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本发明提出了一种模式复用与无线MIMO相融合的Front‑haul光纤传输系统；该系统能提供单模光纤传输系统的六倍容量；或者在容量或速率上的Front‑haul传输压力减小到单模光纤传输系统的六分之一；系统采用大有效折射率差、大有效面积六模式少模光纤，有效减小非线性效应和模式串扰；为特殊应用场景下移动通信Front‑haul长跨距传输提供新思路和保障。

本发明公开了基于三维脉冲幅度位置调制的正交模式复用传输方法，属于光传输技术领域，输入的原始数据经过串并变换单元进行串并变换后在APPM映射单元中完成编码映射，编码后的信号经过上采样单元后经过滤波器单元进行正交滤波，滤波后的信号经过加法器单元相加合成一路三维APPM信号进行正交模式传输；该方法基于三组正交滤波器实现了三路脉冲幅度调制调制（APPM）信号的复用，并结合正交模式复用传输方法进一步实现传输容量的大幅倍增，改善了APPM频谱效率低的问题，增加了传输容量，也为APPM扩展到更多维度提供了一种可能性；同时正交模式复用的传输方案消除了少模光纤中的模式串扰，在接收端不需要进行MIMO-DSP处理，降低系统成本，实现低复杂度的大容量传输。

本发明公开了正交模式与码片关联传输方法，属于光通信技术领域，1）根据系统的信道进行每种模式上码本设计，根据每种模式的码本对原本需要发送的数据流做扩频处理；2）对原始比特流信息进行重新的编码，在接收端通过每个模式对应的对应码本信息，进行积分判决，还原出原本的比特流信息。本发明以抑制模间串扰，针对少模光纤在应用中不可避免发生模间耦合产生的信号串扰问题，与使用复杂的MIMO均衡器和设计新型少模光纤技术相比，本发明专利从编码的角度出发，抑制信号串扰问题，节约了器件成本。通过获取一定的信道情况，来合理设计调整扩频倍数以及码本设计，可以有效的抑制模式耦合带来的信号串扰问题。

本发明公开了一种正交模分复用系统的环路控制方法，属于光通信技术领域，包括如下步骤：1）信号经过空间光传输后，通光器的刀片上升时称为加载状态，使环路完全充满六个模式正交的光信号；2）所述的步骤1）后是循环状态，该状态决定了该环路实际的传输距离；3）当光信号循环特定的圈数后，进入正交模式解复用模块，入射光加载到模式解复用分离器进行正交解复用，得到的高斯光束分别进入六根单模光纤进行光电转换；4）选择比循环时间短的门控信号，避免在时间窗口边缘出现突发错误。本发明的每种模式可以承载独立的数据信道，并且正交性能够实现多种模式之间的高效复用和低模间串扰，这样就可以提高通信的速率和通信容量。

本发明公开了一种降低信道串扰的方法,包括以下步骤：(1)产生不同模式组涡旋光；(2)每个模式组中选择一种涡旋光参与模式组复用；(3)采用轨道角动量(OAM)光纤传输复用后的信号；(4)解调模式组复用。本发明还公开了一种降低信道串扰的系统。本发明采用模式组复用方法提高信道间的隔离度，降低信道间能量相互耦合的概率；采用OAM光纤传输复用的涡旋光模式组，增加涡旋光信道的数量和降低涡旋光信道间串扰，降低传输损耗，促进空分复用的涡旋光远距离传输；采用模式组解调方法，同时解调模式组中任意一种涡旋光，提高模式组的解调能力；采用系统方案，实现大于100公里的5种模式组复用的离涡旋光传输。

本发明公开了一种正交模式复用光信号的耦合保持方法和装置，其中方法包括：将不同的正交模式光信号扇入到多芯光纤中进行纤内耦合，耦合之后的光信号以统一的正交模分复用信号形式输入到多模光纤中进行正交模分复用传输，在传输过程中采用中继节点对光信号进行整形补偿，保持模式之间的正交性。本发明通过中继节点对多模光信号的补偿，保持正交模式信号在传输过程中的耦合特性；通过减小多芯光纤之间的纤芯距来增加耦合系数，实现多芯光纤中纤芯之间的强耦合，实现正交模式的耦合。

本发明公开了一种基于格基规约的模分复用系统损伤补偿方法，属于通信技术领域，本发明的方法首先对最小二乘(LS)估计得到的非正交信道矩阵H进行规约处理，得到一个准正交矩阵和个幺模矩阵T，然后利用准正交矩阵对接收信号进行均衡得到最后将进行量化判决后左乘幺模矩阵T，实现之间的转换，得到发送信号的估计值。即，通过格基规约，将非正交信道矩阵的均衡问题转化为准正交矩阵的信号处理问题，从而解决了MDL引起的信道矩阵正交性劣化问题，提升了均衡算法的损伤补偿性能。本发明采用格基算法进行对信道矩阵进行准正交化，对MDL造成的损伤进行了有效补偿，其具有计算复杂度低、误码性能优的特点，具有较好的解复用效果。