光信噪比检测电路、装置及方法_2

文档序号:9842944阅读:来源:国知局
SE噪声的调制深度,计算所述待测光信号的光信噪比;
[0042]控制模块,用于控制所述光开关模块、可调光滤波器、光电转换模块和调顶信号调理模块工作,并将光信噪比计算结果上报至光传输管理系统。
[0043]此外,为了达到上述目的,本发明还提供一种应用于所述光信噪比检测装置的光信噪比检测方法,所述光信噪比检测方法包括以下步骤:
[0044]在主光信号上调制调顶信号,输出带有调顶信号的光信号;
[0045]选择带有调顶信号的光信号中的一部分进行光信噪比检测,以提供多路含有调顶信号和ASE噪声的待测光信号;
[0046]从多路含有调顶信号和ASE噪声的待测光信号中选通要检测的待测光信号,将所选通的待测光信号的调制频率调整为该待测光信号的中心频率;
[0047]将调整调制频率后的待测光信号转换为电压信号;
[0048]对所述电压信号中的交流信号和直流信号分开放大后对应转换为两路数字信号,根据两路所述数字信号计算所述待测光信号的光信噪比,并将光信噪比计算结果上报至光传输管理系统。
[0049]本发明提供的光信噪比检测电路、装置及方法,通过光开关接入多路含有调顶信号和ASE噪声的待测光信号,并从多路待测光信号选通要检测的待测光信号进行光信噪比检测,可调光滤波器将光开关选通的待测光信号的调制频率调整为该待测光信号的中心频率,光电转换模块将调整调制频率后的待测光信号转换为电压信号,调顶信号调理模块对所述电压信号中的交流信号和直流信号分开放大后对应转换为两路数字信号,并根据两路所述数字信号确定调顶信号的调制深度和ASE噪声的调制深度,计算所述光信号的光信噪比,并由控制模块将光信噪比计算结果上报至光传输管理系统,从而可以准确地检测接入的每一路光信号的光信噪比,适用于40Gb/s和100Gb/s的高速光传输系统,解决了传统内插法无法实现高速光传输系统中光信噪比检测的问题。
【附图说明】
[0050]图1为本发明光信噪比检测电路较佳实施例的原理结构;
[0051]图2为本发明光信噪比检测电路中带有调顶信号的光信号的波形示意图;
[0052]图3为本发明光信噪比检测电路中带有调顶信号和ASE噪声的光信号的波形示意图;
[0053]图4为本发明光信噪比检测电路较佳实施例的电路结构示意图;
[0054]图5为本发明光信噪比检测装置较佳实施例的原理框图;
[0055]图6为本发明光信噪比检测方法较佳实施例的流程示意图。
[0056]本发明的目的、功能特点及优点的实现,将结合实施例,并参照附图作进一步说明。
【具体实施方式】
[0057]应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0058]本发明提供一种光信噪比检测电路,应用于高速光传输系统。
[0059]参照图1至图3,本发明光信噪比检测电路较佳实施例的原理框图;图2为本发明光信噪比检测电路中带有调顶信号的光信号的波形示意图;图3为本发明光信噪比检测电路中带有调顶信号和ASE噪声的光信号的波形示意图。
[0060]本发明较佳实施例中,所述光信噪比检测电路包括光开关100、可调光滤波器200、光电转换模块300、调顶信号调理模块400和控制模块500 ;光开关100、可调光滤波器200、光电转换模块300和调顶信号调理模块400依次连接,且光开关100、可调光滤波器200、光电转换模块300和调顶信号调理均与控制模块500连接。
[0061]其中,光开关100用于接入多路含有调顶信号和ASE噪声的待测光信号,并从多路待测光信号中选通要检测的待测光信号;可调光滤波器200用于将光开关100选通的待测光信号的调制频率调整为该待测光信号的中心频率;光电转换模块300用于将调整调制频率后的待测光信号转换为电压信号;调顶信号调理模块400用于对所述电压信号中的交流信号和直流信号分开放大后对应转换为两路数字信号,并根据两路所述数字信号确定调顶信号的调制深度和ASE噪声的调制深度,计算所述待测光信号的光信噪比;控制模块500用于控制所述光开关100模块、可调光滤波器200、光电转换模块300和调顶信号调理模块400工作,并将光信噪比计算结果上报至光传输管理系统,控制模块500可以是高速光传输系统的CPU。
