电流信号，R为平衡接收机的响应度，P_SI为对应发送端I路数据光信号功率，P_CI对应发送端本振光信号强度，PSQ为对应发端Q路数据光信号功率，I为平衡接收机差分输出后的电流信号，从公式16可知，检测到的电流信号中包含发送端I路和Q路的信号，它们之间的相位差为90度，如果使得θ_S-θ_C=0，则在接收到的信号中，发送端的I路信号分量为零，这样因此该电流信号即正交电信号

509、接收设备将该同相电信号和该正交电信号进行模数转换并去除固定码元，差分输出数据信号。

本发明实施例提供的自相干传输方法，发送设备通过将数据信号和固定码元交替排列，生成至少一路交替排列的电信号，并对该交替排列的电信号进行电光调制，从而得到至少一路调制光信号，并将该至少一路调制光信号发送至接收设备；使得接收设备可以通过自相干解调方式解调该调制光信号来恢复原始数据信号。而现有的非自相干解调，需要借助外部本振信号，但外部本振信号的波长受温度影响，而且无法与信号载波完全一致，因此需要借助温控和波锁来精确控制波长，而这里由于接收设备接收到的信号的载波与本振信号完全相同，因此，不需借助其他设备。并且由于本振光源与信号载波之间不存在频差且具有相同的偏振态，使得后续算法得到来了简化，从而降低了整个自相干系统架构的复杂度和系统功耗。

本发明的实施例提供一种发送设备，如图7所示，该发送设备用于实现上述的自相干传输方法，具体的，该发送设备6包括：合波模块61、调制模块62和发送模块63，其中：

合波模块61，用于将数据信号和固定码元交替排列，生成至少一路交替排列的电信号。

调制模块62，用于将合波模块61生成的至少一路交替排列的电信号转换为至少一路高阶电平信号，并对该至少一路高阶电平信号进行电光调制，生成至少一路调制光信号；其中该调制光信号包括数据信号对应的数据光信号和固定码元对应的本振光信号。

发送模块63，用于将调制模块62生成的至少一路调制光信号发送至接收设备，以便接收设备通过解调至少一路调制光信号恢复数据信号。

可选的，调制模块62具体用于：对合波模块61生成的至少一路交替排列的电信号进行编码，生成至少一路高阶电平信号；将至少一路高阶电平信号进行电光调制，生成至少一路调制光信号。

可选的，调制模块62具体用于：通过对合波模块61生成的至少一路交替排列的电信号进行数模转换，生成两路高阶电平信号；通过对两路高阶电平信号中的任一高阶电平信号进行电光调制和π/2相移，生成一路正交调制光信号；对两路高阶电平信号中的另一高阶电平信号进行电光调制，生成一路同相调制光信号；将正交调制光信号和同相调制光信号进行合波处理，生成至少一路调制光信号。

可选的，该调制光信号包括QPSK调制光信号、DPSK调制光信号、DQPSK调制光信号、QAM调制光信号中的任意一种。

本发明实施例提供的发送设备，该发送设备通过将数据信号和固定码元交替排列，生成至少一路交替排列的电信号，并对该交替排列的电信号进行电光调制，从而得到至少一路调制光信号，并将该至少一路调制光信号发送至接收设备；使得接收设备可以通过自相干解调方式解调该调制光信号来恢复原始数据信号。这样由于接收设备接收到的信号的载波与本振信号完全相同，不需借助温控或波锁，且本振光源与信号载波之间不存在频差并且具有相同的偏振态，使得后续的算法得到来了简化，从而降低了整个自相干系统架构的复杂度和系统功耗。

