CN107196706B - 偏振和相位恢复方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种偏振和相位恢复方法。包括：在盲搜索参数范围内设定多组离散的测试角度组合；获取接收数据中的第一接收符号Rx(k)和第二接收符号Ry(k)；对第一接收符号Rx(k)、第二接收符号Ry(k)进行偏振和相位恢复，获取与第一接收符号Rx(k)对应的第一发送符号Tx(k)以及与第二接收符号Ry(k)对应的第二发送符号Ty(k)；根据第一发送符号Tx(k)、第二发送符号Ty(k)绘制的星座图计算误差矢量幅度值EVMB；从所有测试角度组合下计算的误差矢量幅度值中搜索出最小误差矢量幅度值EVMB，并根据最小误差矢量幅度值EVMB对应的测试角度组合对接收数据进行偏振和相位恢复。采用最小化误差向量幅度的恢复方法，能够准确实现对接收数据的偏振和相位恢复，大大提升双偏振超高阶光调制信号的解调性能。

Description

偏振和相位恢复方法
技术领域
本发明涉及光通信技术领域，特别是涉及偏振和相位恢复方法。
背景技术
高阶调制格式和偏振复用是用来提升光通信系统频谱效率和传输容量常用的两项关键手段。偏振复用(Polarization Division Multiplexing，PDM)是利用光的偏振维度，在同一波长信道中，通过光的两个相互正交偏振态同时传输两路独立数据信息达到加倍系统总容量和频谱利用率的目的。传统的偏振解复用方法包括多模方法、半径导向均衡方法和盲相位估计方法，其中，多模方法、半径导向均衡方法在低信噪比、高阶调制条件下解偏代价较高；盲相位估计方法的解偏代价随着调制阶数提高而变大。
传统的偏振和相位恢复方法在高阶调制格式和激光器宽线宽条件下的实现成本高，比如，偏振态估计主要依赖于复平面的信号半径判决，在高阶调制信号下半径幅值差较小，易导致错误判决；同时，在高阶调制星座图中，相邻星座点间的角度差较小、相位估计精度较差。
发明内容
基于此，有必要针对偏振和相位恢复效果差的问题，提供一种能够准确的实现偏振和相位恢复的偏振和相位恢复方法。
一种偏振和相位恢复方法，包括：
在盲搜索参数范围内设定多组离散的测试角度组合；
获取接收数据中的第一接收符号Rx(k)和第二接收符号Ry(k)；其中，k＝1，…，N，N为时间窗口内所述接收数据包括的符号数目；
对所述第一接收符号Rx(k)、第二接收符号Ry(k)进行偏振和相位恢复，获取与第一接收符号Rx(k)对应的第一发送符号Tx(k)以及与第二接收符号Ry(k)对应的第二发送符号Ty(k)；
在同一测试角度组合的条件下，根据第一发送符号Tx(k)、第二发送符号Ty(k)绘制的星座图、第一发送符号Tx(k)、第二发送符号Ty(k)计算误差矢量幅度值EVMB；
从所有所述测试角度组合下计算的误差矢量幅度值中搜索出最小误差矢量幅度值EVMB，并根据所述最小误差矢量幅度值EVMB对应的测试角度组合对所述接收数据进行偏振和相位恢复。
上述偏振和相位恢复方法，可用于双偏振高阶调制光信号的相干解调，能够从所有所述测试角度组合下计算的误差矢量幅度值中搜索出最小误差矢量幅度值EVMB，并根据所述最小误差矢量幅度值EVMB对应的测试角度组合对所述接收数据进行偏振和相位恢复。其采用最小化误差向量幅度的恢复方法，能够准确的实现对接收数据的偏振和相位恢复，可大大提升双偏振超高阶光调制信号的解调性能。
在其中一个实施例中，所述盲搜索参数包括：相位噪声角度θ1、随机双折射角度θ2和双折射旋转角度α。
在其中一个实施例中，所述在盲搜索参数范围内设定多组离散的测试角度组合，包括：
设定所述相位噪声角度θ1的第一搜索范围及第一搜索步长以确定m个离散的相位噪声角度θ1；
设定所述随机双折射角度θ2的第二搜索范围及第二搜索步长以确定n个离散的随机双折射角度θ2；
