CN119496565A 一种短距离高速光纤通信均衡方法及系统 （北京邮电大学）

本发明提供一种短距离高速光纤通信均衡减的粒子群优化算法完成高斯混合模型的参数数确定每个数据点与各一元高斯分布对应聚类2接受发送端经设定阶数正交幅度调制的光信号，对所述光信号针对所述完整数据集，利用粒子群优化算法建立高斯混合模型的基于参数收敛后的所述高斯混合模型，计算每个所述数据点属于各在每次迭代过程中，计算并记录每个粒子的适应度值；基于在达到设定迭代次数或所述群体极值达到设定值时，停止迭根据所述个体极值和所述群体极值对应的位置和速度更新各粒子自身的速度和位置r1和r2是3其中，X4表示粒子i在下一次迭代轮次中的位置；是粒子i在当前迭代轮次的位ii2所述期望最大化算法在E步骤中，根据当前参数来计算每个数据点xi属于第k个高斯分412K12K2接收端，包括依次连接的光混频器、光电二极管、采样示波器和接序/指令被处理器执行时实现如权利要求1至6中任处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述方5[0001]本发明涉及光通信技术领域，尤其涉及一种短距离高速光纤通信均衡方法及系[0003]现有技术提出了许多用于接收端数字信号处理器DSP的非线性均衡方法，包括数及k近邻和期望最大化(EM)等无监督学习算法因其较好的均衡能力而备受关注，在高速通[0004]在单模光纤中使用偏振复用技术可以提高传输容量，但是在短距高速传输系统及接收端器件非线性叠加导致非线性聚类模型复杂度高而难以6[0017]在一些实施例中，所述适应度值采用所述高斯混合模型的对数似然函数计算得[0020]根据所述个体极值和所述群体极值对应的位置和速度更新各粒子自身的速度和直至当前迭代轮次的个体最优位置；整个粒子直至当前迭代轮次的全局最优位置；7i1i2K12K8[0053]另一方面，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序/指的光信号构建高斯混合模型，先利用惯性权重先增后减的粒子群优化(PSO)算法完成高斯9于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本发明的实践而获知。本发明的目的和其它优点可以通过在说明书以及附图中具体指出的结构实现到并获[0063]图4为本发明一实施例基于PSO_GMM模型对光信号进行聚类操作时误码率随接收示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大用于在单模光纤通信系统中的接收端执行，如图1和2所示，该方法包括以下步骤S101~[0077]发送端对原始的0_1比特数据进行64_QAM调制，信号星座图的每一个星座点代表分束器PBS和光电探测器Photodetectors进行光电转换，使用四通道数字采样示波器对信调制系统中，I/Q正交分量能够分别携带不同的信息。通过将接收到的信号分离为I和Q分号的最佳位置对齐。色散补偿用于补偿传输过程中由光纤色散效应导致的信号展宽或失过线性均衡处理提取得到每个数据点的特征数据，例如64_QAM调制信号的同相(I)和正交(GMM)将复杂的信号数据分布表示为多个高斯分布的混合。由于非线性失真导致接收端的[0096]根据个体极值和所述群体极值对应的位置和速度更新各粒子自身的速度和位置直至当前迭代轮次的个体最优位置；整个粒子直至当前迭代轮次的全局最优位置；[0103]在步骤S103中，EM算法(Expectation_Maximization,期望最大化算法)的主要作i1i2k个高斯分布的后验概率记θ0为迭代的参数初始值，记θt为第t次迭代中参数θ的估计Kμ器(PBS)和光电探测器(Photodetectors)进行光电转换，使用四通道数字采样示波器对接[0133]所述高速相干光通信系统如图3所示，表示通信系统基本框图，其中包括速率为[0134]步骤S402：搭建用于高速相干光通信系统非线性均衡的PSO_GMM聚类模型，PSO_群体的运动在问题求解空间中产生从无序到有序的演化过程，从而快速获得问题的最优[0135]步骤S403：对步骤二中搭建的用于高速相干光通信系统非线性均衡的PSO_GMM算[0136]为了寻找其最佳的参数，需要进行参数控制，首先确定PSO算法子模块的各种参0.443，同时得到GMM模型参数的初始值，随后通过EM算法迭代确定GMM模型的参数的最优由于光纤以及高速光器件的非线性干扰引起符号之间的非线性效应，对于每个时刻的64_于执行所述存储器中存储的计算机指令，当所述计算机指令被处理器执行时该装置/系统交幅度调制的光信号构建高斯混合模型，先利用惯性权重先增后减的粒子群优化(PSO)算[0143]需要明确的是，本发明并不局限于上文所描述并在图