专利名称：驱动信号幅度的控制方法和装置、dqpsk发射机系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种DQPSK发射机系统中驱动信号幅度的控制方法和装置、DQPSK发射机系统。
背景技术：
近几年来，随着光传输系统速度的提高和容量的增大，在光纤传输技术领域，特别是密集波分复用(DWDM)光纤传输技术领域中，以DQPSK为代表的光相位调制方法越来越受到业界的重视。DQPSK (Differential Quadrature Phase Shift Keying，差分正交相移键控)调制方法是以光信号前后码元的四个不同相位差来传输信息，因此其码元速度只有传统光幅度调制方法的一半，从而具有优越的色散和偏振模色散性能、以及更高的频带利用率，更加适用于大容量、长距离的光传输系统。在如图1所示的DQPSK发射机系统中，包括DQPSK调制器和驱动器I、Q，分别通过驱动器I和驱动器Q输入DQPSK调制器的两路驱动信号(包括Q路驱动信号和I路驱动信号，其中，Q表示正交、I表示同相)的幅度相等可以使调制得到的DQPSK信号的四个相位均分在0 □ 2 π上，相位分离程度最大且相同。同时，当两路驱动信号的幅度都等于2倍 νπ (νπ为DQPSK调制器的半波电压)时，DQPSK调制器的调制效率最高且得到的DQPSK调制信号的质量最好。但是，目前相关技术中并未对输入DQPSK调制器的两路驱动信号的幅度进行控制，从而使得DQPSK调制器的调制效率较差，进而影响了整个DQPSK发射机系统的性能。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种DQPSK发射机系统中驱动信号幅度的控制方法和装置、DQPSK发射机系统，以至少解决上述的未对输入DQPSK调制器的两路驱动信号的幅度进行控制使得DQPSK调制器的调制效率较差，影响整个DQPSK发射机系统的性能的问题。根据本发明的一个方面，提供了一种差分正交相移键控DQPSK发射机系统中驱动信号幅度的控制方法，包括通过最大化DQPSK发射机系统中的DQPSK调制器的平均输出功率，控制输入DQPSK调制器的正交Q路驱动信号和同相I路驱动信号的幅度均稳定在2Vn， 其中，Vn为DQPSK调制器的半波电压。根据本发明的另一方面，提供了一种差分正交相移键控DQPSK发射机系统中驱动信号幅度的控制装置，包括第一调节模块，用于保持输入DQPSK调制器的正交Q路驱动信号和同相I路驱动信号中的第一路驱动信号的当前的幅度不变，调节Q路驱动信号和I路驱动信号中的第二路驱动信号的当前的幅度直到DQPSK调制器的平均输出功率最大，并将第二路驱动信号的当前的幅度设置为调节后的幅度；第二调节模块，用于保持第二路驱动信号的幅度为调节后的幅度不变，调节第一路驱动信号的幅度直到平均输出功率最大，并将第一路驱动信号的当前的幅度设置为调节后的幅度；操控模块，用于控制第一调节模块和第二调节模块依次重复执行各自的操作使得Q路驱动信号和I路驱动信号的幅度均达到2Vn，其中，νπ为DQPSK调制器的半波电压。根据本发明的又一方面，提供了一种差分正交相移键控DQPSK发射机系统，包括 DQPSK调制器、驱动器I、驱动器Q、和控制装置，其中，驱动器I，用于在控制装置输出的第一控制信号的控制下，输出DQPSK调制器的I路驱动信号到DQPSK调制器；驱动器Q，用于在控制装置输出的第二控制信号的控制下，输出DQPSK调制器的Q路驱动信号到DQPSK调制器； 控制装置，用于按照以下规则重复调整输入DQPSK调制器的正交Q路驱动信号和同相I路驱动信号中的一路驱动信号的幅度，使得Q路驱动信号和I路驱动信号的幅度均达到2Vn 保持输入DQPSK调制器的Q路驱动信号和I路驱动信号中的第一路驱动信号的当前的幅度不变，调节Q路驱动信号和I路驱动信号中的第二路驱动信号的当前的幅度直到DQPSK调制器的平均输出功率最大，并将第二路驱动信号的当前的幅度设置为调节后的幅度；保持第二路驱动信号的幅度为调节后的幅度不变，调节第一路驱动信号的幅度直到平均输出功率最大，并将第一路驱动信号的当前的幅度设置为调节后的幅度；其中，Vn SDQPSK调制器的半波电压。