一种导频信号产生方法、装置及光模块与流程

本申请涉及光模块领域，具体涉及一种导频信号产生方法、装置及光模块。

背景技术：

为了增加对光模块的管理维护(operation，administration，andmaintenance，oam)功能，光模块在正常发送光业务信号的基础上，额外增加了二次导频调制，即在正常的光业务信号上调制一个幅度相对较低的幅度调制ask信号或者频率调制fsk信号或者连续的周期波信号，该幅度相对较低的调制信号用来在光模块之间传递管理维护oam信号，如图1所示。目前导频产生模块实际上多为dds(数字频率合成器)器件，该器件不仅增加了光模块的复杂度，还增加了光模块成本。

技术实现要素：

本申请实施例的目的在于，提供一种导频信号产生方法以及一种光模块，通过本申请实施例的技术方案可以将扰动信号以预定的幅度加载在业务信号进行光信号传输。

第一方面，本申请实施例提供一种导频信号产生方法，所述方法包括：生成第一方波信号；调整所述第一方波信号占空比，得到第二方波信号；根据所述第二方波信号得到预定幅度的导频信号。

本申请实施例通过控制方波信号的占空比，来控制产生的导频信号(即扰动信号)的幅度，进而可以将扰动信号与业务信号在光纤中传输。

在一些实施例中，所述调整所述第一方波信号的占空比，包括：获取所述第一方波信号对应的周期信号的幅度与所述预定幅度之间的关系；根据所述关系确定占空比调整方向；根据所述调整方向调整所述第一方波信号的占空比。

本申请实施例通过比较目标扰动信号的幅度与产生的第一方波信号的幅度之间的关系，来确定如何调整第一方波信号的占空比，最终输出满足幅度要求的扰动信号。

在一些实施例中，所述根据所述关系确定占空比调整方向，包括：当所述关系表征所述第一方波信号对应的周期信号的幅度大于所述预定幅度时，确定将所述第一方波信号的占空比向远离百分之五十的方向进行调整；当所述关系表征所述第一方波信号对应的周期信号的幅度小于所述预定幅度时，确定将所述第一方波信号的占空比向靠近百分之五十的方向进行调整。

本申请实施例通过占空比与输出周期信号幅度之间的大小关系，来确定对第一方波信号的调整方向。

在一些实施例中，所述生成第一方波信号，包括：获取被调制信号；生成初始方波信号；根据所述被调制信号调制所述初始方波信号得到所述第一方波信号。

本申请实施例通过所述第一方波信号来携带被调制信号，之后再通过调整所述第一方波信号的占空比来控制携带了管理维护信号的扰动信号的幅度。

在一些实施例中，所述根据所述被调制信号调制所述初始方波信号得到所述第一方波信号，包括：根据所述被调制信号调制所述初始方波信号的幅度，得到所述第一方波信号；或者根据所述被调制信号调制所述初始方波信号频率，得到所述第一方波信号。本申请实施例，通过管理维护信号来调制方波信号的频率和幅度，得到调频信号或调幅信号。

在一些实施例中，所述导频信号产生方法包括：获取被调制信号；其中，所述根据所述第二方波信号得到导频信号，包括：根据所述被调制信号调制所述第二方波信号，得到所述导频信号。

本申请实施例通过限幅后的第二方波信号来携带管理维护信号，得到预定幅度的导频信号。

在一些实施例中，所述根据所述被调制信号调制所述第二方波信号，包括：根据所述被调制信号调制所述第二方波信号的幅度；或者根据所述被调制信号调制所述第二方波信号频率。

本申请实施例通过管理维护信号调制控制幅度后的第二方波信号的幅度或者频率，得到调频信号或者调幅信号。

在一些实施例中，所述根据所述被调制信号调制所述初始方波信号幅度，或者根据所述被调制信号调制所述第二方波信号的幅度，包括：根据所述被调制信号的单位比特数据的传输时长确定调整时间窗口长度；以所述调整时间窗口长度为单位，对所述初始方波信号或者所述第二方波信号进行开关处理，获得幅度调制信号，其中，所述幅度调制信号为所述导频信号。

本申请实施例通过在管理维护信号的单位比特传输时间内控制方波信号的开关来将管理维护信号调制至方波信号。

在一些实施例中，所述根据所述被调制信号调制所述初始方波信号频率或者所述根据所述被调制信号调制所述第二方波信号频率，包括：根据所述被调制信号的单位比特数据的传输时长确定调整时间窗口长度；以所述调整时间窗口长度为单位，对所述初始方波信号或所述第二方波信号进行频率调整。