[0062]在高速光传输系统中,可以设置一个或多个站点来检测光信号的光信噪比,每个站点可以循环检测一路或多路光信号。在本实施例中,通过光开关100接入多路含有调顶信号和ASE噪声的待测光信号,并从接入的多路待测光信号中选通要检测的一路待测光信号进行光信噪比检测,此光开关100可以接入4?8路待测光信号,光开关100每次选通一路待测光信号进行检测,例如光开关100接入5路待测光信号时,光开关100每次选通一路待测光信号进行检测,依次循环选通5路待测光信号。可调光滤波器200将光开关100选通的待测光信号的调制频率调整为该待测光信号的中心频率,光开关100选通的待测光信号会包括多个不同频率(即不同波长)的分波,每个分波都有其中心频率,可调光滤波器200循环扫描每个分波,每次找出一个分波的中心频率,然后将该分波的频率调整为其中心频率,使该分波的频率稳定。例如一待测路光信号包括80个分波,可调光滤波器200循环扫描80个分波,找出它们的中心频率;另外,这80个分波中不一定全部要进行检测,可调光滤波器200可根据需要选出要进行检测的分波,而将其余分波滤除。
[0063]光电转换模块300将调整调制频率后的待测光信号转换为电压信号,该电压信号包括带有调顶信号的交流信号、带有ASE噪声和调顶信号的直流信号。调顶信号调理模块400对所述电压信号中的交流信号和直流信号分开放大后对应转换为两路数字信号,并根据两路所述数字信号确定调顶信号的调制深度和ASE噪声的调制深度,计算待测光信号的光信噪比,并由控制模块500将光信噪比计算结果上报至光传输管理系统,如此,循环计算各路待测信号的光信噪比,从而检测出高速光传输系统中光信号的光信噪比。
[0064]相对于现有技术,本发明的光信噪比检测电路能够准确地检测接入的每一路光信号的光信噪比,适用于40Gb/s和100Gb/s的高速光传输系统,解决了传统内插法无法实现高速光传输系统中光信噪比检测的问题。
[0065]如图1所示,调顶信号调理模块400包括电压跟随单元410、交流信号调理单元420、直流信号调理单元430和光信噪比计算单元440 ;电压跟随单元410的输入端与光电转换模块300的输出端连接,电压跟随单元410的输出端分别与交流信号调理单元420的输入端和直流信号调理单元430的输入端连接,交流信号调理单元420的输出端与光信噪比计算单元440的第一输入端连接,直流信号调理单元430的输出端与光信噪比计算单元440的第二输入端连接。
[0066]其中,电压跟随单元410用于提取所述光电转换模块300输出的电压信号;交流信号调理单元420用于对所述电压信号中的交流信号进行信号放大并将放大后的交流信号转换为第一数字信号;直流信号调理单元430用于对所述电压信号中的直流信号进行信号放大并将放大后的直流信号转换为第二数字信号;光信噪比计算单元440用于根据所述第一数字信号和第二数字信号利用FFT算法计算调顶信号的光功率交流幅值、加载调顶信号时光信号的光功率直流幅值和可调光滤波器200带宽内的噪声功率,以确定调顶信号的调制深度和ASE噪声的调制深度,并根据所述调顶信号的调制深度和ASE噪声的调制深度计算待测光信号的光信噪比。
[0067]光信噪比计算单元440可以是FPGA(Field-Programmable Gate Array,可编程逻辑器件)和/或DSP (Digital Signal Processing,数字信号处理器)。
[0068]调顶信号调理模块400中通过电压跟随单元410提取光电转换模块300输出的电压信号,使得电压信号稳定地输出至交流信号调理单元420和直流信号调理单元430中,避免电压信号失真。交流信号调理单元420获取电压跟随单元410输出的电压信号中的交流信号,对该交流信号进行信号放大后,对放大后的交流信号进行模数转换,将该交流信号转换为第一数字信号,并将第一数字信号输出至光信噪比计算单元440 ;直流信号调理单元430获取电压跟随单元410输出的电压信号中的直流信号,对该直流信号进行信号放大后,对放大后的直流信号进行模数转换,经该直流信号转换为第二数字信号,并将第二数字信号输出至光信噪比计算单元440。
[0069]光信噪比计算单元440根据接收到的第一数字信号和第二数字信号,利用FFT算法计算调顶信号的光功率交流幅值、加载调顶信号时光信号的光功率直流幅值和可调光滤波器200带宽内的噪声功率,具体可以某段时间内交流信号、直流信号的信号幅度和ASE噪声信号幅值,从而计算出调顶信号的光功率交流幅值、加载调顶信号时光信号的光功率直流幅值和可调光滤波器200带宽内的噪声功率,具体FFT算法的计算原理为本领域公知常识,在此不作赘述。带有调顶信号的光信号(即光转发单元的光模块输出的光信号)如图2所示,带有调顶信号和ASE噪声的光信号如图3所示。图2和图3中,横轴t表示时间,纵轴P表示功率,逻辑“I”表示有调顶信号,逻辑“O”表示无调顶信号,Tl表示调顶信号的周期,Π表示调顶信号的调制频率,Ptl表示调顶信号的光功率交流幅值,Psl表示源端加载有调顶信号的光
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