一种非线性补偿的调制方法、装置以及光发射机
阅读：847发布：2020-05-11
专利汇可以提供一种非线性补偿的调制方法、装置以及光发射机专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 实施例 公开一种非线性补偿的调制方法、装置以及光发射机，其中所述方法包括：在多个第一 子载波 中设置预设数量的空子载波，并将第一数字 信号 调制到所述多个第一子载波上，将第二 数字信号 调制到多个第二子载波上；其中，所述第一数字信号不调制到所述空子载波上；计算处于所述空子载波所在 频率 的第二子载波所携带的调制信号的 相位 共轭值，并将所述相位共轭值调制到对应频率的所述空子载波上，并将所述多个第一子载波作为多个目标第一子载波；将所述多个目标第一子载波与所述多个第二子载波调制到光载波上，并将所述光载波发射到光接收机。采用本发明，可提高光通信时的传输容量，并减小开销。，下面是一种非线性补偿的调制方法、装置以及光发射机专利的具体信息内容。
1.一种非线性补偿的调制方法，其特征在于，包括：
在多个第一子载波中设置预设数量的空子载波，并将第一数字信号调制到所述多个第一子载波上，将第二数字信号调制到多个第二子载波上；其中，所述第一数字信号不调制到所述空子载波上；
计算处于所述空子载波所在频率的第二子载波所携带的调制信号的相位共轭值，并将所述相位共轭值调制到对应频率的所述空子载波上，并将所述多个第一子载波作为多个目标第一子载波；
将所述多个目标第一子载波与所述多个第二子载波调制到光载波上，并将所述光载波发射到光接收机，以使所述光接收机根据所述光载波中的相位共轭对计算出非线性相位噪声以进行相位补偿。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在多个第一子载波中设置预设数量的空子载波，并将第一数字信号调制到所述多个第一子载波上，将第二数字信号调制到多个第二子载波上，包括：
在多个第一子载波中选择预设数量的第一子载波，并将选择出的预设数量的第一子载波设置为空子载波；
将第一数字信号调制到所述多个第一子载波中未被设置为所述空子载波的第一子载波上，将第二数字信号调制到多个第二子载波上。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述多个第一子载波中各第一子载波所在频率与所述多个第二子载波中各第二子载波所在频率分别对应相等；
所述空子载波的预设数量小于或等于所述多个第一子载波的总数的一半；
在所述相位共轭值调制到所述空子载波之前，所述空子载波不携带调制信号，或者所述空子载波所携带的调制信号为冗余数据；
在所述相位共轭值调制到所述空子载波之后，所述空子载波携带的所述相位共轭值是通过对处于所述空子载波所在频率的第二子载波所携带的调制信号进行计算得到的。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述多个第一子载波中各第一子载波所在频率与所述多个第二子载波中各第二子载波所在频率分别对应相等；
所述空子载波的预设数量小于或等于所述多个第一子载波的总数的一半；
在所述相位共轭值调制到所述空子载波之前，所述空子载波不携带调制信号，或者所述空子载波所携带的调制信号为冗余数据；
在所述相位共轭值调制到所述空子载波之后，所述空子载波携带的所述相位共轭值是通过对处于所述空子载波所在频率的第二子载波所携带的调制信号进行计算得到的。
5.如权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述将所述多个目标第一子载波与所述多个第二子载波调制到光载波上，并将所述光载波发射到光接收机，包括：
将所述多个目标第一子载波中各目标第一子载波所携带的调制信号转换为第一串行时域信号，并将所述多个第二子载波中各第二子载波所携带的调制信号转换为第二串行时域信号；
将所述第一串行时域信号转换为第一模拟电信号，并将所述第二串行时域信号转换为第二模拟电信号；
将所述第一模拟电信号和所述第二模拟电信号调制到相同的光载波上，以得到第一光信号和第二光信号，并对所述第一光信号和所述第二光信号进行偏振复用；
将携带有偏振复用后的第一光信号和第二光信号的光载波发射到光接收机。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述将所述多个目标第一子载波中各目标第一子载波所携带的调制信号转换为第一串行时域信号，并将所述多个第二子载波中各第二子载波所携带的调制信号转换为第二串行时域信号，具体包括：
分别对所述多个目标第一子载波中各目标第一子载波与所述多个第二子载波中各第二子载波进行快速傅里叶逆变换和并串转换，并将各目标第一子载波所携带的调制信号转换为第一串行时域信号，并将各第二子载波所携带的调制信号转换为第二串行时域信号；
或者，
分别对所述多个目标第一子载波中各目标第一子载波与所述多个第二子载波中各第二子载波进行上采样子载波调制和时域相加，并将各目标第一子载波所携带的调制信号转换为第一串行时域信号，并将各第二子载波所携带的调制信号转换为第二串行时域信号。
7.一种非线性补偿的调制装置，其特征在于，包括：
第一调制模块，用于在多个第一子载波中设置预设数量的空子载波，并将第一数字信号调制到所述多个第一子载波上，将第二数字信号调制到多个第二子载波上；其中，所述第一数字信号不调制到所述空子载波上；
计算模块，用于计算处于所述空子载波所在频率的第二子载波所携带的调制信号的相位共轭值，并通知所述第一调制模块将所述相位共轭值调制到对应频率的所述空子载波上，并将所述多个第一子载波作为多个目标第一子载波；
第二调制模块，用于将所述多个目标第一子载波与所述多个第二子载波调制到光载波上，并将所述光载波发射到光接收机，以使所述光接收机根据所述光载波中的相位共轭对计算出非线性相位噪声以进行相位补偿。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一调制模块包括：
设置单元，用于在多个第一子载波中选择预设数量的第一子载波，并将选择出的预设数量的第一子载波设置为空子载波；
调制单元，用于将第一数字信号调制到所述多个第一子载波中未被设置为所述空子载波的第一子载波上，将第二数字信号调制到多个第二子载波上。
9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，
所述多个第一子载波中各第一子载波所在频率与所述多个第二子载波中各第二子载波所在频率分别对应相等；
所述空子载波的预设数量小于或等于所述多个第一子载波的总数的一半；
在所述相位共轭值调制到所述空子载波之前，所述空子载波不携带调制信号，或者所述空子载波所携带的调制信号为冗余数据；
在所述相位共轭值调制到所述空子载波之后，所述空子载波携带的所述相位共轭值是通过对处于所述空子载波所在频率的第二子载波所携带的调制信号进行计算得到的。
10.如权利要求8所述的装置，其特征在于，
所述多个第一子载波中各第一子载波所在频率与所述多个第二子载波中各第二子载波所在频率分别对应相等；
所述空子载波的预设数量小于或等于所述多个第一子载波的总数的一半；
在所述相位共轭值调制到所述空子载波之前，所述空子载波不携带调制信号，或者所述空子载波所携带的调制信号为冗余数据；
在所述相位共轭值调制到所述空子载波之后，所述空子载波携带的所述相位共轭值是通过对处于所述空子载波所在频率的第二子载波所携带的调制信号进行计算得到的。
11.如权利要求7至10任一项所述的装置，其特征在于，所述第二调制模块包括：
时域信号转换单元，用于将所述多个目标第一子载波中各目标第一子载波所携带的调制信号转换为第一串行时域信号，并将所述多个第二子载波中各第二子载波所携带的调制信号转换为第二串行时域信号；
电信号转换单元，用于将所述第一串行时域信号转换为第一模拟电信号，并将所述第二串行时域信号转换为第二模拟电信号；
光信号调制单元，用于将所述第一模拟电信号和所述第二模拟电信号调制到相同的光载波上，以得到第一光信号和第二光信号，并对所述第一光信号和所述第二光信号进行偏振复用；
发射单元，用于将携带有偏振复用后的第一光信号和第二光信号的光载波发射到光接收机。
12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，
所述时域信号转换单元，具体用于分别对所述多个目标第一子载波中各目标第一子载波与所述多个第二子载波中各第二子载波进行快速傅里叶逆变换和并串转换，并将各目标第一子载波所携带的调制信号转换为第一串行时域信号，并将各第二子载波所携带的调制信号转换为第二串行时域信号；或者，
