基于信号幅度均值和方差的光信噪比监测技术OA北大核心CSTPCD

【目的】光信噪比(OSNR)是通信系统性能优劣的重要评判依据,对于光纤通信系统,只有满足接收端OSNR大于接收机OSNR的接收容限才能保证系统稳定运行,并且接收机OSNR值越大,说明系统稳定性越好,因此对传输系统OSNR数值的监测十分重要,而OSNR的实时准确监测一直是光纤通信系统中的难题。【方法】为实现传输系统简单、高效且高精准度的OSNR监测,文章基于信号幅度直方图的均值和方差,结合深度神经网络(DNN),提出了一种高精确性的OSNR监测方案,该方案通过接收端信号幅度直方统计图不同区域的均值和方差,利用DNN提取信号幅度直方图随OSNR变化的关联特征,从而实现对系统OSNR的监测。【结果】采用该监测方案对正交相移键控(QPSK)/16正交幅度调制(QAM)/32QAM 3种调制格式的传输系统接收端OSNR进行实验监测研究,结果显示,3种调制格式信号在背靠背传输系统中,接收端OSNR估计值和实际值最大平均绝对误差分别为0.048、0.140和0.180 dB;在分别经过2000、800和800 km光纤传输后,3种调制格式传输系统接收端OSNR估计值和实际值最大平均绝对误差分别为0.082、0.250和0.630 dB,对比不传纤系统,经过光纤传输后系统OSNR估计值平均误差不超过0.5 dB,说明该OSNR监测方案可实现传输系统性能的精准监测且不受光纤线路的影响。【结论】经实验验证,文章所提基于信号幅度直方图的均值和方差的DNN OSNR监测方法,与实际系统接收端OSNR最大误差不超过1 dB,说明文章所提方案能准确预测系统接收端OSNR值。