本发明的实施例提供一种接收设备，如图8所示，该接收设备用于实现上述的自相干传输方法，具体的，该接收设备7包括：接收模块71、延时模块72和解调模块73，其中：

接收模块71，用于接收发射设备发送的至少一路调制光信号；其中调制光信号是由数据信号对应的数据光信号和固定码元对应的本振光信号交替排列组成的。

延时模块72，用于将接收模块71接收的至少一路调制光信号中的每路调制光信号分别进行延时。

解调模块73，用于分别将每路经过延时模块72延时的调制光信号与对应延时前的调制光信号进行混频和检测，检测后差分输出数据信号。

本发明实施例提供的接收设备，该接收设备接收发送设备发送的由数据信号对应的数据光信号和固定码元对应的本振光信号交替排列组成的调制光信号，接收设备通过自相干解调方式解调该调制光信号来恢复原始数据信号。这样由于接收设备接收到的信号的载波与本振信号完全相同，不需借助温控或波锁，且本振光源与信号载波之间不存在频差并且具有相同的偏振态，使得后续的算法得到来了简化，从而降低了整个自相干系统架构的复杂度和系统功耗。

本发明的实施例提供一种接收设备，如图9所示，该接收设备用于实现上述的自相干传输方法，具体的，该接收设备8包括：接收模块81、第一解调模块82、第二解调模块83和解码模块84，其中：

接收模块81，用于接收发射设备发送的两路调制光信号；其中该调制光信号是由数据信号对应的数据光信号和固定码元对应的本振光信号交替排列组成的。

第一解调模块82，用于对接收模块接收81的两路调制光信号中的任一调制光信号进行同相解调，输出同相电信号。

第二解调模块83，用于对接收模块81接收的两路调制光信号中的另一调制光信号进行正交解调，输出正交电信号。

解码模块84，用于将第一解调模块82生成的同相电信号和第二解调模块83生成的正交电信号进行模数转换并去除固定码元，差分输出数据信号。

可选的，第一解调模块82具体用于：对接收模块81接收的两路调制光信号中的任一调制光信号进行延时；将经过延时的任一调制光信号与任一调制光信号进行混频和检测，检测后差分输出同相电信号。

可选的，第二解调模块83具体用于：对接收模块81接收的两路调制光信号中的另一调制光信号进行延时，并将经过延时的另一调制光信号进行π/2相移；将经过延时和相移的另一调制光信号与另一调制光信号进行混频和检测，检测后差分输出正交电信号。

本发明实施例提供的接收设备，接收设备接收发送设备发送的由数据信号对应的数据光信号和固定码元对应的本振光信号交替排列组成的调制光信号，接收设备通过自相干解调方式解调该调制光信号来恢复原始数据信号。这样由于接收设备接收到的信号的载波与本振信号完全相同，不需借助温控或波锁，且本振光源与信号载波之间不存在频差并且具有相同的偏振态，使得后续的算法得到来了简化，从而降低了整个自相干系统架构的复杂度和系统功耗。

本发明的实施例提供一种自相干传输系统，如图10所示，该自相干检测系统用于实现上述的自相干传输方法，具体的该自相干检测系统9包括：发射机91和接收机92，其中，上述的发射机91用于向接收机92发送调制光信号，上述的接收机92用于解调该发射机91发送的调制光信号恢复原始数据信号，其中，上述的接收机92和发射机91具体实现功能如下。

发射机91，用于将数据信号和固定码元交替排列，生成至少一路交替排列的电信号；及用于将上述的至少一路交替排列的电信号转换为至少一路高阶电平信号，并对该至少一路高阶电平信号进行电光调制，生成至少一路调制光信号；其中上述的调制光信号包括数据信号对应的数据光信号和固定码元对应的本振光信号；还用于将该至少一路调制光信号发送至接收机92。

可选的，发射机91具体用于：对上述的至少一路交替排列的电信号进行编码，生成至少一路高阶电平信号；将上述的至少一路高阶电平信号进行电光调制，生成至少一路调制光信号。

接收机92，用于接收发射机91发送的至少一路调制光信号；其中该调制光信号是由数据信号对应的数据光信号和固定码元对应的本振光信号交替排列组成的；及用于将上述的至少一路调制光信号中的每路调制光信号分别进行延时；还用于分别将每路经过延时的调制光信号与对应延时前的调制光信号进行混频和检测，检测后差分输出原始数据信号。