所述时域信号转换单元，具体用于分别对所述多个目标第一子载波中各目标第一子载波与所述多个第二子载波中各第二子载波进行上采样子载波调制和时域相加，并将各目标第一子载波所携带的调制信号转换为第一串行时域信号，并将各第二子载波所携带的调制信号转换为第二串行时域信号。
13.一种光发射机，其特征在于，包括：第一调制装置、处理器、第二调制装置；
所述第一调制装置，用于在多个第一子载波中设置预设数量的空子载波，并将第一数字信号调制到所述多个第一子载波上，将第二数字信号调制到多个第二子载波上；其中，所述第一数字信号不调制到所述空子载波上；
所述处理器，用于计算处于所述空子载波所在频率的第二子载波所携带的调制信号的相位共轭值，并通知所述第一调制装置将所述相位共轭值调制到对应频率的所述空子载波上，并将所述多个第一子载波作为多个目标第一子载波；
所述第二调制装置，用于将所述多个目标第一子载波与所述多个第二子载波调制到光载波上，并将所述光载波发射到光接收机，以使所述光接收机根据所述光载波中的相位共轭对计算出非线性相位噪声以进行相位补偿。
14.如权利要求13所述的光发射机，其特征在于，所述第一调制装置，具体用于在多个第一子载波中选择预设数量的第一子载波，并将选择出的预设数量的第一子载波设置为空子载波，并将第一数字信号调制到所述多个第一子载波中未被设置为所述空子载波的第一子载波上，将第二数字信号调制到多个第二子载波上。
15.如权利要求13所述的光发射机，其特征在于，
所述多个第一子载波中各第一子载波所在频率与所述多个第二子载波中各第二子载波所在频率分别对应相等；
所述空子载波的预设数量小于或等于所述多个第一子载波的总数的一半；
在所述相位共轭值调制到所述空子载波之前，所述空子载波不携带调制信号，或者所述空子载波所携带的调制信号为冗余数据；
在所述相位共轭值调制到所述空子载波之后，所述空子载波携带的所述相位共轭值是通过对处于所述空子载波所在频率的第二子载波所携带的调制信号进行计算得到的。
16.如权利要求14所述的光发射机，其特征在于，
所述多个第一子载波中各第一子载波所在频率与所述多个第二子载波中各第二子载波所在频率分别对应相等；
所述空子载波的预设数量小于或等于所述多个第一子载波的总数的一半；
在所述相位共轭值调制到所述空子载波之前，所述空子载波不携带调制信号，或者所述空子载波所携带的调制信号为冗余数据；
在所述相位共轭值调制到所述空子载波之后，所述空子载波携带的所述相位共轭值是通过对处于所述空子载波所在频率的第二子载波所携带的调制信号进行计算得到的。
17.如权利要求13至16任一项所述的光发射机，其特征在于，所述第二调制装置具体包括：时域信号转换器、数模转换器、正交调制器、偏振合波器；
所述时域信号转换器，用于将所述多个目标第一子载波中各目标第一子载波所携带的调制信号转换为第一串行时域信号，并将所述多个第二子载波中各第二子载波所携带的调制信号转换为第二串行时域信号；
所述数模转换器，用于将所述第一串行时域信号转换为第一模拟电信号，并将所述第二串行时域信号转换为第二模拟电信号；
所述正交调制器，用于将所述第一模拟电信号和所述第二模拟电信号调制到相同的光载波上，以得到第一光信号和第二光信号；
所述偏振合波器，用于对所述第一光信号和所述第二光信号进行偏振复用，并将携带有偏振复用后的第一光信号和第二光信号的光载波发射到光接收机。
18.如权利要求17所述的光发射机，其特征在于，
所述时域信号转换器，具体用于分别对所述多个目标第一子载波中各目标第一子载波与所述多个第二子载波中各第二子载波进行快速傅里叶逆变换和并串转换，并将各目标第一子载波所携带的调制信号转换为第一串行时域信号，并将各第二子载波所携带的调制信号转换为第二串行时域信号；或者，
所述时域信号转换器，具体用于分别对所述多个目标第一子载波中各目标第一子载波与所述多个第二子载波中各第二子载波进行上采样子载波调制和时域相加，并将各目标第一子载波所携带的调制信号转换为第一串行时域信号，并将各第二子载波所携带的调制信号转换为第二串行时域信号。
19.一种计算机可读存储介质，其特征在于，
所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被硬件执行是能够实现权利要求1至6任意一项所述的方法。
一种非线性补偿的调制方法、装置以及光发射机
技术领域
[0001] 本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种非线性补偿的调制方法、装置以及光发射机。
背景技术
[0002] 在光通信中，理论上可以通过提高发射端的光功率，使得在通过光纤链路传输后，得到足够高的光信噪比，使得信号可以达到足够低的误码率，达到传输的需求。但是由于光纤本身的非线性效应，过高的入纤功率会带来非线性噪声，从而使得信号劣化，入纤功率不能无限提高。在传统光相位共轭系统中，一般在光纤链路的中间节点，通过泵浦激光源和高非线性光纤，在其他光频谱上产生原光信号的相位共轭信号，并且具有共轭的相位特性，光纤链路具备对称性的条件下，相位共轭信号在传完后半段链路时，其非线性相位噪声将被抵消。这种在其他光频谱上产生相位共轭光信号的方法，占用了频谱资源，使得系统的频谱利用率下降，而且要引入额外的泵浦激光器以及高非线性光纤，而且对链路的对称性有要求，因此缺乏商用化的可能性。
[0003] 在现有技术中，存在一种相位共轭的XY双偏振传输系统，该系统中传输的数据以及其复共轭数据分别调制到正交的两个偏振上面，在接收端，通过信号处理技术进行载波恢复之后，将其中Y偏振的数据取共轭，然后与X偏振的数据相加，来减少非线性相位噪声。该系统虽然可以摆脱对泵浦激光源，高非线性光纤等硬件的需求，但由于Y偏振方向的信号为X方向信号的共轭，因此实际传输的容量降低了一半，导致开销的增大。
发明内容
[0004] 本发明实施例提供一种非线性补偿的调制方法、装置以及光发射机，可提高光通信时的传输容量，并减小开销。
[0005] 本发明第一方面提供了一种非线性补偿的调制方法，包括：
[0007] 计算处于所述空子载波所在频率的第二子载波所携带的调制信号的相位共轭值，并将所述相位共轭值调制到对应频率的所述空子载波上，并将所述多个第一子载波作为多个目标第一子载波；
[0008] 将所述多个目标第一子载波与所述多个第二子载波调制到光载波上，并将所述光载波发射到光接收机，以使所述光接收机根据所述光载波中的相位共轭对计算出非线性相位噪声以进行相位补偿。
[0009] 在第一种可能的实现方式中，所述在多个第一子载波中设置预设数量的空子载波，并将第一数字信号调制到所述多个第一子载波上，将第二数字信号调制到多个第二子载波上，包括：
[0010] 在多个第一子载波中选择预设数量的第一子载波，并将选择出的预设数量的第一子载波设置为空子载波；
[0011] 将第一数字信号调制到所述多个第一子载波中未被设置为所述空子载波的第一子载波上，将第二数字信号调制到多个第二子载波上。
[0012] 结合第一方面，或第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述多个第一子载波中各第一子载波所在频率与所述多个第二子载波中各第二子载波所在频率分别对应相等；
[0013] 所述空子载波的预设数量小于或等于所述多个第一子载波的总数的一半；
[0014] 在所述相位共轭值调制到所述空子载波之前，所述空子载波不携带调制信号，或者所述空子载波所携带的调制信号为冗余数据；
[0015] 在所述相位共轭值调制到所述空子载波之后，所述空子载波携带的所述相位共轭值是通过对处于所述空子载波所在频率的第二子载波所携带的调制信号进行计算得到的。
[0016] 结合第一方面，或第一方面的第一种可能的实现方式，或第一方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述将所述多个目标第一子载波与所述多个第二子载波调制到光载波上，并将所述光载波发射到光接收机，包括：
[0017] 将所述多个目标第一子载波中各目标第一子载波所携带的调制信号转换为第一串行时域信号，并将所述多个第二子载波中各第二子载波所携带的调制信号转换为第二串行时域信号；
[0018] 将所述第一串行时域信号转换为第一模拟电信号，并将所述第二串行时域信号转换为第二模拟电信号；
[0019] 将所述第一模拟电信号和所述第二模拟电信号调制到相同的光载波上，以得到第一光信号和第二光信号，并对所述第一光信号和所述第二光信号进行偏振复用；
[0020] 将携带有偏振复用后的第一光信号和第二光信号的光载波发射到光接收机。
[0021] 结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述将所述多个目标第一子载波中各目标第一子载波所携带的调制信号转换为第一串行时域信号，并将所述多个第二子载波中各第二子载波所携带的调制信号转换为第二串行时域信号，具体包括：