本申请实施例在管理维护信号的单位比特传输时间内控制方波信号的频率来将管理维护信号调制至方波信号。

第二方面，本申请实施例还提供一种导频信号产生装置，所述导频信号产生装置，包括：第一方波信号生成单元，被配置为生成第一方波信号；占空比调整单元，被配置为调整所述第一方波信号的占空比以获得第二方波信号；导频信号生成单元，被配置为基于所述第二方波信号生成预定幅度的导频信号。

第三方面，本申请实施例还提供一种光模块，所述光模块包括：信号处理模块，被配置为生产第一方波信号，调整所述第一方波信号占空比来生成第二方波信号；滤波器，被配置为对所述第二方波信号进行滤波处理，得到导频信号。

在一些实施例中，所述信号处理单元为dsp器件、mcu器件或者fpga器件。

在一些实施例中，所述光模块还包括：导频加载模块，被配置为将所述导频信号耦合到业务电信号上，产生带导频调制的业务电信号；以及激光器：将所述业务电信号转换为光信号。

第四方面，本申请实施例还提供一种信息处理设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其中，所述程序被处理器执行时可实现上述第一方面所记载的对应方案中的一种或多种方法。

第五方面，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，所述程序被处理器执行时可实现上述第一方面所记载的对应方案中的一种或多种方法。

第六方面，本申请提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行第一方面的任意可能的实现方式中的方法。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的光信号传输示意图；

图2为本申请实施例提供的一种导频信号产生方法的流程图；

图3为本申请实施例提供的一种方波信号占空比与输出周期信号幅度之间的关系图；

图4为本申请实施例提供的另一种方波信号的占空比与输出周期信号幅度之间的关系图；

图5为本申请实施例提供的采用第一方波信号携带管理维护信号的幅度调制信号得到导频信号的示意图；

图6是本申请实施例提供的采用第一方波信号携带管理维护信号的频率调制信号得到导频信号的示意图；

图7是本申请实施例提供的采用第三方波信号携带管理维护信号的幅度调制信号得到导频信号的示意图；

图8是本申请实施例提供的采用第四方波信号携带管理维护信号的频率调制信号得到导频信号的示意图；

图9是本申请实施例提供的导频信号产生装置的组成框图；

图10是本申请实施例提供的光模块的组成框图；

图11是本申请实施例提供的光模块的又一组成框图；

图12是本申请实施例提供的电子设备的组成框图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

为了增加对光模块的管理维护(operation，administration，andmaintenance，oam)功能，光模块在正常发送光业务信号的基础上，额外增加了二次导频调制，即在正常的光业务信号上调制一个幅度相对较低的幅度调制ask信号或者频率调制fsk信号或者连续的周期波信号，该幅度相对较低的调制信号用来在光模块之间传递管理维护oam信号，如图1所示。目前导频产生模块实际上多为dds(数字频率合成器)器件，该器件不仅增加了光模块的复杂度，还增加了光模块成本。

作为示例，图1展示了相互通信的光模块1和光模块2，其中光模块1包括发送端和接收端，光模块2包括接收端和发送端。图1的光模块1发送端产生了发往光模块2的管理维护信号，该管理维护信号对应的二进制信号为“0110011010”。图1中展示的oam调制信号为将管理维护信号调幅后得到的调制信号，业务调制信号为对业务信号调制后得到的调制信号。图1中的业务调制信号(即将业务信号调制后得到的信号)以及管理维护调制信号(即将oam调制后得到的信号)的通过光纤传输至光模块2的接收端。本申请实施例至少能够通过控制方波占空比来控制oam调制信号的幅度，控制扰动信号幅度。

本申请实施例的目的至少在于，提供一种导频信号产生方法以及一种光模块，通过本申请实施例的技术方案可以将扰动信号以预定的幅度加载在业务信号进行光信号传输。

如图2所示，本申请实施例提供一种导频信号产生方法100，导频信号产生方法100包括：s101，生成第一方波信号；s102，调整所述第一方波信号占空比，得到第二方波信号；s103，根据所述第二方波信号得到预定幅度的导频信号。

需要说明的是，在一些示例中所述第一方波信号为携带了管理维护信号的调制信号。在一些示例中，第一方波信号为基于管理维护信号(例如，光模块之间的管理维护信号)得到的调频信号或者调幅信号，之后第二方波信号来控制或者调整调频信号或者调幅信号的幅度，得到预定幅度的导频信号。例如，导频信号为图1示出的oam调制信号。

在另一些示例中，第一方波信号为未携带管理维护信号的方波信号，此时，可以用管理维护信号来调制第二方波信号来得到携带管理维护信号的调制型号。

本申请的发明人在研发过程中创造性发现了方波信号占空比与滤波后输出的周期信号幅度之间的关系。

下面通过图3和图4简要展示一下方波信号占空比差异导致的输出周期信号的幅度之间的差异。

图3展示的方波信号的幅度为k，频率为f且占空比50％，将该方波信号经过模拟滤波器滤波后得到第一周期信号，第一周期信号可以为幅度为a，频率为f的正弦波信号、类似正弦波或者三角波信号；图4将图3的方波信号的占空比调整至百分之二十五(即图4方波信号的幅度为k，频率为f，占空比25％方波信号)，图4方波信号经模拟滤波以后得到第二周期信号，第二周期信号是幅度为a/2，频率为f的类似正弦波信号或者三角波信号。