本发明实施例提供的自相干传输系统，发送设备通过将数据信号和固定码元交替排列，生成至少一路交替排列的电信号，并对该交替排列的电信号进行电光调制，从而得到至少一路调制光信号，并将该至少一路调制光信号发送至接收设备；使得接收设备可以通过自相干解调方式解调该调制光信号来恢复原始数据信号。而现有的非自相干解调，需要借助外部本振信号，但外部本振信号的波长受温度影响，而且无法与信号载波完全一致，因此需要借助温控和波锁来精确控制波长，而这里由于接收设备接收到的信号的载波与本振信号完全相同，因此，不需借助其他设备。并且由于本振光源与信号载波之间不存在频差且具有相同的偏振态，使得后续算法得到来了简化，从而降低了整个自相干系统架构的复杂度和系统功耗。

本发明的实施例提供一种自相干传输系统，如图11所示，该自相干检测系统用于实现上述的自相干传输方法，具体的该自相干检测系统包括：发射机S101和接收机S102，其中，上述的发射机S101用于向接收机S102发送调制光信号，上述的接收机S102用于解调该发射机S101发送的调制光信号恢复原始数据信号，其中，上述的接收机S101和发射机S101具体实现功能如下。

发射机S101，用于将数据信号和固定码元交替排列，生成至少一路交替排列的电信号；及用于将上述的至少一路交替排列的电信号转换为至少一路高阶电平信号，并对该至少一路高阶电平信号进行电光调制，生成至少一路调制光信号；其中上述的调制光信号包括数据信号对应的数据光信号和固定码元对应的本振光信号；还用于将该至少一路调制光信号发送至接收机S102。

可选的，发射机S101具体用于：通过对上述的至少一路交替排列的电信号进行数模转换，生成两路高阶电平信号；通过对上述的两路高阶电平信号中的任一高阶电平信号进行电光调制和π/2相移，生成一路正交调制光信号；对上述的两路高阶电平信号中的另一高阶电平信号进行电光调制，生成一路同相调制光信号；将该正交调制光信号和该同相调制光信号进行合波处理，生成至少一路调制光信号。

接收机S102，用于接收发射机S101发送的两路调制光信号；其中该调制光信号是由数据信号对应的数据光信号和固定码元对应的本振光信号交替排列组成的；及用于对所接收的两路调制光信号中的任一调制光信号进行同相解调，输出同相电信号；及用于对所接收的两路调制光信号中的另一调制光信号进行正交解调，输出正交电信号；还用于将该同相电信号和该正交电信号进行模数转换并去除固定码元，差分输出数据信号。

可选的，接收机S102具体用于：对所接收的两路调制光信号中的任一调制光信号进行延时；将经过延时的任一调制光信号与任一调制光信号进行混频和检测，检测后差分输出同相电信号。

可选的，接收机S102具体用于：对所接收的两路调制光信号中的另一调制光信号进行延时，并将经过延时的另一调制光信号进行π/2相移；将经过延时和相移的另一调制光信号与另一调制光信号进行混频和检测，检测后差分输出正交电信号。

本发明实施例提供的自相干传输系统，发送设备通过将数据信号和固定码元交替排列，生成至少一路交替排列的电信号，并对该交替排列的电信号进行电光调制，从而得到至少一路调制光信号，并将该至少一路调制光信号发送至接收设备；使得接收设备可以通过自相干解调方式解调该调制光信号来恢复原始数据信号。而现有的非自相干解调，需要借助外部本振信号，但外部本振信号的波长受温度影响，而且无法与信号载波完全一致，因此需要借助温控和波锁来精确控制波长，而这里由于接收设备接收到的信号的载波与本振信号完全相同，因此，不需借助其他设备。并且由于本振光源与信号载波之间不存在频差且具有相同的偏振态，使得后续算法得到来了简化，从而降低了整个自相干系统架构的复杂度和系统功耗。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (17)

1.一种自相干传输方法，其特征在于，包括：

发送设备将数据信号和固定码元交替排列，生成至少一路交替排列的电信号；

所述发送设备将所述至少一路交替排列的电信号转换为至少一路高阶电平信号，并对所述至少一路高阶电平信号进行电光调制，生成至少一路调制光信号；其中所述调制光信号包括数据信号对应的数据光信号和固定码元对应的本振光信号；