[0022] 分别对所述多个目标第一子载波中各目标第一子载波与所述多个第二子载波中各第二子载波进行快速傅里叶逆变换和并串转换，并将各目标第一子载波所携带的调制信号转换为第一串行时域信号，并将各第二子载波所携带的调制信号转换为第二串行时域信号；或者，
[0023] 分别对所述多个目标第一子载波中各目标第一子载波与所述多个第二子载波中各第二子载波进行上采样子载波调制和时域相加，并将各目标第一子载波所携带的调制信号转换为第一串行时域信号，并将各第二子载波所携带的调制信号转换为第二串行时域信号。
[0024] 本发明第二方面提供了一种非线性补偿的调制装置，包括：
[0025] 第一调制模块，用于在多个第一子载波中设置预设数量的空子载波，并将第一数字信号调制到所述多个第一子载波上，将第二数字信号调制到多个第二子载波上；其中，所述第一数字信号不调制到所述空子载波上；
[0026] 计算模块，用于计算处于所述空子载波所在频率的第二子载波所携带的调制信号的相位共轭值，并通知所述第一调制模块将所述相位共轭值调制到对应频率的所述空子载波上，并将所述多个第一子载波作为多个目标第一子载波；
[0027] 第二调制模块，用于将所述多个目标第一子载波与所述多个第二子载波调制到光载波上，并将所述光载波发射到光接收机，以使所述光接收机根据所述光载波中的相位共轭对计算出非线性相位噪声以进行相位补偿。
[0028] 在第一种可能的实现方式中，所述第一调制模块包括：
[0029] 设置单元，用于在多个第一子载波中选择预设数量的第一子载波，并将选择出的预设数量的第一子载波设置为空子载波；
[0030] 调制单元，用于将第一数字信号调制到所述多个第一子载波中未被设置为所述空子载波的第一子载波上，将第二数字信号调制到多个第二子载波上。
[0031] 结合第二方面，或第二方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，
[0032] 所述多个第一子载波中各第一子载波所在频率与所述多个第二子载波中各第二子载波所在频率分别对应相等；
[0033] 所述空子载波的预设数量小于或等于所述多个第一子载波的总数的一半；
[0034] 在所述相位共轭值调制到所述空子载波之前，所述空子载波不携带调制信号，或者所述空子载波所携带的调制信号为冗余数据；
[0035] 在所述相位共轭值调制到所述空子载波之后，所述空子载波携带的所述相位共轭值是通过对处于所述空子载波所在频率的第二子载波所携带的调制信号进行计算得到的。
[0036] 结合第二方面，或第二方面的第一种可能的实现方式，或第二方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述第二调制模块包括：
[0037] 时域信号转换单元，用于将所述多个目标第一子载波中各目标第一子载波所携带的调制信号转换为第一串行时域信号，并将所述多个第二子载波中各第二子载波所携带的调制信号转换为第二串行时域信号；
[0038] 电信号转换单元，用于将所述第一串行时域信号转换为第一模拟电信号，并将所述第二串行时域信号转换为第二模拟电信号；
[0039] 光信号调制单元，用于将所述第一模拟电信号和所述第二模拟电信号调制到相同的光载波上，以得到第一光信号和第二光信号，并对所述第一光信号和所述第二光信号进行偏振复用；
[0040] 发射单元，用于将携带有偏振复用后的第一光信号和第二光信号的光载波发射到光接收机。
[0041] 结合第二方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，
[0042] 所述时域信号转换单元，具体用于分别对所述多个目标第一子载波中各目标第一子载波与所述多个第二子载波中各第二子载波进行快速傅里叶逆变换和并串转换，并将各目标第一子载波所携带的调制信号转换为第一串行时域信号，并将各第二子载波所携带的调制信号转换为第二串行时域信号；或者，
[0043] 所述时域信号转换单元，具体用于分别对所述多个目标第一子载波中各目标第一子载波与所述多个第二子载波中各第二子载波进行上采样子载波调制和时域相加，并将各目标第一子载波所携带的调制信号转换为第一串行时域信号，并将各第二子载波所携带的调制信号转换为第二串行时域信号。
[0044] 本发明第三方面提供了一种光发射机，包括：第一调制装置、处理器、第二调制装置；
[0045] 所述第一调制装置，用于在多个第一子载波中设置预设数量的空子载波，并将第一数字信号调制到所述多个第一子载波上，将第二数字信号调制到多个第二子载波上；其中，所述第一数字信号不调制到所述空子载波上；
[0046] 所述处理器，用于计算处于所述空子载波所在频率的第二子载波所携带的调制信号的相位共轭值，并通知所述第一调制装置将所述相位共轭值调制到对应频率的所述空子载波上，并将所述多个第一子载波作为多个目标第一子载波；
[0047] 所述第二调制装置，用于将所述多个目标第一子载波与所述多个第二子载波调制到光载波上，并将所述光载波发射到光接收机，以使所述光接收机根据所述光载波中的相位共轭对计算出非线性相位噪声以进行相位补偿。
[0048] 在第一种可能的实现方式中，所述第一调制装置，具体用于在多个第一子载波中选择预设数量的第一子载波，并将选择出的预设数量的第一子载波设置为空子载波，并将第一数字信号调制到所述多个第一子载波中未被设置为所述空子载波的第一子载波上，将第二数字信号调制到多个第二子载波上。
[0049] 结合第三方面，或第三方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，
[0050] 所述多个第一子载波中各第一子载波所在频率与所述多个第二子载波中各第二子载波所在频率分别对应相等；
[0051] 所述空子载波的预设数量小于或等于所述多个第一子载波的总数的一半；
[0052] 在所述相位共轭值调制到所述空子载波之前，所述空子载波不携带调制信号，或者所述空子载波所携带的调制信号为冗余数据；
[0053] 在所述相位共轭值调制到所述空子载波之后，所述空子载波携带的所述相位共轭值是通过对处于所述空子载波所在频率的第二子载波所携带的调制信号进行计算得到的。
[0054] 结合第三方面，或第三方面的第一种可能的实现方式，或第三方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述第二调制装置具体包括：时域信号转换器、数模转换器、正交调制器、偏振合波器；
[0055] 所述时域信号转换器，用于将所述多个目标第一子载波中各目标第一子载波所携带的调制信号转换为第一串行时域信号，并将所述多个第二子载波中各第二子载波所携带的调制信号转换为第二串行时域信号；
[0056] 所述数模转换器，用于将所述第一串行时域信号转换为第一模拟电信号，并将所述第二串行时域信号转换为第二模拟电信号；
[0057] 所述正交调制器，用于将所述第一模拟电信号和所述第二模拟电信号调制到相同的光载波上，以得到第一光信号和第二光信号；
[0058] 所述偏振合波器，用于对所述第一光信号和所述第二光信号进行偏振复用，并将携带有偏振复用后的第一光信号和第二光信号的光载波发射到光接收机。
[0059] 结合第三方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，
[0060] 所述时域信号转换器，具体用于分别对所述多个目标第一子载波中各目标第一子载波与所述多个第二子载波中各第二子载波进行快速傅里叶逆变换和并串转换，并将各目标第一子载波所携带的调制信号转换为第一串行时域信号，并将各第二子载波所携带的调制信号转换为第二串行时域信号；或者，
[0061] 所述时域信号转换器，具体用于分别对所述多个目标第一子载波中各目标第一子载波与所述多个第二子载波中各第二子载波进行上采样子载波调制和时域相加，并将各目标第一子载波所携带的调制信号转换为第一串行时域信号，并将各第二子载波所携带的调制信号转换为第二串行时域信号。
[0062] 由上可见，本发明实施例通过在多个第一子载波中设置预设数量的空子载波，使得第一数字信号不调制到所设置的空子载波上，再通过计算处于空子载波所在频率的第二子载波所携带的调制信号的相位共轭值，并将相位共轭值调制到对应的空子载波上，可以使添加有相位共轭值的空子载波与对应位置的第二子载波形成相位共轭对，使光接收机可以根据光载波中的相位共轭对计算出非线性相位噪声以进行相位补偿，由于只需要空子载波与对应位置的第二子载波构成相位共轭对，无需要求整个Y偏振方向的信号均为X方向信号的共轭，所以可以提高实际传输的容量，以降低开销。附图说明
