文档摘要：在模分复用系统的数字信号处理单元中,多输入多输出(Multi-InputMulti-Output,MIMO)均衡技术可用来补偿由各类模式相关噪声引起的信号误码率(BitErrorRate,BER)劣化问题.而MIMO均衡算法的工作性能严重依赖于步长因子μ以及抽头数K,因此在固化均衡器之前,确定MIMO均衡算法中μ-K参数组合的最优值至关重要.为提高参数优化效率,提出了一种基于遗传算法(GeneticAlgorithm,GA)的MIMO均衡参数优化方案,即遗传-MIMO(GA-MIMO),在保证最小BER输出的同时降低参数优化过程所需的计算开销.为验证GA-MIMO的工作性能,构建了基于10km六模光纤的点对点通信实验系统,使用新方案补偿并行通信的六路数据,并与最速下降法和迭代算法进行性能比较.实验结果表明,所提GA方案可实现MIMO均衡中最高99.98%的最优μ-K参数命中率,且GA-MIMO算法的全局搜索性使其相比于最速下降法和迭代算法可最多分别节省86.14%和90.3%的均衡算法调用次数,有效降低了确定最优μ-K参数组合时的计算开销.
Abstract：Inthedigitalsignalprocessingunitofthemode-divisionmultiplexedsystem,themulti-inputandmulti-output(MIMO)equalizationtechnologyisusuallyusedtocompensateforthesignalbiterrorrate(BER)degradationdisturbedbyvariousmode-dependentnoises.TheperformanceofMIMOequalizationalgorithmdependsheavilyonthestepsizefactorμandthenumberoftapsK,sobeforeweldingtheequalizers,it'simportanttodeterminetheoptimalvalueofμ-KcombinationinMIMOequalizationalgorithm.Ageneticalgorithm(GA)basedMIMOequalizationparameteroptimizationscheme,name-lyGA-MIMO,isproposedtoimprovetheefficiencyoftheparameteroptimization,whichisusedtoreducethecomputationalcostsrequiredduringparameteroptimizationwiththeminimumBERoutput.InordertoverifytheperformanceofGA-MI-MO,apoint-to-pointcommunicationexperimentalsystembasedon10kmsix-modefiberisconstructed.Thenewschemeisusedtocompensatetheparallellytransmittedsix-channeldata,andtheperformanceiscomparedwiththesteepestdescentmethodanditerativealgorithm.TheexperimentalresultsshowthattheproposedGAschemeachievesthehitrateoftheopti-malμ-KparametersinMIMOequalizationupto99.98%,andtheglobalsearchfunctionofGAalgorithmhelpssavethenum-berofcallstotheequalizationalgorithmof86.14%and90.3%comparedwiththesteepestdescentalgorithmanditerativeal-gorithm,respectively,effectivelyreducingthecomputationalcostoflocatingμ-Kparameters.
作者：赵天烽 文峰 冯变霞 武保剑 许渤 邱昆Author：ZHAOTian-feng WENFeng FENGBian-xia WUBao-jian XUBo QIUKun
作者单位：电子科技大学信息与通信工程学院光纤传感与通信教育部重点实验室,四川成都611731
刊名：电子学报 ISTICEIPKU
Journal：ActaElectronicaSinica
年，卷(期)：2024, 52(5)
分类号：TN913.7
关键词：模分复用 多输入多输出 遗传算法 少模光纤 最小均方误差
Keywords：mode-divisionmultiplexing multi-inputandmulti-output geneticalgorithm few-modefiber leastmeansquare
机标分类号：J20-02TP391.41TN929.5
在线出版日期：2024年7月22日
基金项目：面向模分复用系统的遗传-MIMO均衡参数优化技术[
期刊论文] 电子学报--2024, 52(5)赵天烽 文峰 冯变霞 武保剑 许渤 邱昆在模分复用系统的数字信号处理单元中,多输入多输出(Multi-InputMulti-Output,MIMO)均衡技术可用来补偿由各类模式相关噪声引起的信号误码率(BitErrorRate,BER)劣化问题.而MIMO均衡算法的工作性能严重依赖于步长因子...参考文献和引证文献
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