所述发送设备将所述至少一路调制光信号发送至接收设备，以便所述接收设备通过解调所述至少一路调制光信号恢复所述数据信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发送设备将所述至少一路交替排列的电信号转换为至少一路高阶电平信号，并对所述至少一路高阶电平信号进行电光调制，生成至少一路调制光信号包括：

所述发送设备对所述至少一路交替排列的电信号进行编码，生成至少一路高阶电平信号；

所述发送设备将所述至少一路高阶电平信号进行电光调制，生成至少一路调制光信号。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发送设备将所述至少一路交替排列的电信号转换为至少一路高阶电平信号，并对所述至少一路高阶电平信号进行电光调制，生成至少一路调制光信号包括：

所述发送设备通过对所述至少一路交替排列的电信号进行数模转换，生成两路高阶电平信号；

所述发送设备通过对所述两路高阶电平信号中的任一高阶电平信号进行电光调制和π/2相移，生成一路正交调制光信号；

所述发送设备对所述两路高阶电平信号中的另一高阶电平信号进行电光调制，生成一路同相调制光信号；

所述发送设备将所述正交调制光信号和所述同相调制光信号进行合波处理，生成至少一路调制光信号。

4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述调制光信号包括QPSK调制光信号、DPSK调制光信号、DQPSK调制光信号、QAM调制光信号中的任意一种。

5.一种自相干传输方法，其特征在于，包括：

接收设备接收发送设备发送的至少一路调制光信号；其中所述调制光信号是由数据信号对应的数据光信号和固定码元对应的本振光信号交替排列组成的；

所述接收设备将所述至少一路调制光信号中的每路调制光信号分别进行延时；

所述接收设备分别将每路经过延时的调制光信号与对应延时前的调制光信号进行混频和检测，检测后差分输出所述数据信号；

其中，所述至少一路调制光信号是：所述发送设备将数据信号和固定码元交替排列生成至少一路交替排列的电信号，将所述至少一路交替排列的电信号转换为至少一路高阶电平信号，并对所述至少一路高阶电平信号进行电光调制所生成的。

6.一种自相干传输方法，其特征在于，包括：

接收设备接收发送设备发送的两路调制光信号；其中所述调制光信号是由数据信号对应的数据光信号和固定码元对应的本振光信号交替排列组成的；

所述接收设备对所述两路调制光信号中的任一调制光信号进行同相解调，输出同相电信号；

所述接收设备对所述两路调制光信号中的另一调制光信号进行正交解调，输出正交电信号；

所述接收设备将所述同相电信号和所述正交电信号进行模数转换并去除固定码元，差分输出所述数据信号；

其中，所述两路调制光信号是：所述发送设备通过对至少一路交替排列的电信号进行数模转换生成两路高阶电平信号，通过对所述两路高阶电平信号中的任一高阶电平信号进行电光调制和π/2相移生成一路正交调制光信号，对所述两路高阶电平信号中的另一高阶电平信号进行电光调制生成一路同相调制光信号，将所述正交调制光信号和所述同相调制光信号进行合波处理所生成的。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述接收设备对所述两路调制光信号中的任一调制光信号进行同相解调，输出同相电信号包括：

所述接收设备对所述两路调制光信号中的任一调制光信号进行延时；

所述接收设备将经过延时的所述任一调制光信号与所述任一调制光信号进行混频和检测，检测后差分输出同相电信号。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述接收设备对所述两路调制光信号中的另一调制光信号进行正交解调，输出正交电信号包括：

所述接收设备对所述两路调制光信号中的另一调制光信号进行延时，并将经过延时的所述另一调制光信号进行π/2相移；

所述接收设备将经过延时和相移的所述另一调制光信号与所述另一调制光信号进行混频和检测，检测后差分输出正交电信号。

9.一种发送设备，其特征在于，包括：

合波模块，用于将数据信号和固定码元交替排列，生成至少一路交替排列的电信号；

调制模块，用于将所述合波模块生成的所述至少一路交替排列的电信号转换为至少一路高阶电平信号，并对所述至少一路高阶电平信号进行电光调制，生成至少一路调制光信号；其中所述调制光信号包括数据信号对应的数据光信号和固定码元对应的本振光信号；