本申请的发明人发现：当方波信号的占空比为50％时，输出周期信号的幅度值最大；当调整后的方波信号的占空比大于50％，输出周期信号的幅度值随着占空比的增加呈比例减小；当调整后的方波信号占空比小于50％，输出周期信号的幅度值随着占空比的减小呈比例减小。另外，输出周期信号的频率和输入方波信号的频率一致，因此可以通过调节方波信号的频率，调整输出周期信号的频率。

本申请上述和下述实施例利用了图3和图4展示的方波信号占空比与输出周期信号幅度之间的控制关系，通过控制方波信号的占空比，来控制产生的导频信号(即扰动信号)的幅度，进而可以将导频信号(或者，称为扰动信号)与业务信号同时在光纤中传输。

在一些实施例中，s102调整所述第一方波信号的占空比，包括：步骤102-1，获取所述第一方波信号对应的周期信号的幅度与所述预定幅度之间的关系；步骤102-2，根据所述关系确定占空比调整方向；步骤102-3，根据所述调整方向调整所述第一方波信号的占空比。

在一些实施例中，步骤102-2所述根据所述关系确定占空比调整方向，包括：当所述关系表征所述第一方波信号幅度大于所述预定幅度时，确定将所述第一方波信号的占空比向远离百分之五十的方向进行调整；当所述关系表征所述第一方波信号幅度小于所述预定幅度时，确定将所述第一方波信号的占空比向靠近百分之五十的方向进行调整。

下面结合图3和图4进行示例性说明上述步骤102-1、步骤102-2以及步骤102-3。

假设图3的方波信号为上述第一方波信号，系统要求最终生产的导频信号的预定幅度为a/2。因此上述步骤s102调整所述第一方波信号的占空比，可以包括：获取图3第一方波信号对应的周期信号的幅度a(例如，通过滤波器对第一方波信号滤波得到周期信号的幅度，也就是说通过模拟滤波器过滤第一方波信号得到周期信号，该周期信号的幅度即第一方波信号幅度)，从系统读取导频信号的预定幅度为a/2(即图4展示的周期信号的幅度)；比较上述两个幅度值，可以得到两者之间的关系，即预定幅度值a/2是第一方波信号对应的周期信号的幅度值a的1/2；再根据占空比变化与对应周期信号幅度变化之间的规律(例如图3和图4展示的规律)，确定应该将第一方波信号的占空比调小也就是向远离百分之五十的方向调整第一方波信号的占空比；根据确定的调整方向来调整第一方波信号的占空比，即调整至占空比为百分之二十五。

本申请实施例通过比较导频信号的幅度与第一方波信号对应的周期信号的幅度之间的关系，来确定如何调整第一方波信号的占空比，最终输出满足幅度要求的扰动信号，有效控制了扰动信号的幅度。例如，本申请实施例通过占空比与输出周期信号幅度之间的大小关系，来确定对第一方波信号的调整方向。

下面介绍第一方波信号为携带管理维护信号的调制信号对应的示例1。

步骤s101的第一方波信号可以是调制光模块之间的管理维护信号得到的调制信号，此时s101生成第一方波信号的过程可以包括：s101-1，获取被调制信号(例如，获取光模块之间的管理维护信号)；s101-2，生成初始方波信号(例如，初始方波信号的幅度为m，频率为l，占空比为x％)；s101-3，根据所述被调制信号调制所述初始方波信号得到所述第一方波信号。相应的，s102调整所述第一方波信号占空比，得到第二方波信号，也就是调整携带了管理维护信号的方波信号的占空比，得到第二方波信号。

本申请实施例通过所述第一方波信号来携带被调制信号，之后再通过调整所述第一方波信号的占空比来控制携带了管理维护信号的扰动信号的幅度。

s101-3所述根据所述被调制信号调制所述初始方波信号得到所述第一方波信号，可以包括：根据所述被调制信号调制所述初始方波信号的幅度，得到所述第一方波信号；或者根据所述被调制信号调制所述初始方波信号频率，得到所述第一方波信号。本申请实施例，通过管理维护信号来调制方波信号的频率和幅度，得到调频信号或调幅信号。相应的，s102调整所述第一方波信号占空比，得到第二方波信号，也就是调整采用调幅或者调频方式携带了管理维护信号的方波信号的占空比，得到第二方波信号。