设定所述双折射旋转角度α的第三搜索范围及第三搜索步长以确定q个离散的双折射旋转角度α；
根据m个离散的相位噪声角度θ1、n个离散的随机双折射角度θ2以及q个离散双折射旋转角度α获取m×n×q个测试角度组合[θ1、θ2、α]。
在其中一个实施例中，所述相位噪声角度θ1的第一搜索范围为0～90度；所述随机双折射角度θ2的第二搜索范围为0～180度；所述双折射旋转角度α的第三搜索范围为0～90度。
在其中一个实施例中，对所述第一接收符号Rx(k)、第二接收符号Ry(k)进行偏振和相位恢复，获取与第一接收符号Rx(k)对应的第一发送符号Tx(k)以及与第二接收符号Ry(k)对应的第二发送符号Ty(k)，包括：
根据所述盲搜索参数设定偏振和相位恢复矩阵A；
根据所述偏振和相位恢复矩阵A以及恢复公式对所述第一接收符号Rx(k)、第二接收符号Ry(k)进行偏振和相位恢复，获取与第一接收符号Rx(k)对应的第一发送符号Tx(k)以及与第二接收符号Ry(k)对应的第二发送符号Ty(k)；
其中，恢复公式表示为：
在其中一个实施例中，所述偏振和相位恢复矩阵A表示为：
偏振和相位恢复矩阵
在其中一个实施例中，所述根据第一发送符号Tx(k)、第二发送符号Ty(k)绘制的星座图、第一发送符号Tx(k)以及第二发送符号Ty(k)获取误差矢量幅度值EVMB，包括：
根据所述第一发送符号Tx(k)、第二发送符号Ty(k)绘制的星座图；
在所述星座图中获取距离所述第一发送符号Tx(k)最近的第一标准星座点位置Ax(k)；
在所述星座图中获取距离所述第二发送符号Ty(k)最近的第二标准星座点位置Ay(k)；
根据所述第一发送符号Tx(k)、第一标准星座点位置Tx(k)以及时间窗口内所述接收数据包括的符号数目N获取第一偏振态下的矢量幅度值
根据所述第二发送符号Ty(k)、第二标准星座点位置Ay(k)以及时间窗口内所述接收数据包括的符号数目N获取第二偏振态下的误差矢量幅度值
根据所述第一偏振态下的误差矢量幅度值第二偏振态下的误差矢量幅度值获取误差矢量幅度值EVMB。
在其中一个实施例中，所述第一偏振态下的误差矢量幅度值根据第一公式获取，其中，所述第一公式表示为：
所述第二偏振态下的误差矢量幅度值根据第二公式获取，其中，所述第二公式表示为：
所述误差矢量幅度值EVMB根据第三公式获取，其中，所述第三公式表示为：
在其中一个实施例中，从所有所述测试角度组合下计算的误差矢量幅度值中搜索出最小误差矢量幅度值EVMB，并根据所述最小误差矢量幅度值EVMB对应的目标测试角度组合对接收数据进行偏振和相位恢复，包括：
获取m×n×q个测试角度组合[θ1、θ2、α]下的误差矢量幅度值EVMB；
从所述m×n×q个误差矢量幅度值EVMB中搜索出最小误差矢量幅度值2VMB；
根据所述最小误差矢量幅度值γB对应的测试角度组合[θ1、θ2、α]对所述接收数据进行偏振和相位恢复。
在其中一个实施例中，还包括：
根据所述最小误差矢量幅度值γB对应的测试角度组合[θ1、θ2、α]计算第一发送符号Tx(k)以及第二发送符号Ty(k)的误码率。
附图说明
图1为一个实施例中偏振和相位恢复方法的流程图；
图2为一个实施例中在盲搜索参数范围内设定多组离散的测试角度组合的流程图；
图3为一个实施例中根据第一发送符号Tx(k)、第二发送符号Ty(k)绘制的星座图、第一发送符号Tx(k)以及第二发送符号Ty(k)获取误差矢量幅度值EVMB的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1为一个实施例中偏振和相位恢复方法的流程图。在本发明实施例中，偏振和相位恢复方法，包括：
步骤S110：在盲搜索参数范围内设定多组离散的测试角度组合。
