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基于抗非线性SVM的几何整形单载波光子太赫兹通信系统
发布时间: 2025-11-05
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
发明专利
行业领域：
电子信息技术,通信技术
成果介绍
本发明公开了基于抗非线性SVM的几何整形单载波光子太赫兹通信系统，属于接入通信技术领域。首先光子太赫兹通信系统的发射端生成两个独立数据经过调制，得到GS‑16QAM信号。然后将驱动信号分离为实部和虚部，分别驱动IQ调制器的I和Q分支，调制激光器ECL1发出连续稳定的光载波，同时将GS‑16QAM信号调整到太赫兹频段，并在通过光外差拍频的方式产生太赫兹信号作为载波，搭载GS‑16QAM信号送入太赫兹仿真信道进行传输。在传输过程中，接收到的THz波信号经过可变光衰减器后，由UTC‑PD进行转换，最后在接收端通过DSP算法对捕获的信号进行均衡和恢复，得到光子太赫兹通信系统的输出信号。本发明提升了系统的数据传输速率和系统容量，并显著提高误码性能。
成果亮点
本成果针对光子太赫兹通信系统中功率放大器非线性效应导致的信号失真问题，创新性地提出并实验验证了一种基于支持向量机（SVM）的抗非线性几何整形方案。
该方案的核心在于，摒弃了传统简单星座图，采用基于SVM的机器学习算法对发射符号进行智能几何整形。SVM通过在特征空间中寻找最优分类超平面，能够天然地“预见”并规避由非线性失真引起的判决模糊区域。在发送端，我们根据SVM学习到的决策边界，对初始星座点位置进行优化，使其在叠加非线性效应后，在接收端仍能保持足够大的类间间隔，从而显著提升系统的非线性容限。
在单载波太赫兹通信实验平台上验证表明，与传统均匀星座相比，该方案在相同非线性条件下，显著降低了系统的误码率。其优势在于，它并非被动地补偿非线性，而是主动地“设计”信号，使其与非线性信道特性相匹配，实现了一种智能化的信号与信道协同设计。此项研究为突破未来太赫兹通信系统中的非线性瓶颈提供了一条有效且富有前景的技术路径。
团队介绍
北京邮电大学
余建国 , 铁常浩 , 李凯乐
成果资料
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