CN107294608B - 偏振恢复方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种偏振恢复方法。方法包括：在偏振恢复参数的搜索范围内设定多组离散的测试角度组合；获取接收数据经解偏振后的第一接收符号Rx(k)和第二接收符号Ry(k)；对N个第一接收符号Rx(k)和第二接收符号Ry(k)分别进行偏振态恢复，获取与第一接收符号Rx(k)对应的第一发送符号Tx(k)以及与第二接收符号Ry(k)对应的第二发送符号Ty(k)；获取第一发送符号Tx(k)所在簇的第一中心位置ux(k)以及第二发送符号Ty(k)所在簇的第二中心位置uy(k)；根据第一中心位置ux(k)、第二中心位置uy(k)获取误差矢量幅度值γB；获取多组离散的测试角度组合下的最小误差矢量幅度值γB，并在根据最小误差矢量幅度值γB对应的测试角度组合条件下，对接收数据进行偏振恢复。上述方法能够实现对接收数据高精度的偏振恢复。

Description

偏振恢复方法
技术领域
本发明涉及光通信技术领域，特别是涉及一种偏振恢复方法。
背景技术
在光通信系统中采用各种高阶调制格式来获得更高频谱效率和传输容量。面对方形正交振幅调制(Quadrature Amplitude Modulation，QAM)信号，传统的偏振恢复方法，包括恒模算法、多模算法、半径导向均衡方法等都是基于理想星座图的假设前提，利用信号的矢量误差或半径值误差作为反馈量，实现偏振态恢复。
但是在发射机和接收机实现中，存在多种非理想器件或系统因素导致信号发生畸变或损失，包括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。在上述损伤因素下，实际接收到的光信号会偏离标准星座点。因此，面对高阶光通信系统中畸变光信号，传统的偏振恢复方法无法获得最佳的性能。
发明内容
基于此，有必要针对无法对畸变信号进行偏振恢复的问题，提供一种能够对畸变信息进行高精度的、偏振恢复的偏振恢复方法。
一种偏振恢复方法，包括：
在偏振恢复参数的搜索范围内设定多组离散的测试角度组合；
获取接收数据经解偏振后的第一接收符号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；
在同一测试角度组合的条件下，对N个所述第一接收符号Rx(k)和第二接收符号Ry(k)分别进行偏振态恢复，获取与第一接收符号Rx(k)对应的第一发送符号Tx(k)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，在根据所述第一发送符号Tx(k)、第二发送符号Ty(k)绘制的星座图中获取所述第一发送符号Tx(k)所在簇的第一中心位置ux(k)以及所述第二发送符号Ty(k)所在簇的第二中心位置uy(k)；
在同一测试角度组合的条件下，根据获取的所述第一中心位置ux(k)、第二中心位置uy(k)获取误差矢量幅度值γB；
获取多组离散的测试角度组合下的最小误差矢量幅度值γB，并在根据所述最小误差矢量幅度值γB对应的测试角度组合条件下，对所述接收数据进行偏振恢复。
上述偏振恢复方法能够准确获取高畸变条件下的所述第一发送符号Tx(k)所在簇的第一中心位置ux(k)以及所述第二发送符号Ty(k)所在簇的第二中心位置uy(k)，进而从根据获取的所述第一中心位置ux(k)、第二中心位置uy(k)获取的所有误差矢量幅度值γB中筛选出最小误差矢量幅度值γB，并根据所述最小误差矢量幅度值γB获取对应的目标测试角度组合以实现对接收数据的高精度偏振恢复，提供了相干光接收机系统的灵敏度。
在其中一个实施例中，所述偏振恢复参数包括随机双折射角度θ和双折射旋转角度α；
所述在偏振恢复参数的搜索范围内设定多组离散的测试角度组合，包括：
确定所述随机双折射角度θ的搜索范围和搜索步长δ1以获取m个离散的随机双折射角度θ；
确定所述双折射旋转角度α的搜索范围和搜索步长δ2以获取n个离散的双折射旋转角度α；
根据所述m个离散的随机双折射角度θ、n个离散的双折射旋转角度α获取m×n个测试角度组合[θ、α]。
在其中一个实施例中，所述随机双折射角度θ的搜索范围为0～180度，所述双折射旋转角度α的搜索范围为0～90度。
在其中一个实施例中，所述在同一测试角度组合的条件下，对N个所述第一接收符号Rx(k)和第二接收符号Ry(k)分别进行偏振态恢复，获取与第一接收符号Rx(k)对应的第一发送符号Tx(k)以及与第二接收符号Ry(k)对应的第二发送符号Ty(k)，包括：
根据所述偏振恢复参数设定恢复矩阵A；
根据第一公式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，第一公式表示为：
Figure BDA0001353999070000031