通过本发明，通过依次保持Q路驱动信号和I路驱动信号之一的幅度不变，调节另一路的幅度以最大化平均输出光功率，重复多次后，即可使得输入DQPSK调制器的两路驱动信号的幅度相等且均等于2、，即都稳定在2倍Vn，从而解决了相关技术中由于未对两路驱动信号的幅度进行控制使得DQPSK调制器的调制效率较差，影响了整个DQPSK发射机系统的性能的问题，进而实现了高质量DQPSK光信号的调制，并提高了整个DQPSK发射机系统的性能。
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图1是根据相关技术的DQPSK发射系统的结构示意图；图2是根据本发明实施例的DQPSK发射机系统中驱动信号幅度的控制方法的流程图；图3是根据本发明优选实施例的DQPSK发射机系统中驱动信号幅度的控制方法的流程图；图4是根据本发明实施的DQPSK发射机系统中驱动信号幅度的控制装置的示意图；图5是根据本发明实施的DQPSK发射机系统的结构示意图；图6是根据本发明优选实施的DQPSK发射机系统的结构示意图。
具体实施例方式下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。图2是根据本发明实施例的应用于如图1所示的DQPSK发射机系统中的DQPSK调制器的驱动信号幅度的控制方法的流程图，包括以下步骤步骤S202，通过最大化DQPSK发射机系统中的DQPSK调制器的平均输出功率，控制输入该DQPSK调制器的Q路驱动信号和I路驱动信号的幅度均稳定在2Vn，其中，V,为 DQPSK调制器的半波电压。具体地，如图3所示，步骤S202包括以下步骤步骤S302，保持输入DQPSK调制器的Q路驱动信号和I路驱动信号中的第一路驱动信号的当前的幅度不变，调节Q路驱动信号和I路驱动信号中的第二路驱动信号的当前的幅度直到DQPSK调制器的平均输出功率最大，并将第二路驱动信号的当前的幅度设置为调节后的幅度；步骤S304，保持第二路驱动信号的幅度为调节后的幅度不变，调节第一路驱动信号的幅度直到平均输出功率最大，并将第一路驱动信号的当前的幅度设置为调节后的幅度；依次重复步骤S302和步骤S304使得Q路驱动信号和I路驱动信号的幅度均达到 2νπ，其中，νπ为DQPSK调制器的半波电压。这里是一个步骤S302和步骤S304的循环过程，在步骤S304之后，再次保持第一路驱动信号的幅度为步骤S304中调节后的幅度不变，调节上述第二路驱动信号的幅度使得平均输出功率最大；依次执行，即每次均保持为上次调节后的幅度不变，调节另一路的幅度。相关技术中由于并未对输入DQPSK调制器的两路驱动信号的幅度进行控制，从而使得DQPSK调制器的调制效率较差，进而影响了整个DQPSK发射机系统的性能。本实施例通过依次保持Q路驱动信号和I路驱动信号之一的幅度不变，调节另一路的幅度以最大化平均输出光功率，重复多次后，即可使得输入DQPSK调制器的两路驱动信号的幅度相等且均等于2Vn，即都稳定在2倍Vn，从而解决了相关技术中由于未对两路驱动信号的幅度进行控制使得DQPSK调制器的调制效率较差，影响了整个DQPSK发射机系统的性能的问题，进而实现了高质量DQPSK光信号的调制，并提高了整个DQPSK发射机系统的性能。本发明实施所采用的方法采用了循环过程，且方法简单，不仅有利于数字实现，而且具有成本低和可靠性高的特点。优选地，在步骤S302之前，还包括步骤S300，初始化Q路驱动信号和I路驱动信号的当前的幅度。优选地，在上述的方法中，上述第一路驱动信号为Q路驱动信号，第二路驱动信号为I路驱动信号；或者，第一路驱动信号为I路驱动信号，第二路驱动信号为Q路驱动信号。 