具体地，盲搜索参数包括：相位噪声角度θ1、随机双折射角度θ2和双折射旋转角度α。分别在相位噪声角度θ1、随机双折射角度θ2和双折射旋转角度α的搜索范围内设定合适的搜索步长，就可以对应选择出多个离散的相位噪声角度θ1、随机双折射角度θ2和双折射旋转角度α。对选择出的多个相位噪声角度θ1、随机双折射角度θ2和双折射旋转角度α进行组合以形成多组离散的测试角度组合[θ1、θ2、α]。
步骤S120：获取接收数据中的第一接收符号Rx(k)和第二接收符号Ry(k)；其中，k＝1，…，N，N为时间窗口内所述接收数据包括的符号数目。
相干接收机中的偏振分束器将偏振复用的调制信号分离为X和Y两个垂直防线的线偏振光。利用90°相移混合其和光电平衡探测器实现相应偏振方向上的调制光信号与本振光的混频，从而将调制光信号中的相位信号转换为强度信号，完成光信号到电信号的调制，其中，该电信号为接收数据。也即，可以获取经数模转化后的四路离散数字信号XI(k)、XQ(k)、YI(k)、YQ(k)。其中，本地光和调制光信号之间的相位差为缓变相位波动，缓变相位波动时间尺度为毫秒量级，对于常见的10GHZ及以上光信号调制速率，在10000调制周期内相位差可认定为保持恒定。
具体地，第一接收符号Rx(k)表示为X偏振方向的光电场接收信号；第二接收符号Ry(k)表示为Y偏振方向的光电场接收信号。第一接收符号Rx(k)(X偏振方向的光电场接收信号)是由X偏振方向上且相位正交的I路和Q路信号组成，Tx(k)＝XI(k)+jXQ(k)；其中，XI(k)为X偏振方向的I路信号；XQ(k)为X偏振方向的Q路信号，j为虚数单元。第二接收符号Ry(k)(Y偏振方向的光电场接收信号)是由Y偏振方向上相位正交的I路和Q路信号组成，Ty(k)＝YI(k)+jYQ(k)；其中，YI(k)为Y偏振方向的I路信号；YQ(k)为Y偏振方向的Q路信号；j为虚数单元。
其中，k＝1，…，N，N为时间窗口内所述接收数据包括的符号数目，也即，在时间窗口内，所获取的接收数据的总数量为N个。
其中，步骤S110与步骤S120的先后顺序可以调换，也即，可以依次执行步骤S110、步骤S120，也可以先执行步骤S120，再执行步骤S110。
步骤S130：对所述第一接收符号Rx(k)、第二接收符号Ry(k)进行偏振和相位恢复，获取与第一接收符号Rx(k)对应的第一发送符号Tx(k)以及与第二接收符号Ry(k)对应的第二发送符号Ty(k)。
在同一测试角度组合的条件下，对时间窗口内获取的N个第一接收符号Rx(k)进行偏振态恢复，获取与第一接收符号Rx(k)对应的第一发送符号Tx(k)。其中，第一发送符号Tx(k)为对X偏振方向的光电场接收信号进行偏振恢复后的X偏振方向的光电场发送信号。相应地，在同一测试角度组合的条件下，对时间窗口内获取的N个的第二接收符号Ry(k)进行偏振态恢复，获取与第二接收符号Ry(k)对应的第二发送符号Ty(k)。其中，第二发送符号Ty(k)为对Y偏振方向的光电场接收信号进行偏振恢复后的Y偏振方向的光电场发送信号。
步骤S140：在同一测试角度组合的条件下，根据第一发送符号Tx(k)、第二发送符号Ty(k)绘制的星座图、第一发送符号Tx(k)、第二发送符号Ty(k)计算误差矢量幅度值EVMB。
具体地，在同一个测试角度组合的条件下，根据所述第一发送符号Tx(k)、第二发送符号Ty(k)绘制星座图。大多数的数字调制是在IQ平面上将数据映射为多个离散的点，这些点记为星座点，这些星座点组成了星座图，数据经信道编码后被映射到星座图上。并根据星座图、第一发送符号Tx(k)、第二发送符号Ty(k)计算第一发送符号Tx(k)对应的第一偏振态下的矢量幅度值以及第二发送符号Ty(k)对应的第二偏振态下的误差矢量幅度值根据计算获得的第一偏振态下的矢量幅度值第二偏振态下的误差矢量幅度值获取误差矢量幅度值EVMB。其中，误差矢量幅度(Error VectorMagnitude，EVM)是指理论波形与接收到的实际波形之差，是平均误差矢量信号功率与平均参考信号功率之比的均方根值。