在其中一个实施例中，所述恢复矩阵A表示为：
恢复矩阵
Figure BDA0001353999070000032
在其中一个实施例中，在根据所述第一发送符号Tx(k)、第二发送符号Ty(k)绘制的星座图中获取所述第一发送符号Tx(k)所在簇的第一中心位置ux(k)以及所述第二发送符号Ty(k)所在簇的第二中心位置uy(k)，包括；
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；
对所述星座图中的星座点进行聚类分析以获取所述星座图中所有簇的中心位置；
根据所述所有簇的中心位置获取所述第一发送符号Tx(k)所在簇的第一中心位置ux(k)以及所述第二发送符号Ty(k)所在簇的第二中心位置uy(k)。
在其中一个实施例中，所述根据在同一测试角度组合的条件下获取的所述第一中心位置ux(k)、第二中心位置uy(k)获取误差矢量幅度值γB，包括：
根据所述第一发送符号Tx(k)、第一中心位置ux(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误差矢量幅度值
Figure BDA0001353999070000033
根据所述第二发送符号Ty(k)、第二中心位置uy(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
Figure BDA0001353999070000034
根据所述第一偏振态下的误差矢量幅度值
Figure BDA0001353999070000035
第二偏振态下的误差矢量幅度值
Figure BDA0001353999070000036
获取误差矢量幅度值γB。
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
Figure BDA0001353999070000037
根据第二公式获取，其中，所述第二公式表示为：
Figure BDA0001353999070000038
所述第二偏振态下的误差矢量幅度值
Figure BDA0001353999070000039
根据第三公式获取，其中，所述第三公式表示为：
Figure BDA0001353999070000041
所述误差矢量幅度值γB根据第四公式获取，其中，所述第四公式表示为：
在其中一个实施例中，所述获取多组离散的测试角度组合下的最小误差矢量幅度值γB，并根据所述最小误差矢量幅度值γB获取对应的目标测试角度组合，包括：
获取m×n个测试角度组合[θ、α]下的误差矢量幅度值γB；
从所述m×n个误差矢量幅度值γB中搜索出最小误差矢量幅度值γB；
根据所述最小误差矢量幅度值γB获取对应的目标测试角度组合[θ、α]。
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获取第一发送符号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恢复方法的流程图；
图2A为一个实施例中根据第一发送符号、第二发送符号绘制的星座图；
图2B为图2A经聚类分析后的星座图；
图3为一个实施例中在偏振恢复的参数搜索范围内设定多组离散的测试角度组合的流程图；
图4为一个实施例中对N个所述第一接收符号Rx(k)和第二接收符号Ry(k)分别进行偏振态恢复的流程图；
图5为一个实施例中根据在同一测试角度组合的条件下获取的所述第一中心位置ux(k)、第二中心位置uy(k)获取误差矢量幅度值γB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恢复方法的流程图。本发明实施例提供一种偏振恢复方法。该偏振恢复方法能够对相干光收发系统中的相干光检测信号经传统的解偏振后的双偏振信号(X偏振信号和Y偏振信号)做进一步的偏振恢复，实现更精准的偏振恢复效果。这里所指的相干检测信号可以理解为本地振荡光源和激光信号源之间的相位差为缓变波动的相干检测情形。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。
本发明实施例中，一种偏振恢复方法，包括如下步骤：
步骤S110：在偏振恢复参数的搜索范围内设定多组离散的测试角度组合。
具体地，所述偏振恢复参数包括随机双折射角度θ和双折射旋转角度α。分别在随机双折射角度θ、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随机双折射角度θ、双折射旋转角度α。对选择出的多个离散的随机双折射角度θ、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[θ、α]。