发送模块，用于将所述调制模块生成的所述至少一路调制光信号发送至接收设备，以便所述接收设备通过解调所述至少一路调制光信号恢复所述数据信号。

10.根据权利要求9所述的发送设备，其特征在于，所述调制模块具体用于：对所述合波模块生成的所述至少一路交替排列的电信号进行编码，生成至少一路高阶电平信号；将所述至少一路高阶电平信号进行电光调制，生成至少一路调制光信号。

11.根据权利要求9所述的发送设备，其特征在于，所述调制模块具体用于：通过对所述合波模块生成的所述至少一路交替排列的电信号进行数模转换，生成两路高阶电平信号；通过对所述两路高阶电平信号中的任一高阶电平信号进行电光调制和π/2相移，生成一路正交调制光信号；对所述两路高阶电平信号中的另一高阶电平信号进行电光调制，生成一路同相调制光信号；将所述正交调制光信号和所述同相调制光信号进行合波处理，生成至少一路调制光信号。

12.根据权利要求9至11任一项所述的发送设备，其特征在于，所述调制光信号包括QPSK调制光信号、DPSK调制光信号、DQPSK调制光信号、QAM调制光信号中的任意一种。

13.一种接收设备，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收发送设备发送的至少一路调制光信号；其中所述调制光信号是由数据信号对应的数据光信号和固定码元对应的本振光信号交替排列组成的；

延时模块，用于将所述接收模块接收的所述至少一路调制光信号中的每路调制光信号分别进行延时；

解调模块，用于分别将每路经过所述延时模块延时的调制光信号与对应延时前的调制光信号进行混频和检测，检测后输出所述数据信号；

其中，所述至少一路调制光信号是：所述发送设备将数据信号和固定码元交替排列生成至少一路交替排列的电信号，将所述至少一路交替排列的电信号转换为至少一路高阶电平信号，并对所述至少一路高阶电平信号进行电光调制所生成的。

14.一种接收设备，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收发送设备发送的两路调制光信号；其中所述调制光信号是由数据信号对应的数据光信号和固定码元对应的本振光信号交替排列组成的；

第一解调模块，用于对所述接收模块接收的所述两路调制光信号中的任一调制光信号进行同相解调，输出同相电信号；

第二解调模块，用于对所述接收模块接收的所述两路调制光信号中的另一调制光信号进行正交解调，输出正交电信号；

解码模块，用于将所述第一解调模块生成的所述同相电信号和所述第二解调模块生成的所述正交电信号进行模数转换并去除固定码元，差分输出所述数据信号；

其中，所述两路调制光信号是：所述发送设备通过对至少一路交替排列的电信号进行数模转换生成两路高阶电平信号，通过对所述两路高阶电平信号中的任一高阶电平信号进行电光调制和π/2相移生成一路正交调制光信号，对所述两路高阶电平信号中的另一高阶电平信号进行电光调制生成一路同相调制光信号，将所述正交调制光信号和所述同相调制光信号进行合波处理所生成的。

15.根据权利要求14所述的接收设备，其特征在于，所述第一解调模块具体用于：对所述接收模块接收的所述两路调制光信号中的任一调制光信号进行延时；将经过延时的所述任一调制光信号与所述任一调制光信号进行混频和检测，检测后差分输出同相电信号。

16.根据权利要求14所述的接收设备，其特征在于，所述第二解调模块具体用于：对所述接收模块接收的所述两路调制光信号中的另一调制光信号进行延时，并将经过延时的所述另一调制光信号进行π/2相移；将经过延时和相移的所述另一调制光信号与所述另一调制光信号进行混频和检测，检测后差分输出正交电信号。

17.一种自相干传输系统，其特征在于，所述自相干传输系统包括：发送设备和接收设备，其中，所述发送设备为权利要求9至12中所述的任一发送设备，所述接收设备为权利要求13或14至16中所述的任一接收设备。