[0063] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0064] 图1是本发明实施例提供的一种非线性补偿的调制方法的流程示意图；
[0066] 图2是本发明实施例提供的另一种非线性补偿的调制方法的流程示意图；
[0067] 图3是本发明实施例提供的一种非线性补偿的调制装置的结构示意图；
[0068] 图4是本发明实施例提供的一种第一调制模块的结构示意图；
[0069] 图5是本发明实施例提供的一种第二调制模块的结构示意图；
[0070] 图6是本发明实施例提供的一种光发射机的结构示意图；
[0071] 图7是本发明实施例提供的另一种光发射机的结构示意图；
[0072] 图8是本发明实施例提供的又一种光发射机的结构示意图。
具体实施方式
[0073] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0074] 请参见图1，是本发明实施例提供的一种非线性补偿的调制方法的流程示意图，所述方法可以包括：
[0075] S101，在多个第一子载波中设置预设数量的空子载波，并将第一数字信号调制到所述多个第一子载波上，将第二数字信号调制到多个第二子载波上；其中，所述第一数字信号不调制到所述空子载波上；
[0076] 具体的，当第一数字信号和第二数字信号输入到光发射机时，所述光发射机先在多个第一子载波中设置预设数量的空子载波，所设置的空子载波是预留出来的空子载波且不允许第一数字信号调制映射到其中，即在后续进行子载波映射时所述第一数字信号不会调制到所设置的空子载波上，其中，所设置的空子载波的数量小于或等于所述多个第一子载波的总数的一半，并且所设置的空子载波的数量也不能少于一个。在设置好一定数量的空子载波后，即可将第一数字信号调制到所述多个第一子载波上，将第二数字信号调制到多个第二子载波上，其中，所述第一数字信号不调制到所述所设置的空子载波上。其中，可并将所述多个第一子载波作为第一组子载波，将所述多个第二子载波作为第二组子载波。在完成子载波映射之后，所述空子载波依然不携带调制信号，或者所述空子载波所携带的调制信号为冗余数据。在将所述第一数字信号和所述第二数字信号调制到对应的子载波之前，所述光发射机先分别对所述第一数字信号和所述第二数字信号进行串并交换，并将所述第一数字信号和所述第二数字信号均变成并行频域数据，然后再对已变成并行频域数据的第一数字信号和第二数字信号进行QAM(正交幅度调制，Quadrature Amplitude Modulation)映射，并将二进制的比特流映射到复平面上，变成一个个调制符号，下一步即可将所述调制符号映射到相应的子载波上，即将第一数字信号调制到所述多个第一子载波上，将第二数字信号调制到多个第二子载波上。
[0077] S102，计算处于所述空子载波所在频率的第二子载波所携带的调制信号的相位共轭值，并将所述相位共轭值调制到对应频率的所述空子载波上，并将所述多个第一子载波作为多个目标第一子载波；
[0078] 具体的，在将所述第一数字信号和所述第二数字信号调制映射到对应的子载波之后，所述光发射机可以存储所有子载波，再从所存储的各个子载波中提取所设置的空子载波以及所述空子载波所在频率的第二子载波。其中，所述多个第一子载波中各第一子载波所在频率与所述多个第二子载波中各第二子载波所在频率分别对应相等，例如，若存在3个第一子载波和3个第二子载波，那么在第一个位置的第一子载波和第二子载波分别所处的频率相同，在第二个位置的第一子载波和第二子载波分别所处的频率相同，在第三个位置的第一子载波和第二子载波分别所处的频率相同。其中，当所述多个第一子载波和所述多个第二子载波分别通过相同长度的IFFT(快速傅立叶逆变换，inverse fast Fourier transform)变换所得到时，就可以保证处于相同位置的第一子载波和第二子载波具有相同的频率。
[0079] 在提取出所设置的空子载波以及所述空子载波所在频率的第二子载波之后，所述光发射机可以计算处于所述空子载波所在频率的第二子载波所携带的调制信号的相位共轭值，并将所述相位共轭值调制到对应频率的所述空子载波上。例如，某个空子载波为X1，该空子载波所在频率的第二子载波为Y1，第二子载波Y1所携带的调制信号为y，若y＝a+jb，则可以计算y的相位共轭值z＝a-jb，再将所计算出的相位共轭值调制到空子载波X1中，使空子载波所携带的调制信号变为z＝a-jb，此时，第一子载波X1所携带的调制信号z与第二子载波Y1所携带的调制信号y形成相位共轭对。由此可见，在所述相位共轭值调制到所述空子载波之前，所述空子载波不携带调制信号，或者所述空子载波所携带的调制信号为冗余数据；在所述相位共轭值调制到所述空子载波之后，所述空子载波携带的所述相位共轭值是通过对处于所述空子载波所在频率的第二子载波所携带的调制信号进行计算得到的。在将所述相位共轭值调制到对应频率的所述空子载波上之后，并将所述多个第一子载波作为多个目标第一子载波，即所述多个目标第一子载波中被设置为空子载波的第一子载波所携带的调制信号均变为对应的相位共轭值。
[0080] S103，将所述多个目标第一子载波与所述多个第二子载波调制到光载波上，并将所述光载波发射到光接收机，以使所述光接收机根据所述光载波中的相位共轭对计算出非线性相位噪声以进行相位补偿；
[0081] 具体的，在将所述多个第一子载波作为多个目标第一子载波之后，可以分别对所述多个目标第一子载波中各目标第一子载波与所述多个第二子载波中各第二子载波进行快速傅里叶逆变换和并串转换，并将各目标第一子载波所携带的调制信号转换为第一串行时域信号，并将各第二子载波所携带的调制信号转换为第二串行时域信号，再分别向所述第一串行时域信号和所述第二串行时域信号插入CP(循环前缀，Cyclic Prefix)，再将插入CP后的第一串行时域信号转换成第一模拟电信号，将插入CP后的第二串行时域信号转换成第二模拟电信号；最后再将所述第一模拟电信号和所述第二模拟电信号调制到相同的光载波上，以得到第一光信号和第二光信号，并对所述第一光信号和所述第二光信号进行偏振复用，使得所述第一光信号和所述第二光信号可以分别处于不同的偏振态上。
[0082] 或者，在将所述多个第一子载波作为多个目标第一子载波之后，可以分别对所述多个目标第一子载波中各目标第一子载波与所述多个第二子载波中各第二子载波进行上采样子载波调制和时域相加，并将各目标第一子载波所携带的调制信号转换为第一串行时域信号，并将各第二子载波所携带的调制信号转换为第二串行时域信号，再将所述第一串行时域信号转换成第一模拟电信号，将所述第二串行时域信号转换成第二模拟电信号；最后再将所述第一模拟电信号和所述第二模拟电信号调制到相同的光载波上，以得到第一光信号和第二光信号，并对所述第一光信号和所述第二光信号进行偏振复用，使得所述第一光信号和所述第二光信号可以分别处于不同的偏振态上。
[0083] 再请参见图1a，是本发明实施例提供的一种子载波的结构示意图，如图1a所示，第一数字信号为Y，第二数字信号为X，X1至X9为多个第二子载波中的9个子载波，Y1至Y9为多个第一子载波中的9个子载波，其中，Y2、Y5、Y8为预先设置好的三个空子载波；当X和Y输入到光发射机时，所述光发射机可并将部分X分别调制映射到多个第二子载波中的X1至X9，并同时将部分Y分别调制映射到多个第一子载波中的Y1、Y3、Y4、Y6、Y7、Y9，其中，第一数字信号不会调制映射到空子载波Y2、Y5以及Y8，且同一列的第一子载波和第二子载波所处的频率相同；所述光发射机再选择出所述空子载波所在频率的第二子载波，即提取出X2、X5、X8，再分别计算X2、X5、X8所携带的调制信号的相位共轭值，并将所计算出的相位共轭值调制到对应的空子载波上，即将X2的相位共轭值调制到Y2上、将X5的相位共轭值调制到Y5上、将X8的相位共轭值调制到Y8上，并将Y1到Y9的第一子载波作为目标第一子载波，即所述目标第一子载波中的Y2、Y5、Y8中的调制信号均变为对应的第二子载波所携带的调制信号的相位共轭值。所述光发射机再分别将所述目标第一子载波和所述第二子载波调制到光载波上，并将所述光载波发射到光接收机，以使所述光接收机根据所述光载波中的相位共轭对计算出非线性相位噪声以进行相位补偿。在所述光接收机侧，所述光接收机通过相干接收光前端，光信号变成电信号，经ADC(模/数转换器，Analog-to-Digital Converter)采样变成数字信号，然后经过时钟恢复，色散补偿以及载波恢复后，还原得到带有相位噪声的频分复用信号，例如X2和Y2子频，由于它们同频，同幅度，因此非线性噪声项具有高相关性，非线性项展开成级数后取一级近似，可认为相等，可以写为arg(X2distorted*Y2distorted)/2，其中X2distorted和Y2distorted是通过光接收机计算得到的已知信息，推导过程为arg(X2distorted*Y2distorted)/2＝arg(S(X2)*exp(jθ)*S(Y2)*exp(jβ))/2，由于S(Y2)和S(X2)相位共轭，因此相乘后相位为零，只剩下相位噪声项相乘，因此求相位后除以二即是相位噪声项：arg(exp(jθ)*exp(jβ))/2，然后再根据arg(exp(jθ)*exp(jβ))/2的值将X1，X2，X3，Y1，Y3的相位噪声项消除掉，从而提高信号的质量，即每六个子载波中有一个是冗余的子载波，所以可以使开销降低到20％。