步骤S120：获取接收数据经解偏振后的第一接收符号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。
可以理解为，第一接收符号Rx(k)表示为经初步解偏后X偏振方向的光电场接收信号；第二接收符号Ry(k)表示为经初步解偏后Y偏振方向的光电场接收信号。其中，第一接收符号Rx(k)、第二接收符号Ry(k)是由相干接收机经数模转化的四路离散数字信号XI(k)、XQ(k)、YI(k)、YQ(k)处理而获得。
具体地，X偏振方向的光电场接收信号Rx(k)(第一接收符号)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。Y偏振方向的光电场接收信号Ry(k)(第二接收符号)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：在同一测试角度组合的条件下，对N个所述第一接收符号Rx(k)和第二接收符号Ry(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)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，对N个所述第一接收符号Rx(k)和第二接收符号Ry(k)分别进行偏振态恢复，获取与第一接收符号Rx(k)对应的第一发送符号Tx(k)以及与第二接收符号Ry(k)对应的第二发送符号Ty(k)。
具体地，在同一个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)绘制星座图。例如，接收数据的数字调制方式为16QAM(Quadrature AmplitudeModulation，正交幅度调制)，16QAM是指包含16种符号的QAM调制方式。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。每一种数字调制方式的信号对应一种星座图。其数字调制方式不同，其所对应的星座图也不相同。具有16QAM的接收信号经相位恢复后的发送信号所构成的星座图中，就会呈现出16簇星座点，每一簇星座点均是由多个星座点构成。其中，星座图中的簇数量与数字调制方式的符号种类数相等，均为16，由第一发送符号Tx(k)、第二发送符号Ty(k)绘制而成的星座图如图2A所示。
接着，从星座图中获取所述第一发送符号Tx(k)所在簇的第一中心位置ux(k)，以及所述第二发送符号Ty(k)所在簇的第二中心位置uy(k)如图2B所示，其中，第一发送符号Tx(k)所在簇的第一中心位置ux(k)、所述第二发送符号Ty(k)所在簇的第二中心位置uy(k)为星座图中各个簇的中心位置，也即图中的灰点。
步骤S150：根据在同一测试角度组合的条件下获取的所述第一中心位置ux(k)、第二中心位置uy(k)获取误差矢量幅度值γB。
误差矢量幅度(Error Vector Magnitude，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。在本发明实施例中，根据在同一测试角度组合的条件下获取的所述第一中心位置ux(k)、第二中心位置uy(k)获取误差矢量幅度值γB。
由于在相干光收发系统中，存在多种非理想器件或系统因素导致信号发生畸变或损失，包括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。当信号发生畸变或损失时，其实际接收到的信号会偏离标准星座点。而在本发明实施例中，将第一中心位置ux(k)、第二中心位置uy(k)视为新的标准星座点，可以根据获取的所述第一中心位置ux(k)、第二中心位置uy(k)获取误差矢量幅度值γB，在此条件下获取的误差矢量幅度值γB更为精准。
步骤S160：获取多组离散的测试角度组合下的最小误差矢量幅度值γB，并在根据所述最小误差矢量幅度值γB对应的测试角度组合条件下，对所述接收数据进行偏振恢复。
每一组离散的测试角度组合下都可以获取相应的误差矢量幅度值γB。依次获取所有离散的测试角度组合下的最小误差矢量幅度值γB，并从中搜索出误差矢量幅度值γB的最小值，也即最小误差矢量幅度值γB。根据搜索出的最小误差矢量幅度值γB获取对应的测试角度组合[θ、α]，并在所搜索出的测试角度组合[θ、α]下对接收数据进行偏振恢复。
上述偏振恢复方法能够准确获取高畸变条件下的所述第一发送符号Tx(k)所在簇的第一中心位置ux(k)以及所述第二发送符号Ty(k)所在簇的第二中心位置uy(k)，进而从根据获取的所述第一中心位置ux(k)、第二中心位置uy(k)获取的所有误差矢量幅度值γB中筛选出最小误差矢量幅度值γB，并根据所述最小误差矢量幅度值γB获取对应的目标测试角度组合以实现对接收数据的高精度偏振恢复，提供了相干光接收机系统的灵敏度。