由于Q路驱动信号和I路驱动信号是对称关系，因此在具体实施的过程中，先调节这两路驱动信号中的任一路均可，从而可以灵活地实施具体的控制过程。当第一路驱动信号为Q路驱动信号，第二路驱动信号为I路驱动信号时，上述控制方法具体如下步骤①，固定Q路驱动信号的当前的幅度，调节I路驱动信号的当前的幅度使输出平均光功率最大，并将I路驱动信号的当前的幅度设置为调节后的幅度(该步骤对应上述图3中的步骤S302)；步骤②，固定I路驱动信号的当前的幅度，调节Q路驱动信号的当前的幅度使输出平均光功率最大，并将Q路驱动信号的当前的幅度设置为调节后的幅度(该步骤对应上述图3中的步骤S304)。依次重复执行上述步骤①和步骤②，当重复多次后即可实现两路驱动信号的幅度都等于2倍νπ。显然，由于Q路和I路的对称性，在上述的方法的步骤①也可以先调节I路驱动信
7号的幅度，然后再在步骤②中调节Q路驱动信号的幅度。这里的具体步骤同上，不再赘述。优选地，保持Q路驱动信号的幅度不变，调节I路驱动信号的幅度直到DQPSK调制器的平均输出功率最大包括通过以下公式C3)得到调节后的I路驱动信号的幅度
权利要求
1.一种差分正交相移键控DQPSK发射机系统中驱动信号幅度的控制方法，其特征在于，包括通过最大化所述DQPSK发射机系统中的DQPSK调制器的平均输出功率，控制输入所述 DQPSK调制器的正交Q路驱动信号和同相I路驱动信号的幅度均稳定在2Vn，其中，所述Vn 为所述DQPSK调制器的半波电压。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过最大化所述DQPSK发射机系统中的 DQPSK调制器的平均输出功率，控制输入所述DQPSK调制器的正交Q路驱动信号和同相I路驱动信号的幅度均稳定在2Vn包括步骤S302，保持输入所述DQPSK调制器的正交Q路驱动信号和同相I路驱动信号中的第一路驱动信号的当前的幅度不变，调节所述Q路驱动信号和所述I路驱动信号中的第二路驱动信号的当前的幅度直到所述DQPSK调制器的平均输出功率最大，并将所述第二路驱动信号的当前的幅度设置为所述调节后的幅度；步骤S304，保持所述第二路驱动信号的幅度为所述调节后的幅度不变，调节所述第一路驱动信号的幅度直到所述平均输出功率最大，并将所述第一路驱动信号的当前的幅度设置为所述调节后的幅度；依次重复所述步骤S302和所述步骤S304使得所述Q路驱动信号和所述I路驱动信号的幅度均达到所述2Vn。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一路驱动信号为所述Q路驱动信号，所述第二路驱动信号为所述I路驱动信号；或者，所述第一路驱动信号为所述I路驱动信号，所述第二路驱动信号为所述Q路驱动信号。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，保持所述Q路驱动信号的幅度不变，调节所述I路驱动信号的幅度直到所述DQPSK调制器的平均输出功率最大包括通过以下公式得到所述调节后的I路驱动信号的幅度
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，保持所述I路驱动信号的幅度不变，调节所述Q路驱动信号的幅度直到所述DQPSK调制器的平均输出功率最大包括通过以下公式得到所述调节后的Q路驱动信号的幅度
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述第一路驱动信号为所述Q路驱动信号，所述第二路驱动信号为所述I路驱动信号时，通过以下公式得到依次重复所述步骤 S302和所述步骤S304的次数达到η次后，所述调节后的I路驱动信号的幅度和所述调节后的Q路驱动信号的幅度