[0084] 当然本发明实施例对空子载波的设置不仅限于图1a的方式，所述光发射机可以只在多个第一子载波中设置预设数量的空子载波，也可以只在多个第二子载波中设置预设数量的空子载波；或者，也可以在多个第一子载波中设置第一预设数量的空子载波，同时在多个第二子载波中设置第二预设数量的空子载波，其实现过程也是通过空子载波构造相位共轭对，使得光接收机可以根据相位共轭对来计算相位噪声项，以对各个子载波进行相位补偿。其中，只要保证与空子载波所在频率相同的子载波中的调制信号不为零且不为冗余数据，且保证总的空子载波的数量小于或等于多个第一子载波的总数的一半，即可提高信号的质量，并降低开销；其中，多个第一子载波的总数与多个第二子载波的总数相同。
[0085] 由上可见，本发明实施例通过在多个第一子载波中设置预设数量的空子载波，使得第一数字信号不调制到所设置的空子载波上，再通过计算处于空子载波所在频率的第二子载波所携带的调制信号的相位共轭值，并将相位共轭值调制到对应的空子载波上，可以使添加有相位共轭值的空子载波与对应位置的第二子载波形成相位共轭对，使光接收机可以根据光载波中的相位共轭对计算出非线性相位噪声以进行相位补偿，由于只需要空子载波与对应位置的第二子载波构成相位共轭对，无需要求整个Y偏振方向的信号均为X方向信号的共轭，所以可以提高实际传输的容量，以降低开销。
[0086] 请参见图2，是本发明实施例提供的另一种非线性补偿的调制方法的流程示意图，所述方法可以包括：
[0087] S201，在多个第一子载波中选择预设数量的第一子载波，并将选择出的预设数量的第一子载波设置为空子载波；
[0088] 具体的，当第一数字信号和第二数字信号输入到光发射机时，所述光发射机先在多个第一子载波中设置预设数量的空子载波，所设置的空子载波是预留出来的空子载波且不允许第一数字信号调制映射到其中，即在后续进行子载波映射时所述第一数字信号不会调制到所设置的空子载波上，其中，所设置的空子载波的数量小于或等于所述多个第一子载波的总数的一半，并且所设置的空子载波的数量也不能少于一个。
[0089] S202，将第一数字信号调制到所述多个第一子载波中未被设置为所述空子载波的第一子载波上，将第二数字信号调制到多个第二子载波上；
[0090] 具体的，在设置好一定数量的空子载波后，即可将第一数字信号调制到所述多个第一子载波上，将第二数字信号调制到多个第二子载波上，其中，所述第一数字信号不调制到所述所设置的空子载波上。在完成子载波映射之后，所述空子载波依然不携带调制信号，或者所述空子载波所携带的调制信号为冗余数据。在将所述第一数字信号和所述第二数字信号调制到对应的子载波之前，所述光发射机先分别对所述第一数字信号和所述第二数字信号进行串并交换，并将所述第一数字信号和所述第二数字信号均变成并行频域数据，然后再对已变成并行频域数据的第一数字信号和第二数字信号进行QAM映射，并将二进制的比特流映射到复平面上，变成一个个调制符号，下一步即可将所述调制符号映射到相应的子载波上，即将第一数字信号调制到所述多个第一子载波上，将第二数字信号调制到多个第二子载波上。
[0091] S203，计算处于所述空子载波所在频率的第二子载波所携带的调制信号的相位共轭值，并将所述相位共轭值调制到对应频率的所述空子载波上，并将所述多个第一子载波作为多个目标第一子载波；
[0092] 具体的，在将所述第一数字信号和所述第二数字信号调制映射到对应的子载波之后，所述光发射机可以存储所有子载波，再从所存储的各个子载波中提取所设置的空子载波以及所述空子载波所在频率的第二子载波。其中，所述多个第一子载波中各第一子载波所在频率与所述多个第二子载波中各第二子载波所在频率分别对应相等，例如，若存在3个第一子载波和3个第二子载波，那么在第一个位置的第一子载波和第二子载波分别所处的频率相同，在第二个位置的第一子载波和第二子载波分别所处的频率相同，在第三个位置的第一子载波和第二子载波分别所处的频率相同。其中，当所述多个第一子载波和所述多个第二子载波分别通过相同长度的IFFT变换所得到时，就可以保证处于相同位置的第一子载波和第二子载波具有相同的频率。
[0093] 在提取出所设置的空子载波以及所述空子载波所在频率的第二子载波之后，所述光发射机可以计算处于所述空子载波所在频率的第二子载波所携带的调制信号的相位共轭值，并将所述相位共轭值调制到对应频率的所述空子载波上。例如，某个空子载波为X1，该空子载波所在频率的第二子载波为Y1，若Y1＝a+jb，则可以计算Y1的相位共轭值z1＝a-jb，再将所计算出的相位共轭值调制到空子载波X1中，使X1＝a-jb，此时，第一子载波X1与第二子载波Y1形成相位共轭对。由此可见，在所述相位共轭值调制到所述空子载波之前，所述空子载波不携带调制信号，或者所述空子载波所携带的调制信号为冗余数据；在所述相位共轭值调制到所述空子载波之后，所述空子载波携带的所述相位共轭值是通过对处于所述空子载波所在频率的第二子载波所携带的调制信号进行计算得到的。在将所述相位共轭值调制到对应频率的所述空子载波上之后，可并将所述多个第一子载波作为多个目标第一子载波，即所述多个目标第一子载波中被设置为空子载波的第一子载波所携带的调制信号均变为对应的相位共轭值。
[0094] S204，将所述多个目标第一子载波中各目标第一子载波所携带的调制信号转换为第一串行时域信号，并将所述多个第二子载波中各第二子载波所携带的调制信号转换为第二串行时域信号；
[0095] 具体的，在将所述多个第一子载波作为多个目标第一子载波之后，可以分别对所述多个目标第一子载波中各目标第一子载波与所述多个第二子载波中各第二子载波进行快速傅里叶逆变换和并串转换，并将各目标第一子载波所携带的调制信号转换为第一串行时域信号。
[0096] 或者，在将所述多个第一子载波作为多个目标第一子载波之后，可以分别对所述多个目标第一子载波中各目标第一子载波与所述多个第二子载波中各第二子载波进行上采样子载波调制和时域相加，并将各目标第一子载波所携带的调制信号转换为第一串行时域信号，并将各第二子载波所携带的调制信号转换为第二串行时域信号。
[0097] S205，将所述第一串行时域信号转换为第一模拟电信号，并将所述第二串行时域信号转换为第二模拟电信号；
[0098] 具体的，当所述光发射机是通过快速傅里叶逆变换和并串转换得到所述第一串行时域信号和所述第二串行时域信号时，先分别向所述第一串行时域信号和所述第二串行时域信号插入CP，再通过DAC(数/模转换器，Digital-to-Analog Converter)将插入CP后的第一串行时域信号转换为第一模拟电信号，并通过DAC将插入CP后的第二串行时域信号转换为第二模拟电信号。
[0099] 当所述光发射机是通过上采样子载波调制和时域相加得到所述第一串行时域信号和所述第二串行时域信号时，直接通过DAC将插入CP后的第一串行时域信号转换为第一模拟电信号，并通过DAC将插入CP后的第二串行时域信号转换为第二模拟电信号。
[0100] S206，将所述第一模拟电信号和所述第二模拟电信号调制到相同的光载波上，以得到第一光信号和第二光信号，并对所述第一光信号和所述第二光信号进行偏振复用；
[0101] 具体的，所述光发射机通过驱动器分别将所述第一模拟电信号和所述第二模拟电信号连接到正交调制器上，再通过所述正交调制器将所述第一模拟电信号和所述第二模拟电信号调制到相同的光载波上，以得到第一光信号和第二光信号，再通过偏振合波器对所述第一光信号和所述第二光信号进行偏振复用，使得所述第一光信号和所述第二光信号可以分别处于不同的偏振态上。
[0102] S207，将携带有偏振复用后的第一光信号和第二光信号的光载波发射到光接收机；
[0103] 具体的，偏振合波器对所述第一光信号和所述第二光信号进行偏振复用后，所述偏振合波器将偏振复用的多载波光信号发射到所述光接收机，所述偏振复用的多载波光信号包括分别处于不同的偏振态上的第一光信号和第二光信号。