在一个实施例中，所述偏振恢复的参数包括随机双折射角度θ和双折射旋转角度α。
具体地，所述在偏振恢复参数的搜索范围内设定多组离散的测试角度组合，包括：
步骤S302：确定所述随机双折射角度θ的搜索范围和搜索步长δ1以获取m个离散的随机双折射角度θ。
具体地，所述随机双折射角度θ的搜索范围为0～180度，即θ∈[0，π]，可以在[0，π]的搜索范围内进行盲搜索。确定搜索范围后，可设定搜索步长δ1，可将搜索步长δ1设定为
Figure BDA0001353999070000081
则随机双折射角度θ在搜索范围内就可以设定33个离散值。可选的，搜索步长δ1还可以设定为
Figure BDA0001353999070000082
则随机双折射角度θ在搜索范围内就可以设定66个离散值。通过设定合适的搜索步长以获取相应个数的离散随机双折射角度θ。
步骤S304：确定所述双折射旋转角度α的搜索范围和搜索步长δ2以获取n个离散的双折射旋转角度α。
具体地，双折射旋转角度α的搜索范围为0～90度，即
Figure BDA0001353999070000083
可以在[0，π]的搜索范围内进行盲搜索。确定搜索范围后，可设定搜索步长δ2，可将搜索步长δ2设定为
Figure BDA0001353999070000084
则双折射旋转角度α在搜索范围内就可以设定17个离散值。可选的，搜索步长δ2还可以设定为则双折射旋转角度α在搜索范围内就可以设定33个离散值。通过设定合适的搜索步长以获取相应个数的离散双折射旋转角度α。
其中，随机双折射角度θ的搜索步长δ1与双折射旋转角度α的搜索步长δ2相等。
步骤S306：根据所述m个离散的随机双折射角度θ、n个离散的双折射旋转角度α获取m×n个测试角度组合[θ、α]。
若随机双折射角度θ、双折射旋转角度α的搜索步长均设为
Figure BDA0001353999070000091
则测试角度组合[θ、α]的数量为33×17(33*17＝561)个；若随机双折射角度θ、双折射旋转角度α的搜索步长均设为
Figure BDA0001353999070000092
则测试角度组合[θ、α]的数量为66×33(66*33＝2178)个。
在一个实施例中，所述在同一测试角度组合的条件下，对N个所述第一接收符号Rx(k)和第一接收符号Ry(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)以及与第二接收符号Ry(k)对应的第二发送符号Ty(k)，包括：
步骤S402：根据所述偏振恢复参数设定恢复矩阵A。
具体地，所述恢复矩阵A与随机双折射角度θ、双折射旋转角度α有关。恢复矩阵A可以表示为：
恢复矩阵
步骤S404：根据第一公式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，第一公式表示为：
Figure BDA0001353999070000094
将恢复矩阵A的表达式带入上述第一公式中，即可得到第一发送符号Tx(k)、第二发送符号Ty(k)，其中，具体公式如下：
利用上述公式，可以对每一个测试角度组合[θ、α]下的第一接收符号Rx(k)、第二接收符号Ry(k)进行偏振态恢复，对应获得与第一接收符号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)。
在一个实施例中，在根据所述第一发送符号Tx(k)、第二发送符号Ty(k)绘制的星座图中获取所述第一发送符号Tx(k)所在簇的第一中心位置ux(k)以及所述第二发送符号Ty(k)所在簇的第二中心位置uy(k)。
可以理解为：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。例如，接收数据的数字调制方式为16QAM，16QAM是指包含16种符号的QAM调制方式。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。
对所述星座图中的所有星座点进行聚类分析以获取星座图中所有簇的中心位置。
具体地，可以采用减法聚类分析对星座图中的星座点进行分析处理，具有算法速度快、简单的优势。减法聚类算法是根据数据密度的原理，大幅度减少训练样本个数。就是说，如果一个数据点有多个邻近的数据点，密度值大，那么就用该点代替周围的其余各点。另一方面，稀疏的数据点，它们也可以作为各自的聚类中心。对星座点进行聚类分析，获得二维平面内每个簇的中心位置参考图2B。其中，二维平面内共有16个簇，每个簇的中心位置为灰色的点。根据每个簇的中心位置，就可以获取第一发送符号Tx(k)所在簇的第一中心位置ux(k)以及第二发送符号Ty(k)所在簇的第二中心位置uy(k)。
在一个实施例中，所述根据在同一测试角度组合的条件下获取的所述第一中心位置ux(k)、第二中心位置uy(k)获取误差矢量幅度值γB，包括：