步骤S150：从所有所述测试角度组合下计算的误差矢量幅度值中搜索出最小误差矢量幅度值EVMB，并根据所述最小误差矢量幅度值EVMB对应的测试角度组合对所述接收数据进行偏振和相位恢复。
在每一组离散的测试角度组合[θ1、θ2、α]下都可以获取相应的误差矢量幅度值EVMB。依次获取所有离散的测试角度组合下的误差矢量幅度值EVMB，并从中搜索出误差矢量幅度值EVMB的最小值，也即最小误差矢量幅度值EVMB。根据搜索出的最小误差矢量幅度值EVMB获取对应的测试角度组合[θ1、θ2、α]，并在所搜索出的测试角度组合[θ1、θ2、α]下对接收数据进行相位和偏振恢复。
上述偏振和相位恢复方法可用于双偏振高阶调制光信号的相干解调，能够从所有所述测试角度组合下计算的误差矢量幅度值中搜索出最小误差矢量幅度值EVMB，并根据所述最小误差矢量幅度值EVMB对应的测试角度组合对所述接收数据进行偏振和相位恢复。其采用最小化误差向量幅度的恢复方法，能够准确的实现对接收数据的偏振和相位恢复，可大大提升双偏振超高阶光调制信号的解调性能。
在一个实施例中，所述盲搜索参数包括：相位噪声角度θ1、随机双折射角度θ2和双折射旋转角度α。其中，所述在盲搜索参数范围内设定多组离散的测试角度组合，包括：
步骤S202：设定所述相位噪声角度θ1的第一搜索范围及第一搜索步长以确定m个离散的相位噪声角度θ1。
具体地，所述相位噪声角度θ1的第一搜索范围为0～90度，也即，相位噪声角度在第一搜索范围内对相位噪声角度θ1进行盲搜索。若第一搜索步长设为则相位噪声角度θ1在第一搜索范围内可设定为17个离散值，即，m＝17。当然，可以根据实际需求来设定第一搜索步长的长度，例如还可以将第一搜索步长设定为则相位噪声角度θ1在第一搜索范围内可设定为34个离散值，即，m＝34。在此，对第一搜索步长的长度不作限定。
步骤S204：设定所述随机双折射角度θ2的第二搜索范围及第二搜索步长以确定n个离散的随机双折射角度θ2。
具体地，所述随机双折射角度θ2的第二搜索范围为0～180度，也即，随机双折射角度θ2∈[0，π]。在第二搜索范围内对随机双折射角度θ2进行盲搜索。
若第二搜索步长设为则随机双折射角度θ2在第二搜索范围内可设定为33个离散值，即，n＝33。当然，可以根据实际需求来设定第二搜索步长的长度，例如还可以将第二搜索步长设定为则随机双折射角度θ2在第二搜索范围内可设定为68个离散值，即，n＝68。在此，对第二搜索步长的长度不作限定。
步骤S206：设定所述双折射旋转角度α的第三搜索范围及第三搜索步长以确定q个离散的双折射旋转角度α。
具体地，所述双折射旋转角度α的第三搜索范围为0～90度，也即，双折射旋转角度在第一搜索范围内对双折射旋转角度α进行盲搜索。
在第三搜索范围内对双折射旋转角度α进行盲搜索。若第三搜索步长设为则双折射旋转角度α在第三搜索范围内可设定为17个离散值，即，q＝17。当然，可以根据实际需求来设定第三搜索步长的长度，例如还可以将第三搜索步长设定为则双折射旋转角度α在第三搜索范围内可设定为34个离散值，即，q＝34。在此，对第三搜索步长的长度不作限定。
步骤S208：根据m个离散的相位噪声角度θ1、n个离散的随机双折射角度θ2以及q个离散双折射旋转角度α获取m×n×q个测试角度组合[θ1、θ2、α]。
具体地，将第一搜索步长、第二搜索步长以及第三搜索步长均设为也即，m＝17，n＝33，q＝17，则可以获取m×n×q(17×33×17＝9537)个测试角度组合[θ1、θ2、α]。
可选的，第一搜索步长、第二搜索步长以及第三搜索步长还可以不相等，其具体的搜索步长还可以根据实际需求来设定。
在一个实施例中，对所述第一接收符号Rx(k)、第二接收符号Ry(k)进行偏振和相位恢复，获取与第一接收符号Rx(k)对应的第一发送符号Tx(k)以及与第二接收符号Ry(k)对应的第二发送符号Ty(k)，包括：根据所述盲搜索参数设定偏振和相位恢复矩阵A，并根据所述偏振和相位恢复矩阵A以及恢复公式对所述第一接收符号Rx(k)、第二接收符号Ry(k)进行偏振和相位恢复。