[0104] 在所述光接收机侧，所述光接收机通过相干接收光前端，光信号变成电信号，经ADC采样变成数字信号，然后经过时钟恢复，色散补偿以及载波恢复后，还原得到带有相位噪声的频分复用信号。以上述图1a中的X2和Y2子频为例，由于它们同频，同幅度，因此非线性噪声项具有高相关性，非线性项展开成级数后取一级近似，可认为相等，可以写为arg(X2distorted*Y2distorted)/2，其中X2distorted和Y2distorted是通过光接收机计算得到的已知信息，推导过程为arg(X2distorted*Y2distorted)/2＝arg(S(X2)*exp(jθ)*S(Y2)*exp(jβ))/2，由于S(Y2)和S(X2)相位共轭，因此相乘后相位为零，只剩下相位噪声项相乘，因此求相位后除以二即是相位噪声项：arg(exp(jθ)*exp(jβ))/2，然后再根据arg(exp(jθ)*exp(jβ))/2的值将X1，X2，X3，Y1，Y3的相位噪声项消除掉，从而提高信号的质量，即每六个子载波中有一个是冗余的子载波，所以可以使开销降低到20％。
[0105] 由上可见，本发明实施例通过在多个第一子载波中设置预设数量的空子载波，使得第一数字信号不调制到所设置的空子载波上，再通过计算处于空子载波所在频率的第二子载波所携带的调制信号的相位共轭值，并将相位共轭值调制到对应的空子载波上，可以使添加有相位共轭值的空子载波与对应位置的第二子载波形成相位共轭对，使光接收机可以根据光载波中的相位共轭对计算出非线性相位噪声以进行相位补偿，由于只需要空子载波与对应位置的第二子载波构成相位共轭对，无需要求整个Y偏振方向的信号均为X方向信号的共轭，所以可以提高实际传输的容量，以降低开销。
[0106] 请参见图3，是本发明实施例提供的一种非线性补偿的调制装置的结构示意图，所述非线性补偿的调制装置1可以用于光发射机中，所述非线性补偿的调制装置1包括：第一调制模块10、计算模块20、第二调制模块30；
[0107] 所述第一调制模块10，用于在多个第一子载波中设置预设数量的空子载波，并将第一数字信号调制到所述多个第一子载波上，将第二数字信号调制到多个第二子载波上；其中，所述第一数字信号不调制到所述空子载波上；
[0108] 具体的，当第一数字信号和第二数字信号输入到光发射机时，所述第一调制模块10先在多个第一子载波中设置预设数量的空子载波，所设置的空子载波是预留出来的空子载波且不允许第一数字信号调制映射到其中，即在后续进行子载波映射时所述第一数字信号不会调制到所设置的空子载波上，其中，所设置的空子载波的数量小于或等于所述多个第一子载波的总数的一半，并且所设置的空子载波的数量也不能少于一个。在设置好一定数量的空子载波后，即可将第一数字信号调制到所述多个第一子载波上，将第二数字信号调制到多个第二子载波上，其中，所述第一数字信号不调制到所述所设置的空子载波上。其中，可并将所述多个第一子载波作为第一组子载波，将所述多个第二子载波作为第二组子载波。在完成子载波映射之后，所述空子载波依然不携带调制信号，或者所述空子载波所携带的调制信号为冗余数据。所述第一调制模块10在将所述第一数字信号和所述第二数字信号调制到对应的子载波之前，需要先分别对所述第一数字信号和所述第二数字信号进行串并交换，并将所述第一数字信号和所述第二数字信号均变成并行频域数据，然后再对已变成并行频域数据的第一数字信号和第二数字信号进行QAM映射，并将二进制的比特流映射到复平面上，变成一个个调制符号，下一步即可将所述调制符号映射到相应的子载波上，即将第一数字信号调制到所述多个第一子载波上，将第二数字信号调制到多个第二子载波上。
[0109] 所述计算模块20，用于计算处于所述空子载波所在频率的第二子载波所携带的调制信号的相位共轭值，并通知所述第一调制模块10将所述相位共轭值调制到对应频率的所述空子载波上，并将所述多个第一子载波作为多个目标第一子载波；
[0110] 具体的，在所述第一调制模块10将所述第一数字信号和所述第二数字信号调制映射到对应的子载波之后，所述计算模块20可以存储所有子载波，再从所存储的各个子载波中提取所设置的空子载波以及所述空子载波所在频率的第二子载波。其中，所述多个第一子载波中各第一子载波所在频率与所述多个第二子载波中各第二子载波所在频率分别对应相等，例如，若存在3个第一子载波和3个第二子载波，那么在第一个位置的第一子载波和第二子载波分别所处的频率相同，在第二个位置的第一子载波和第二子载波分别所处的频率相同，在第三个位置的第一子载波和第二子载波分别所处的频率相同。其中，当所述多个第一子载波和所述多个第二子载波分别通过相同长度的IFFT变换所得到时，就可以保证处于相同位置的第一子载波和第二子载波具有相同的频率。
[0111] 在提取出所设置的空子载波以及所述空子载波所在频率的第二子载波之后，所述计算模块20可以计算处于所述空子载波所在频率的第二子载波所携带的调制信号的相位共轭值，并将所述相位共轭值调制到对应频率的所述空子载波上。例如，某个空子载波为X1，该空子载波所在频率的第二子载波为Y1，第二子载波Y1所携带的调制信号为y，若y＝a+jb，则所述计算模块20可以计算y的相位共轭值z＝a-jb，再将所计算出的相位共轭值调制到空子载波X1中，使空子载波所携带的调制信号变为z＝a-jb，此时，第一子载波X1所携带的调制信号z与第二子载波Y1所携带的调制信号y形成相位共轭对。由此可见，在所述相位共轭值调制到所述空子载波之前，所述空子载波不携带调制信号，或者所述空子载波所携带的调制信号为冗余数据；在所述相位共轭值调制到所述空子载波之后，所述空子载波携带的所述相位共轭值是通过对处于所述空子载波所在频率的第二子载波所携带的调制信号进行计算得到的。在将所述相位共轭值调制到对应频率的所述空子载波上之后，所述计算模块20可并将所述多个第一子载波作为多个目标第一子载波，即所述多个目标第一子载波中被设置为空子载波的第一子载波所携带的调制信号均变为对应的相位共轭值。
[0112] 所述第二调制模块30，用于将所述多个目标第一子载波与所述多个第二子载波调制到光载波上，并将所述光载波发射到光接收机，以使所述光接收机根据所述光载波中的相位共轭对计算出非线性相位噪声以进行相位补偿；
[0113] 具体的，在所述计算模块20将所述多个第一子载波作为多个目标第一子载波之后，所述第二调制模块30可以分别对所述多个目标第一子载波中各目标第一子载波与所述多个第二子载波中各第二子载波进行快速傅里叶逆变换和并串转换，并将各目标第一子载波所携带的调制信号转换为第一串行时域信号，并将各第二子载波所携带的调制信号转换为第二串行时域信号，再分别向所述第一串行时域信号和所述第二串行时域信号插入CP，再将插入CP后的第一串行时域信号转换成第一模拟电信号，将插入CP后的第二串行时域信号转换成第二模拟电信号；最后所述第二调制模块30再将所述第一模拟电信号和所述第二模拟电信号调制到相同的光载波上，以得到第一光信号和第二光信号，并对所述第一光信号和所述第二光信号进行偏振复用，使得所述第一光信号和所述第二光信号可以分别处于不同的偏振态上。
[0114] 或者，在所述计算模块20将所述多个第一子载波作为多个目标第一子载波之后，所述第二调制模块30可以分别对所述多个目标第一子载波中各目标第一子载波与所述多个第二子载波中各第二子载波进行上采样子载波调制和时域相加，并将各目标第一子载波所携带的调制信号转换为第一串行时域信号，并将各第二子载波所携带的调制信号转换为第二串行时域信号，再将所述第一串行时域信号转换成第一模拟电信号，将所述第二串行时域信号转换成第二模拟电信号；最后所述第二调制模块30再将所述第一模拟电信号和所述第二模拟电信号调制到相同的光载波上，以得到第一光信号和第二光信号，并对所述第一光信号和所述第二光信号进行偏振复用，使得所述第一光信号和所述第二光信号可以分别处于不同的偏振态上。
