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5G 时代光通信的关键技术解析

1. 系数优化与算法

在光通信相关的计算中，$E{\cdot}$ 表示期望算子。通过迭代梯度型优化算法，可以找到使特定方程最小化的系数 $h_{ij}(l)$。例如，以下是一组迭代公式：
- $h_{11}(k + 1, l) = h_{11}(k, l) + μ δε_1 z_1(k)y_1^(k + l)$
- $h_{12}(k + 1, l) = h_{12}(k, l) + μ δε_1 z_1(k)y_2^(k + l)$
- $h_{21}(k + 1, l) = h_{21}(k, l) + μ δε_2 z_2(k)y_1^(k + l)$
- $h_{22}(k + 1, l) = h_{22}(k, l) + μ δε_2 z_2(k)y_2^(k + l)$

其中，常数 $μ$ 是算法的步长。参数 $δε_1$ 和 $δε_2$ 是特定成本函数的导数，可通过将期望用瞬时值替换来估计：
- $δε_1 = 2(1 - |y_1|^2)$
- $δε_2 = 2(1 - |y_2|^2)$

2. 频率估计

在数字相干（或零差）光接收器中，光本地振荡器（OLO）与接收的光信号之间没有频率锁定，因此需要进行频率偏移补偿。具体操作步骤如下：
1. 将接收到的符号与前一个符号的复共轭相乘，得到一个复数，其相位等于两个符号的相位差。
2. 去除信号相位中编码的信息。对于 M 进制相移键控（PSK）信号，可以通过将复符号取 $m$ 次幂来实现。例如，对于正交相移键控（QPSK），需要取四