具体地，可以根据所述盲搜索参数设定偏振和相位恢复矩阵A，其中，盲搜索参数包括相位噪声角度θ1、随机双折射角度θ2和双折射旋转角度α，每一个参数对应一个恢复函数或恢复矩阵单元，例如，相位噪声角度θ1参数对应的恢复函数为随机双折射角度θ2参数对应的恢复矩阵单元为双折射旋转角度α参数对应的恢复矩阵单元为根据相位噪声角度θ1、随机双折射角度θ2和双折射旋转角度α分别对应的恢复函数或恢复矩阵单元可以设定对所述第一接收符号Rx(k)、第二接收符号Ry(k)进行偏振和相位恢复的偏振和相位恢复矩阵A，其中，偏振和相位恢复矩阵A表示为：
偏振和相位恢复矩阵
再根据偏振和相位恢复矩阵A以及恢复公式对所述第一接收符号Rx(k)、第二接收符号Ry(k)进行偏振和相位恢复，获取与第一接收符号Rx(k)对应的第一发送符号Tx(k)以及与第二接收符号Ry(k)对应的第二发送符号Ty(k)；
其中，恢复公式表示为：
也即，可以根据如下对应恢复公式对第一接收符号Rx(k)、第二接收符号Ry(k)进行偏振和相位恢复，获取与第一接收符号Rx(k)对应的第一发送符号Tx(k)以及与第二接收符号Ry(k)对应的第二发送符号Ty(k)。其中，对应恢复公式可表示为：
在每一组角度测试组合下[θ1、θ2、α]，均要对第一接收符号Rx(k)、第二接收符号Ry(k)进行偏振和相位恢复以获取对应的第一发送符号Tx(k)、第二发送符号Ty(k)。若m＝17，n＝33，q＝17，则需要在m×n×q(17×33×17＝9537)个测试角度组合[θ1、θ2、α]下分别对对第一接收符号Rx(k)、第二接收符号Ry(k)进行偏振和相位恢复。
在一个实施例中，所述根据第一发送符号Tx(k)、第二发送符号Ty(k)绘制的星座图、第一发送符号Tx(k)以及第二发送符号Ty(k)获取误差矢量幅度值EVMB，包括：
步骤S302：根据所述第一发送符号Tx(k)、第二发送符号Ty(k)绘制的星座图。
在同一测试角度组合[θ1、θ2、α]条件下，获取与第一接收符号Rx(k)对应的第一发送符号Tx(k)以及与第二接收符号Ry(k)对应的第二发送符号Ty(k)。并在同一测试角度组合[θ1、θ2、α]条件下，根据第一发送符号Tx(k)、第二发送符号Ty(k)绘制星座图。其中，多数的数字调制是在IQ平面上将N个第一发送符号Tx(k)和N个第二发送符号Ty(k)映射为多个离散的点，这些点记为星座点，这些星座点组成了星座图，数据经信道编码后被映射到星座图上。
步骤S304：在所述星座图中获取距离所述第一发送符号Tx(k)最近的第一标准星座点位置Ax(k)。
若接收数据的数字调制方式为16QAM(Quadrature Amplitude Modulation，正交幅度调制)，16QAM是指包含16种符号的QAM调制方式。在16QAM的标准星座图，包括16个星座点，每个星座点都是标准星座点。但是由于存在多种非理想器件或系统因素(有限的数模转换器的位数、光电调制器的非线性响应特性、光电探测器有限带宽等)导致信号发生畸变或损失，使实际接收到的光信号会偏离标准星座点。
根据绘制的星座图，可以获取距离所述第一发送符号Tx(k)最近的第一标准星座点位置Ax(k)。
步骤S306：在所述星座图中获取距离所述第二发送符号Ty(k)最近的第二标准星座点位置Ay(k)。
相应的，根据绘制的星座图，可以获取距离所述第二发送符号Ty(k)最近的第二标准星座点位置Ay(k)。
步骤S308：根据所述第一发送符号Tx(k)、第一标准星座点位置Ax(k)以及时间窗口内所述接收数据包括的符号数目N获取第一偏振态下的矢量幅度值
其中，第一偏振态下的误差矢量幅度值可以理解为X偏振态信号的误差矢量幅度值也即第一发送符号Tx(k)的误差矢量幅度值