7.一种差分正交相移键控DQPSK发射机系统中驱动信号幅度的控制装置，其特征在于，包括第一调节模块，用于保持输入所述DQPSK调制器的正交Q路驱动信号和同相I路驱动信号中的第一路驱动信号的当前的幅度不变，调节所述Q路驱动信号和所述I路驱动信号中的第二路驱动信号的当前的幅度直到所述DQPSK调制器的平均输出功率最大，并将所述第二路驱动信号的当前的幅度设置为所述调节后的幅度；第二调节模块，用于保持所述第二路驱动信号的幅度为所述调节后的幅度不变，调节所述第一路驱动信号的幅度直到所述平均输出功率最大，并将所述第一路驱动信号的当前的幅度设置为所述调节后的幅度；操控模块，用于控制所述第一调节模块和所述第二调节模块依次重复执行各自的操作使得所述Q路驱动信号和所述I路驱动信号的幅度均达到2Vn，其中，所述Vn为所述DQPSK 调制器的半波电压。
8.根据权利要求7所述的控制装置，其特征在于，所述第一路驱动信号为所述Q路驱动信号，所述第二路驱动信号为所述I路驱动信号；或者，所述第一路驱动信号为所述I路驱动信号，所述第二路驱动信号为所述Q路驱动信号。
9.一种差分正交相移键控DQPSK发射机系统，其特征在于，包括=DQPSK调制器、驱动器 I、驱动器Q、和控制装置，其中，所述驱动器I，用于在所述控制装置输出的第一控制信号的控制下，输出所述DQPSK调制器的I路驱动信号到所述DQPSK调制器；所述驱动器Q，用于在所述控制装置输出的第二控制信号的控制下，输出所述DQPSK调制器的Q路驱动信号到所述DQPSK调制器；所述控制装置，用于按照以下规则重复调整输入所述DQPSK调制器的正交Q路驱动信号和同相I路驱动信号中的一路驱动信号的幅度，使得所述Q路驱动信号和所述I路驱动信号的幅度均达到2Vn 保持输入所述DQPSK调制器的所述Q路驱动信号和所述I路驱动信号中的第一路驱动信号的当前的幅度不变，调节所述Q路驱动信号和所述I路驱动信号中的第二路驱动信号的当前的幅度直到所述DQPSK调制器的平均输出功率最大，并将所述第二路驱动信号的当前的幅度设置为所述调节后的幅度；保持所述第二路驱动信号的幅度为所述调节后的幅度不变，调节所述第一路驱动信号的幅度直到所述平均输出功率最大， 并将所述第一路驱动信号的当前的幅度设置为所述调节后的幅度； 其中，所述Vn为所述DQPSK调制器的半波电压。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述控制装置为数字算法处理单元，所述系统还包括第一数/模转换器、第二数/模转换器、模/数转换器、和光电探测器，其中， 所述光电探测器，用于探测所述DQPSK调制器的输出信号；所述模/数转换器，用于将所述光电探测器探测得到的所述输出信号转换为数字的所述输出信号，并输出到所述数字算法处理单元；所述数字算法处理单元，用于在所述调节的过程中，根据数字的所述输出信号确定所述DQPSK调制器的平均输出功率达到最大；所述第一数/模转换器，用于将所述数字算法处理单元输出的数字的所述第一控制信号转换为模拟信号，并输出到所述驱动器I ；所述第二数/模转换器，用于将所述数字算法处理单元输出的数字的所述第二控制信号转换为模拟信号，并输出到所述驱动器Q。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述数字算法处理单元为数字信号处理DSP芯片或现场可编程门阵列FPGA芯片。
全文摘要
本发明公开了一种DQPSK发射机系统中驱动信号幅度的控制方法和装置、DQPSK发射机系统，其中，控制方法包括通过最大化DQPSK发射机系统中的DQPSK调制器的平均输出功率，控制输入DQPSK调制器的正交Q路驱动信号和同相I路驱动信号的幅度均稳定在2Vπ，其中，Vπ为DQPSK调制器的半波电压。本发明实现了高质量DQPSK光信号的调制，并提高了整个DQPSK发射机系统的性能。
文档编号H04L27/20GK102340468SQ20101023024
公开日2012年2月1日 申请日期2010年7月14日 优先权日2010年7月14日
发明者吴信斌, 易鸿 申请人:中兴通讯股份有限公司