[0115] 以上述图1a为例，第一数字信号为Y，第二数字信号为X，X1至X9为多个第二子载波中的9个子载波，Y1至Y9为多个第一子载波中的9个子载波，其中，Y2、Y5、Y8为预先设置好的三个空子载波；当X和Y输入到光发射机时，所述第一调制模块10可并将部分X分别调制映射到多个第二子载波中的X1至X9，并同时将部分Y分别调制映射到多个第一子载波中的Y1、Y3、Y4、Y6、Y7、Y9，其中，第一数字信号不会调制映射到空子载波Y2、Y5以及Y8，且同一列的第一子载波和第二子载波所处的频率相同；所述计算模块20再选择出所述空子载波所在频率的第二子载波，即提取出X2、X5、X8，再分别计算X2、X5、X8所携带的调制信号的相位共轭值，并将所计算出的相位共轭值调制到对应的空子载波上，即将X2的相位共轭值调制到Y2上、将X5的相位共轭值调制到Y5上、将X8的相位共轭值调制到Y8上，并将Y1到Y9的第一子载波作为目标第一子载波，即所述目标第一子载波中的Y2、Y5、Y8中的调制信号均变为对应的第二子载波所携带的调制信号的相位共轭值。所述第二调制模块30再分别将所述目标第一子载波和所述第二子载波调制到光载波上，并将所述光载波发射到光接收机，以使所述光接收机根据所述光载波中的相位共轭对计算出非线性相位噪声以进行相位补偿。在所述光接收机侧，所述光接收机通过相干接收光前端，光信号变成电信号，经ADC采样变成数字信号，然后经过时钟恢复，色散补偿以及载波恢复后，还原得到带有相位噪声的频分复用信号，例如X2和Y2子频，由于它们同频，同幅度，因此非线性噪声项具有高相关性，非线性项展开成级数后取一级近似，可认为相等，可以写为arg(X2distorted*Y2distorted)/2，其中X2distorted和Y2distorted是通过光接收机计算得到的已知信息，推导过程为arg(X2distorted*Y2distorted)/2＝arg(S(X2)*exp(jθ)*S(Y2)*exp(jβ))/2，由于S(Y2)和S(X2)相位共轭，因此相乘后相位为零，只剩下相位噪声项相乘，因此求相位后除以二即是相位噪声项：arg(exp(jθ)*exp(jβ))/2，然后再根据arg(exp(jθ)*exp(jβ))/2的值将X1，X2，X3，Y1，Y3的相位噪声项消除掉，从而提高信号的质量，即每六个子载波中有一个是冗余的子载波，所以可以使开销降低到20％。
[0116] 进一步的，再请参见图4，是本发明实施例提供的一种第一调制模块10的结构示意图，所述第一调制模块10包括：设置单元101、调制单元102；
[0117] 所述设置单元101，用于在多个第一子载波中选择预设数量的第一子载波，并将选择出的预设数量的第一子载波设置为空子载波；
[0118] 具体的，当第一数字信号和第二数字信号输入到光发射机时，先由所述设置单元101在多个第一子载波中设置预设数量的空子载波，所设置的空子载波是预留出来的空子载波且不允许第一数字信号调制映射到其中，即在后续进行子载波映射时所述第一数字信号不会调制到所设置的空子载波上，其中，所设置的空子载波的数量小于或等于所述多个第一子载波的总数的一半，并且所设置的空子载波的数量也不能少于一个。
[0119] 所述调制单元102，用于将第一数字信号调制到所述多个第一子载波中未被设置为所述空子载波的第一子载波上，将第二数字信号调制到多个第二子载波上；
[0120] 具体的，在所述设置单元101设置好一定数量的空子载波后，所述调制单元102可将第一数字信号调制到所述多个第一子载波上，将第二数字信号调制到多个第二子载波上，其中，所述第一数字信号不调制到所述所设置的空子载波上。在完成子载波映射之后，所述空子载波依然不携带调制信号，或者所述空子载波所携带的调制信号为冗余数据。在将所述第一数字信号和所述第二数字信号调制到对应的子载波之前，所述调制单元102先分别对所述第一数字信号和所述第二数字信号进行串并交换，并将所述第一数字信号和所述第二数字信号均变成并行频域数据，然后再对已变成并行频域数据的第一数字信号和第二数字信号进行QAM映射，并将二进制的比特流映射到复平面上，变成一个个调制符号，下一步即可将所述调制符号映射到相应的子载波上，即将第一数字信号调制到所述多个第一子载波上，将第二数字信号调制到多个第二子载波上。
[0121] 进一步的，再请参见图5，是本发明实施例提供的一种第二调制模块30的结构示意图，所述第二调制模块30包括：时域信号转换单元301、电信号转换单元302、光信号调制单元303、发射单元304；
[0122] 所述时域信号转换单元301，用于将所述多个目标第一子载波中各目标第一子载波所携带的调制信号转换为第一串行时域信号，并将所述多个第二子载波中各第二子载波所携带的调制信号转换为第二串行时域信号；
[0123] 具体的，所述时域信号转换单元301具体用于分别对所述多个目标第一子载波中各目标第一子载波与所述多个第二子载波中各第二子载波进行快速傅里叶逆变换和并串转换，并将各目标第一子载波所携带的调制信号转换为第一串行时域信号，并将各第二子载波所携带的调制信号转换为第二串行时域信号。
[0124] 或者，所述时域信号转换单元301具体用于分别对所述多个目标第一子载波中各目标第一子载波与所述多个第二子载波中各第二子载波进行上采样子载波调制和时域相加，并将各目标第一子载波所携带的调制信号转换为第一串行时域信号，并将各第二子载波所携带的调制信号转换为第二串行时域信号。
[0125] 所述电信号转换单元302，用于将所述第一串行时域信号转换为第一模拟电信号，并将所述第二串行时域信号转换为第二模拟电信号；
[0126] 具体的，当所述时域信号转换单元301是通过快速傅里叶逆变换和并串转换得到所述第一串行时域信号和所述第二串行时域信号时，所述电信号转换单元302先分别向所述第一串行时域信号和所述第二串行时域信号插入CP，再通过DAC将插入CP后的第一串行时域信号转换为第一模拟电信号，并通过DAC将插入CP后的第二串行时域信号转换为第二模拟电信号。
[0127] 当所述时域信号转换单元301是通过上采样子载波调制和时域相加得到所述第一串行时域信号和所述第二串行时域信号时，所述电信号转换单元302直接通过DAC将插入CP后的第一串行时域信号转换为第一模拟电信号，并通过DAC将插入CP后的第二串行时域信号转换为第二模拟电信号。
[0128] 所述光信号调制单元303，用于将所述第一模拟电信号和所述第二模拟电信号调制到相同的光载波上，以得到第一光信号和第二光信号，并对所述第一光信号和所述第二光信号进行偏振复用；
[0129] 具体的，所述光信号调制单元303通过驱动器分别将所述第一模拟电信号和所述第二模拟电信号连接到正交调制器上，再通过所述正交调制器将所述第一模拟电信号和所述第二模拟电信号调制到相同的光载波上，以得到第一光信号和第二光信号，再通过偏振合波器对所述第一光信号和所述第二光信号进行偏振复用，使得所述第一光信号和所述第二光信号可以分别处于不同的偏振态上。
[0130] 所述发射单元304，用于将携带有偏振复用后的第一光信号和第二光信号的光载波发射到光接收机；
[0131] 具体的，偏振合波器对所述第一光信号和所述第二光信号进行偏振复用后，所述发射单元304通过所述偏振合波器将偏振复用的多载波光信号发射到所述光接收机，所述偏振复用的多载波光信号包括分别处于不同的偏振态上的第一光信号和第二光信号。
[0132] 由上可见，本发明实施例通过在多个第一子载波中设置预设数量的空子载波，使得第一数字信号不调制到所设置的空子载波上，再通过计算处于空子载波所在频率的第二子载波所携带的调制信号的相位共轭值，并将相位共轭值调制到对应的空子载波上，可以使添加有相位共轭值的空子载波与对应位置的第二子载波形成相位共轭对，使光接收机可以根据光载波中的相位共轭对计算出非线性相位噪声以进行相位补偿，由于只需要空子载波与对应位置的第二子载波构成相位共轭对，无需要求整个Y偏振方向的信号均为X方向信号的共轭，所以可以提高实际传输的容量，以降低开销。
[0133] 请参见图6，是本发明实施例提供的一种光发射机的结构示意图，所述光发射机1000可以包括第一调制装置1002、处理器1001、第二调制装置1003(所述光发射机1000中的处理器1001的数量可以为一个或多个，图6中以一个处理器1001为例)。本发明的一些实施例中，第一调制装置1002、处理器1001、第二调制装置1003可通过通信总线或其他方式连接，其中，图6以通过通信总线连接为例。
[0134] 所述第一调制装置1002，用于在多个第一子载波中设置预设数量的空子载波，并将第一数字信号调制到所述多个第一子载波上，将第二数字信号调制到多个第二子载波上；其中，所述第一数字信号不调制到所述空子载波上；
[0135] 所述处理器1001，用于计算处于所述空子载波所在频率的第二子载波所携带的调制信号的相位共轭值，并通知所述第一调制装置1002将所述相位共轭值调制到对应频率的所述空子载波上，并将所述多个第一子载波作为多个目标第一子载波；
[0136] 所述第二调制装置1003，用于将所述多个目标第一子载波与所述多个第二子载波调制到光载波上，并将所述光载波发射到光接收机，以使所述光接收机根据所述光载波中的相位共轭对计算出非线性相位噪声以进行相位补偿。
[0137] 其中，所述第一调制装置1002，具体用于在多个第一子载波中选择预设数量的第一子载波，并将选择出的预设数量的第一子载波设置为空子载波，并将第一数字信号调制到所述多个第一子载波中未被设置为所述空子载波的第一子载波上，将第二数字信号调制到多个第二子载波上。
[0138] 其中，所述多个第一子载波中各第一子载波所在频率与所述多个第二子载波中各第二子载波所在频率分别对应相等；