具体地，第一偏振态下的误差矢量幅度值根据第一公式获取，其中，所述第一公式表示为：
式中，Tx(k)为第一发送符号；Ax(k)为第一标准星座点位置；N为时间窗口内所述接收数据包括的符号数目。
步骤S310：根据所述第二发送符号Ty(k)、第二标准星座点位置Ay(k)以及时间窗口内所述接收数据包括的符号数目N获取第二偏振态下的误差矢量幅度值
其中，第二偏振态下的误差矢量幅度值可以理解为Y偏振态信号的误差矢量幅度值也即第二发送符号Ty(k)的误差矢量幅度值
具体地，第二偏振态下的误差矢量幅度值根据第二公式获取，其中，所述第二公式表示为：
式中，Ty(k)为第二发送符号；Ay(k)为第二标准星座点位置；N为时间窗口内所述接收数据包括的符号数目。
步骤S312：根据所述第一偏振态下的误差矢量幅度值第二偏振态下的误差矢量幅度值获取误差矢量幅度值EVMB。
其中，误差矢量幅度值EVMB可以理解为X、Y偏振态信号的总误差矢量幅度值EVMB。
所述误差矢量幅度值EVMB根据第三公式获取，其中，所述第三公式表示为：
也即，在每一组测试角度组合条件下均可以获取对应的误差矢量幅度值EVMB。
在一个实施例中，从所有所述测试角度组合下计算的误差矢量幅度值中搜索出最小误差矢量幅度值EVMB，并根据所述最小误差矢量幅度值EVMB对应的目标测试角度组合对接收数据进行偏振和相位恢复，包括：获取m×n×q个测试角度组合[θ1、θ2、α]下的误差矢量幅度值EVMB；从所述m×n×q个误差矢量幅度值EVMB中搜索出最小误差矢量幅度值EVMB；根据所述最小误差矢量幅度值γB对应的测试角度组合[θ1、θ2、α]对所述接收数据进行偏振和相位恢复。
在一个实施例中，光信号的偏振和相位恢复，还包括根据所述最小误差矢量幅度值EVMB对应的测试角度组合[θ1、θ2、α]计算第一发送符号Tx(k)以及第二发送符号Ty(k)的误码率的步骤。
具体地，在获取最小误差矢量幅度值EVMB对应的测试角度组合[θ1、θ2、α]后，将该获取的最小误差矢量幅度值EVMB对应的测试角度组合[θ1、θ2、α]分别对第一接收符号Rx(k)、第二接收符号Ry(k)进行偏振恢复，并获取与第一接收符号Rx(k)对应的第一发送符号Tx(k)以及与第二接收符号Ry(k)对应的第二发送符号Ty(k)。直接获取相干光系统中发射端实际发送的X偏振方向的光电场信号和Y偏振方向的光电场信号。根据X偏振方向的光电场信号与在最小误差矢量幅度值EVMB对应的测试角度组合下获取的第一发送符号Tx(k)就可以计算出第一发送符号Tx(k)的误码率。相应的，根据Y偏振方向的光电场信号与在最小误差矢量幅度值EVMB对应的测试角度组合下获取的第二发送符号Ty(k)就可以计算出第二发送符号Ty(k)的误码率。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种偏振和相位恢复方法，其特征在于，包括：
在盲搜索参数范围内设定多组离散的测试角度组合；其中，所述盲搜索参数包括：相位噪声角度θ1、随机双折射角度θ2和双折射旋转角度α；
获取接收数据中的第一接收符号Rx(k)和第二接收符号Ry(k)；其中，k＝1，…，N，N为时间窗口内所述接收数据包括的符号数目；
对所述第一接收符号Rx(k)、第二接收符号Ry(k)进行偏振和相位恢复，获取与第一接收符号Rx(k)对应的第一发送符号Tx(k)以及与第二接收符号Ry(k)对应的第二发送符号Ty(k)；
在同一测试角度组合的条件下，根据第一发送符号Tx(k)、第二发送符号Ty(k)绘制的星座图，以及根据所述星座图、第一发送符号Tx(k)、第二发送符号Ty(k)计算误差矢量幅度值EVMB；
从所有所述测试角度组合下计算的误差矢量幅度值中搜索出最小误差矢量幅度值EVMB，并根据所述最小误差矢量幅度值EVMB对应的测试角度组合对所述接收数据进行偏振和相位恢复。
