偏振复用光通信系统中一种极化交织器
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作者:
作者单位:

(北京交通大学 电子信息工程学院 光波技术研究所,北京 100044)

作者简介:

张建勇(1977-),男,博士,副教授, 博士、硕士生导师,主要从事非线性光纤信道、光 纤通信、新型特种光纤、光电器件及光纤传感、信道编码等方面的研究.

通讯作者:

中图分类号:

基金项目:

国家自然科学基金项目(61671047)资助项目 (北京交通大学 电子信息工程学院 光波技术研究所,北京 100044)


A polarization interleaver in polarization multiplexing optical communication sy stem
Author:
Affiliation:

(Institute of Ligntwave Technology,Beijing Jiaotong University,Beijing 100044, China)

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    摘要:

    由于高阶调制具有比特相关性,从而导致极化码在光通信系统中无法有效的进行信 道极化。本文提出了一种适用于偏振复用光通信系统的极化交织器。该极化交织器使用一个 统一的编码器对系统的信息比特进行极化编码,再对编码后的序列进行比特交织,打破了高 阶调制的比特相关性,降低了对极化码信道极化的影响,提升了通信系统的性能。同时,对 比分析了2D和4D调制编码方案,并在解码符号度量计算时加入缩放因子,提升了系统的 误码性能。仿真显示,信道为加性高斯白噪声 (additive white Gaussian noise,AWGN) 时,极化交织方式与传统比特交织编码调制(bit interleaved coded modulation, BICM)相比,在相同的信噪 比下误码性能提升了约1个数量级,在加入缩放因子后,系统的误码性能提升了约0.5 dB。 在偏振复用16进制正交幅度调制(polarization multiplexing 16quadrature amplitude modulation,DP-16QAM) 相干光通信系统中,在误码率为10-4的情况下,4D极化交织方案相比传统BICM方案,性能提升了约1.3 dB。且在不同偏振模色散(polarization mode dispersion, PMD) 下,4D调制方 案对系统PMD的容忍度比2D调制方案更优。

    Abstract:

    Due to the bit correlation of high-order modulation,polarization code can not effectively polarize the channel in optical communication system.In this paper,a polarizat ion interleaver for polarization multiplexing optical communication system is proposed.The proposed interleaver uses a unified encoder to encode the information bits of the system,and then interle aves the coded sequence,which breaks the bit correlation of high-order modulation,reduces th e impact on the channel polarization of the polarization code,and improves the performance of t he communication system.At the same time,the 2D and 4D modulation and coding schemes are compar ed and analyzed,and the scaling factor is added in the decoding symbol metric calculat ion to improve the bit error rate (BER) performance of the system.Simulation results show that compared with the tr aditional bit interleaved coded modulation (BICM), the BER performance of the polarization interleaver is improved by about one ord er of magnitude when the channel is additive white Gaussian noise (AWGN),and the BER performance of the system is improved by a bout 0.5dB when the scaling factor is added.In DP-16QAM coherent optical communication sy stem,the performance of 4D polarization interleaving scheme is improved by about 1.3dB c ompared with the traditional BICM scheme when the BER is 10-4.Moreover,the tolerance of 4D mod ulation scheme to polarization mode dispersion (PMD) is better than that of 2D modulation scheme under differen t PMD.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

胡伟国,张建勇,王含颖.偏振复用光通信系统中一种极化交织器[J].光电子激光,2022,33(1):98~103

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  • 收稿日期:2021-04-08
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  • 在线发布日期: 2022-02-25
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