[0139] 所述空子载波的预设数量小于或等于所述多个第一子载波的总数的一半；
[0140] 在所述相位共轭值调制到所述空子载波之前，所述空子载波不携带调制信号，或者所述空子载波所携带的调制信号为冗余数据；
[0141] 在所述相位共轭值调制到所述空子载波之后，所述空子载波携带的所述相位共轭值是通过对处于所述空子载波所在频率的第二子载波所携带的调制信号进行计算得到的。
[0142] 其中，所述第二调制装置1003具体包括：时域信号转换器1013、数模转换器1023、正交调制器1033、偏振合波器1043；
[0143] 所述时域信号转换器1013，用于将所述多个目标第一子载波中各目标第一子载波所携带的调制信号转换为第一串行时域信号，并将所述多个第二子载波中各第二子载波所携带的调制信号转换为第二串行时域信号；
[0144] 所述数模转换器1023，用于将所述第一串行时域信号转换为第一模拟电信号，并将所述第二串行时域信号转换为第二模拟电信号；
[0145] 所述正交调制器1033，用于将所述第一模拟电信号和所述第二模拟电信号调制到相同的光载波上，以得到第一光信号和第二光信号；
[0146] 所述偏振合波器1043，用于对所述第一光信号和所述第二光信号进行偏振复用，并将携带有偏振复用后的第一光信号和第二光信号的光载波发射到光接收机。
[0147] 其中，所述时域信号转换器1013，具体用于分别对所述多个目标第一子载波中各目标第一子载波与所述多个第二子载波中各第二子载波进行快速傅里叶逆变换和并串转换，并将各目标第一子载波所携带的调制信号转换为第一串行时域信号，并将各第二子载波所携带的调制信号转换为第二串行时域信号；或者，
[0148] 所述时域信号转换器1013，具体用于分别对所述多个目标第一子载波中各目标第一子载波与所述多个第二子载波中各第二子载波进行上采样子载波调制和时域相加，并将各目标第一子载波所携带的调制信号转换为第一串行时域信号，并将各第二子载波所携带的调制信号转换为第二串行时域信号。
[0149] 由上可见，本发明实施例通过在多个第一子载波中设置预设数量的空子载波，使得第一数字信号不调制到所设置的空子载波上，再通过计算处于空子载波所在频率的第二子载波所携带的调制信号的相位共轭值，并将相位共轭值调制到对应的空子载波上，可以使添加有相位共轭值的空子载波与对应位置的第二子载波形成相位共轭对，使光接收机可以根据光载波中的相位共轭对计算出非线性相位噪声以进行相位补偿，由于只需要空子载波与对应位置的第二子载波构成相位共轭对，无需要求整个Y偏振方向的信号均为X方向信号的共轭，所以可以提高实际传输的容量，以降低开销。
[0150] 再请参见图7，是本发明实施例提供的另一种光发射机的结构示意图，所述光发射机包括串并变换电路、正交映射电路、存储电路、相位共轭电路、IFFT电路、并串转换电路、CP插入电路、DAC电路、驱动器、激光器、正交调制器、PBC(polarization beam combiner，偏振合波器)；
[0151] 所述串并变换电路，用于将两路原始数字信号分别变换成两路对应的并行频域数据，并将两路并行频域数据传输到所述正交映射电路；
[0152] 所述正交映射电路，用于对两路并行频域数据进行QAM映射，并将二进制的比特流映射到复平面上，变成一个个调制信号，再将其中一路并行频域数据对应的调制信号映射到第一组子载波，另一路并行频域数据对应的调制信号映射到第二组子载波，再将第一组子载波和第二组子载波传输到所述存储电路；
[0153] 其中，在第一组子载波和/或第二组子载波中需要设置若干空子载波，所设置的空子载波是预留出来的空子载波且不允许调制信号调制映射到其中，所设置的空子载波的总数小于或等于第一组子载波的总数的一半，并且所设置的空子载波的数量也不能少于一个，第一组子载波的数量和第二组子载波的数量相同；其中，第一组子载波中各子载波所在频率与第二组子载波中各子载波所在频率分别对应相等。
[0154] 所述存储电路，用于存储第一组子载波和第二组子载波。
[0155] 所述相位共轭电路，用于从所述存储电路所存储的第一组子载波和/或第二组子载波中提取出空子载波，以及空子载波所在频率的另一组的子载波，再计算空子载波所在频率的另一组的子载波所携带的调制信号的相位共轭值，再将相位共轭值调制到对应的空子载波上，并将所述存储电路中的空子载波所携带的调制信号更新为对应的相位共轭值，使得空子载波所携带的调制信号可以与相同频率位置上的另一组子载波所携带的调制信号形成相位共轭对。
[0156] 其中，在将所述存储电路中的空子载波所携带的调制信号更新为对应的相位共轭值后，所述存储电路可并将第一组子载波作为目标第一组子载波，并将第二组子载波作为目标第二组子载波，即目标第一组子载波和目标第二组子载波中被设置为空子载波的子载波所携带的调制信号均变为对应的相位共轭值。
[0157] 所述IFFT电路，用于对目标第一组子载波和目标第二组子载波进行快速傅里叶逆变换。
[0158] 所述并串转换电路，用于对快速傅里叶逆变换后的目标第一组子载波和目标第二组子载波分别进行并串转换，以分别得到第一串行时域信号和第二串行时域信号。
[0159] 所述CP插入电路，用于分别向第一串行时域信号和第二串行时域信号插入CP。
[0160] 所述DAC电路，用于将插入CP后的第一串行时域信号转换为第一模拟电信号，再将插入CP后的第二串行时域信号转换为第二模拟电信号。
[0161] 所述驱动器，用于将第一模拟电信号和第二模拟电信号传输到所述正交调制器。
[0162] 所述激光器，用于提供光源，该光源经过光分路器变成两路相同的光载波，两路相同的光载波分别传输到所述正交调制器上。
[0163] 正交调制器，用于将第一模拟电信号调制到其中一路光载波上，并将第二模拟电信号调制到另一路光载波上，再将携带有模拟电信号的两路光载波传输到PBC上。
[0164] 所述PBC，用于对携带有模拟电信号的两路光载波进行偏振复用，以形成偏振复用信号。
[0165] 由上可见，本发明实施例通过在第一组子载波和/或第二组子载波中设置预设数量的空子载波，使得原始数字信号不调制到所设置的空子载波上，再通过计算处于空子载波所在频率的另一组子载波所携带的调制信号的相位共轭值，并将相位共轭值调制到对应的空子载波上，可以使添加有相位共轭值的空子载波与对应位置的另一组子载波形成相位共轭对，使光接收机可以根据光载波中的相位共轭对计算出非线性相位噪声以进行相位补偿，由于只需要空子载波与对应位置的另一组子载波构成相位共轭对，无需要求整个Y偏振方向的信号均为X方向信号的共轭，所以可以提高实际传输的容量，以降低开销。
[0166] 再请参见图8，是本发明实施例提供的又一种光发射机的结构示意图，所述光发射机可以包括串并变换电路、正交映射电路、存储电路、相位共轭电路、上采样子载波调制电路、时域相加电路、DAC电路、驱动器、激光器、正交调制器、PBC；
[0167] 图8中的所述串并变换电路、正交映射电路、存储电路、相位共轭电路、DAC电路、驱动器、激光器、正交调制器以及PBC的具体实现方式可以参见上述图7对应实施例中的串并变换电路、正交映射电路、存储电路、相位共轭电路、DAC电路、驱动器、激光器、正交调制器以及PBC，这里不再进行赘述。
[0168] 所述上采样子载波调制电路，用于对所述存储电路所传输的目标第一组子载波和目标第二组子载波分别进行上采样子载波调制，以得到第一并行时域信号和第二并行时域信号。
[0169] 所述时域相加电路，用于分别对第一并行时域信号和第二并行时域信号进行时域相加，以分别得到第一串行时域信号和第二串行时域信号，并将第一串行时域信号和第二串行时域信号传输到DAC电路，以使DAC电路将第一串行时域信号转换为第一模拟电信号，并将第二串行时域信号转换为第二模拟电信号。
[0170] 由上可见，本发明实施例通过在第一组子载波和/或第二组子载波中设置预设数量的空子载波，使得原始数字信号不调制到所设置的空子载波上，再通过计算处于空子载波所在频率的另一组子载波所携带的调制信号的相位共轭值，并将相位共轭值调制到对应的空子载波上，可以使添加有相位共轭值的空子载波与对应位置的另一组子载波形成相位共轭对，使光接收机可以根据光载波中的相位共轭对计算出非线性相位噪声以进行相位补偿，由于只需要空子载波与对应位置的另一组子载波构成相位共轭对，无需要求整个Y偏振方向的信号均为X方向信号的共轭，所以可以提高实际传输的容量，以降低开销。
[0171] 本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。
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