步骤S502：根据所述第一发送符号Tx(k)、第一中心位置ux(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误差矢量幅度值
其中，第一偏振态下的误差矢量幅度值也可以理解为X偏振态下的误差矢量幅度值
Figure BDA0001353999070000103
所述第一偏振态下的误差矢量幅度值
Figure BDA0001353999070000104
根据第二公式获取，其中，所述第二公式表示为：
Figure BDA0001353999070000105
式中，N为时间窗口内所述接收数据包括的符号数目；Tx(k)为第一发送符号；ux(k)为第一发送符号所在簇的第一中心位置。
步骤S504：根据所述第二发送符号Ty(k)、第二中心位置uy(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
Figure BDA0001353999070000111
其中，第二偏振态下的误差矢量幅度值
Figure BDA0001353999070000112
可以理解为Y偏振态下的误差矢量幅度值
Figure BDA0001353999070000113
所述第二偏振态下的误差矢量幅度值
Figure BDA0001353999070000114
根据第三公式获取，其中，所述第三公式表示为：
Figure BDA0001353999070000115
式中，N为时间窗口内所述接收数据包括的符号数目；Ty(k)为第二发送符号；uy(k)为第二发送符号所在簇的第二中心位置。
步骤S506：根据所述第一偏振态下的误差矢量幅度值
Figure BDA0001353999070000116
第二偏振态下的误差矢量幅度值获取误差矢量幅度值γB。
所述误差矢量幅度值γB根据第四公式获取，其中，所述第四公式表示为：
Figure BDA0001353999070000118
式中，
Figure BDA0001353999070000119
为第一偏振态下的误差矢量幅度值；为第二偏振态下的误差矢量幅度值。
由于当信号发生畸变或损失时，其实际获取的接收数据会偏离标准星座点。在本发明实施例中，在计算误差矢量幅度值γB的过程中，将根据获取的第一中心位置ux(k)、第二中心位置uy(k)视为星座图中的标准星座点，使误差矢量幅度值γB计算结果更为精准，可以适用于高阶相干光通信系统因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因素形成的畸变信号的偏振恢复。
在一个实施例中，获取多组离散的测试角度组合下的最小误差矢量幅度值γB，并在根据所述最小误差矢量幅度值γB对应的测试角度组合条件下，对所述接收数据进行偏振恢复，包括：获取m×n个测试角度组合[θ、α]下的误差矢量幅度值γB；从所述m×n个误差矢量幅度值γB中搜索出最小误差矢量幅度值γB；根据所述最小误差矢量幅度值γB获取对应的测试角度组合[θ、α]。也即，从在所有测试角度组合[θ、α]下计算得出的误差矢量幅度值γB中搜索出最小的误差矢量幅度值γB，并获取最小的误差矢量幅度值γB对应的一组测试角度组合[θ、α]，该组测试角度组合[θ、α]可以理解目标测试角度组合[θ、α]，在目标测试角度组合[θ、α]条件下，对接收数据进行偏振恢复。
在一个实施例中，偏振恢复方法还包括根据最小误差矢量幅度值γB对应的测试角度组合获取第一发送符号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γB对应的测试角度组合组合后，将该获取的最小误差矢量幅度值γB对应的测试角度组合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目标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γB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 (10)

1.一种偏振恢复方法，其特征在于，包括：
在偏振恢复参数的搜索范围内设定多组离散的测试角度组合；其中，所述偏振恢复参数包括随机双折射角度θ和双折射旋转角度α；
获取接收数据经解偏振后的第一接收符号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；
在同一测试角度组合的条件下，对N个所述第一接收符号Rx(k)和第二接收符号Ry(k)分别进行偏振态恢复，获取与第一接收符号Rx(k)对应的第一发送符号Tx(k)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，在根据所述第一发送符号Tx(k)、第二发送符号Ty(k)绘制的星座图中获取所述第一发送符号Tx(k)所在簇的第一中心位置ux(k)以及所述第二发送符号Ty(k)所在簇的第二中心位置uy(k)；