2.根据权利要求1所述的偏振和相位恢复方法，其特征在于，所述在盲搜索参数范围内设定多组离散的测试角度组合，包括：
设定所述相位噪声角度θ1的第一搜索范围及第一搜索步长以确定m个离散的相位噪声角度θ1；
设定所述随机双折射角度θ2的第二搜索范围及第二搜索步长以确定n个离散的随机双折射角度θ2；
设定所述双折射旋转角度α的第三搜索范围及第三搜索步长以确定q个离散的双折射旋转角度α；
根据m个离散的相位噪声角度θ1、n个离散的随机双折射角度θ2以及q个离散双折射旋转角度α获取m×n×q个测试角度组合[θ1、θ2、α]。
3.根据权利要求2所述的偏振和相位恢复方法，其特征在于，所述相位噪声角度θ1的第一搜索范围为0～90度；所述随机双折射角度θ2的第二搜索范围为0～180度；所述双折射旋转角度α的第三搜索范围为0～90度。
4.根据权利要求1所述的偏振和相位恢复方法，其特征在于，对所述第一接收符号Rx(k)、第二接收符号Ry(k)进行偏振和相位恢复，获取与第一接收符号Rx(k)对应的第一发送符号Tx(k)以及与第二接收符号Ry(k)对应的第二发送符号Ty(k)，包括：
根据所述盲搜索参数设定偏振和相位恢复矩阵A；
根据所述偏振和相位恢复矩阵A以及恢复公式对所述第一接收符号Rx(k)、第二接收符号Ry(k)进行偏振和相位恢复，获取与第一接收符号Rx(k)对应的第一发送符号Tx(k)以及与第二接收符号Ry(k)对应的第二发送符号Ty(k)；
其中，恢复公式表示为：
5.根据权利要求4所述的偏振和相位恢复方法，其特征在于，所述偏振和相位恢复矩阵A表示为：
偏振和相位恢复矩阵
6.根据权利要求1所述的偏振和相位恢复方法，其特征在于，所述根据第一发送符号Tx(k)、第二发送符号Ty(k)绘制的星座图、第一发送符号Tx(k)以及第二发送符号Ty(k)获取误差矢量幅度值EVMB，包括：
根据所述第一发送符号Tx(k)、第二发送符号Ty(k)绘制的星座图；
在所述星座图中获取距离所述第一发送符号Tx(k)最近的第一标准星座点位置Ax(k)；
在所述星座图中获取距离所述第二发送符号Ty(k)最近的第二标准星座点位置Ay(k)；
根据所述第一发送符号Tx(k)、第一标准星座点位置Ax(k)以及时间窗口内所述接收数据包括的符号数目N获取第一偏振态下的矢量幅度值
根据所述第二发送符号Ty(k)、第二标准星座点位置Ay(k)以及时间窗口内所述接收数据包括的符号数目N获取第二偏振态下的误差矢量幅度值
根据所述第一偏振态下的误差矢量幅度值第二偏振态下的误差矢量幅度值获取误差矢量幅度值EVMB。
7.根据权利要求6所述的偏振和相位恢复方法，其特征在于，所述第一偏振态下的误差矢量幅度值根据第一公式获取，其中，所述第一公式表示为：
所述第二偏振态下的误差矢量幅度值根据第二公式获取，其中，所述第二公式表示为：
所述误差矢量幅度值EVMB根据第三公式获取，其中，所述第三公式表示为：
8.根据权利要求1所述的偏振和相位恢复方法，其特征在于，从所有所述测试角度组合下计算的误差矢量幅度值中搜索出最小误差矢量幅度值EVMB，并根据所述最小误差矢量幅度值EVMB对应的目标测试角度组合对接收数据进行偏振和相位恢复，包括：
获取m×n×q个测试角度组合[θ1、θ2、α]下的误差矢量幅度值EVMB；
从所述m×n×q个误差矢量幅度值EVMB中搜索出最小误差矢量幅度值EVMB；
根据所述最小误差矢量幅度值γB对应的测试角度组合[θ1、θ2、α]对所述接收数据进行偏振和相位恢复。
9.根据权利要求1所述的偏振和相位恢复方法，其特征在于，还包括：
根据所述最小误差矢量幅度值γB对应的测试角度组合[θ1、θ2、α]计算第一发送符号Tx(k)以及第二发送符号Ty(k)的误码率。
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