在同一测试角度组合的条件下，根据获取的所述第一中心位置ux(k)、第二中心位置uy(k)获取误差矢量幅度值γB；
获取多组离散的测试角度组合下的最小误差矢量幅度值γB，并在根据所述最小误差矢量幅度值γB对应的测试角度组合条件下，对所述接收数据进行偏振恢复。
2.根据权利要求1所述的偏振恢复方法，其特征在于，所述在偏振恢复参数的搜索范围内设定多组离散的测试角度组合，包括：
确定所述随机双折射角度θ的搜索范围和搜索步长δ1以获取m个离散的随机双折射角度θ；
确定所述双折射旋转角度α的搜索范围和搜索步长δ2以获取n个离散的双折射旋转角度α；
根据所述m个离散的随机双折射角度θ、n个离散的双折射旋转角度α获取m×n个测试角度组合[θ、α]。
3.根据权利要求2所述的偏振恢复方法，其特征在于，所述随机双折射角度θ的搜索范围为0～180度，所述双折射旋转角度α的搜索范围为0～90度。
4.根据权利要求2所述的偏振恢复方法，其特征在于，所述在同一测试角度组合的条件下，对N个所述第一接收符号Rx(k)和第二接收符号Ry(k)分别进行偏振态恢复，获取与第一接收符号Rx(k)对应的第一发送符号Tx(k)以及与第二接收符号Ry(k)对应的第二发送符号Ty(k)，包括：
根据所述偏振恢复参数设定恢复矩阵A；
根据第一公式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，第一公式表示为：
Figure FDA0002173772870000021
5.根据权利要求4所述的偏振恢复方法，其特征在于，所述恢复矩阵A表示为：
恢复矩阵
Figure FDA0002173772870000022
6.根据权利要求1所述的偏振恢复方法，其特征在于，在根据所述第一发送符号Tx(k)、第二发送符号Ty(k)绘制的星座图中获取所述第一发送符号Tx(k)所在簇的第一中心位置ux(k)以及所述第二发送符号Ty(k)所在簇的第二中心位置uy(k)，包括；
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；
对所述星座图中的星座点进行聚类分析以获取所述星座图中所有簇的中心位置；
根据所述所有簇的中心位置获取所述第一发送符号Tx(k)所在簇的第一中心位置ux(k)以及所述第二发送符号Ty(k)所在簇的第二中心位置uy(k)。
7.根据权利要求1所述的偏振恢复方法，其特征在于，所述在同一测试角度组合的条件下，根据获取的所述第一中心位置ux(k)、第二中心位置uy(k)获取误差矢量幅度值γB，包括：
根据所述第一发送符号Tx(k)、第一中心位置ux(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误差矢量幅度值
Figure FDA0002173772870000023
根据所述第二发送符号Ty(k)、第二中心位置uy(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
Figure FDA0002173772870000025
第二偏振态下的误差矢量幅度值
Figure FDA0002173772870000026
获取误差矢量幅度值γB。
8.根据权利要求7所述的偏振恢复方法，其特征在于，所述第一偏振态下的误差矢量幅度值根据第二公式获取，其中，所述第二公式表示为：
Figure FDA0002173772870000032
所述第二偏振态下的误差矢量幅度值根据第三公式获取，其中，所述第三公式表示为：
Figure FDA0002173772870000034
所述误差矢量幅度值γB根据第四公式获取，其中，所述第四公式表示为：
Figure FDA0002173772870000035
9.根据权利要求2所述的偏振恢复方法，其特征在于，所述获取多组离散的测试角度组合下的最小误差矢量幅度值γB，并根据所述最小误差矢量幅度值γ获取对应的目标测试角度组合，包括：
获取m×n个测试角度组合[θ、α]下的误差矢量幅度值γB；
从所述m×n个误差矢量幅度值γB中搜索出最小误差矢量幅度值γB；
根据所述最小误差矢量幅度值γB获取对应的目标测试角度组合[θ、α]。
10.根据权利要求1所述的偏振恢复方法，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获取第一发送符号Tx(k)以及第二发送符号Ty(k)的误码率。
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