下面结合图5和图6说明携带了管理维护信号的第一方波信号的两种形式，即幅度调制信号(如图5的第一方波信号)和频率调制信号(如图6的第一方波信号)。

图5展示的第一方波信号为携带了管理维护信号的幅度调制信号，后续该幅度调制信号需要经过占空比调节产生第二方波信号(图中未示出)，之后第二方波信号再经过图5示出的模拟滤波器滤波得到导频信号，该导频信号是正弦形式的幅度调制信号。

图6展示的第一方波信号为携带了管理维护信号的频率调制信号，后续该频率调制信号需要经过占空比调节产生第二方波信号(图中未示出)，之后第二方波信号再经过图6示出的模拟滤波器滤波得到导频信号，该导频信号是正弦形式的频率调制信号。

下面介绍采用管理维护信号来调制第二方波信号得到导频信号的示例2。

在一些实施例中，导频信号产生方法100还可以包括：获取被调制信号；此时，s103根据所述第二方波信号得到预定幅度的导频信号，包括：根据所述被调制信号调制所述第二方波信号，得到所述导频信号。例如，所述根据所述被调制信号调制所述第二方波信号，可以包括：根据所述被调制信号调制所述第二方波信号的幅度；或者根据所述被调制信号调制所述第二方波信号频率。本申请实施例通过管理维护信号调制第二方波信号的幅度或者频率，得到调频信号或者调幅信号。

下面结合图7和图8说明根据管理维护信号调制第二方波信号后得到的第三方波信号的类型，即幅度调制信号(如图7的第三方波信号)和频率调制信号(如图8的第四方波信号)。

图7展示的第三方波信号是根据管理维护信号来调制第二方波信号的幅度后得到的方波信号，该第三方波信号为携带了管理维护信号的幅度调制信号(例如，该第三方波信号可以采用下文示出的幅度调制方式来获得)，之后第三方波信号再经过图5示出的模拟滤波器滤波得到导频信号，该导频信号是正弦形式的幅度调制信号。

图8展示的第四方波信号是根据管理维护信号来调制第二方波信号的频率得到的方波信号，该第四方波信号(例如，该第四方波信号可以采用下文示出的频率调制方式来获得)为携带了管理维护信号的频率调制信号，之后第四方波信号再经过图6示出的模拟滤波器滤波得到导频信号，该导频信号是正弦形式的频率调制信号。

下面示例性介绍图5或者图7中的幅度调制信号的详细产生过程。

上述根据所述被调制信号(即光模块之间的管理维护信号)调制所述初始方波信号的幅度得到图5的第一方波信号，或者根据所述被调制信号调制所述第二方波信号的幅度得到图7第三方波信号的过程可以包括：根据所述被调制信号(例如，光模块之间的管理维护信号)的单位比特数据的传输时长确定调整时间窗口长度；以所述调整时间窗口长度为单位，对所述初始方波信号(图中未示出)或者所述第二方波信号(图中未示出)进行开关处理，获得幅度调制信号(即获得图5示出的第一方波信号或者获得图7示出的第三方波信号)。

本申请实施例通过在管理维护信号的单位比特传输时间内控制方波信号的开关来将管理维护信号调制至方波信号。

下面示例性介绍图6或者图8中的频率调制信号的详细产生过程。

上述根据所述被调制信号调制所述初始方波信号的频率得到图6的第一方波信号，或者根据被调制信号调制所述第二方波信号频率得到图8的第四方波信号，包括：根据所述被调制信号(即光模块之间的管理维护信号)的单位比特数据的传输时长确定调整时间窗口长度；以所述调整时间窗口长度为单位，对所述初始方波信号或所述第二方波信号进行频率调整。例如，图6中展示的第一方波信号以及图8展示的第三方波信号均为频率调制得到的调频信号。

本申请实施例在管理维护信号的单位比特传输时间内控制方波信号的频率来将管理维护信号调制至方波信号。

下面结合图9介绍导频信号产生装置900。

图9示出了本申请实施例通过的导频信号产生装置900，应理解，该装置900与上述图2导频信号产生方法100的实施例对应，能够执行上述方法100实施例涉及的各个步骤，该装置900的具体功能可以参见上文中的描述，为避免重复，此处适当省略详细描述。装置900包括至少一个能以软件或固件的形式存储于存储器中或固化在装置900的操作系统中的软件功能模块，该导频信号产生装置900可以包括：第一方波信号产生单元910，被配置为生成第一方波信号；占空比调整单元920，被配置为调整所述第一方波信号占空比，得到第二方波信号；导频信号生成单元930，被配置为根据所述第二方波信号得到预定幅度的导频信号。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置900的具体工作过程，可以参考前述方法100中的对应过程，在此不再过多赘述。

如图10所示，本申请实施例还提供一种光模块，所述光模块包括：信号处理模块1001，被配置为生成第一方波信号，调整所述第一方波信号占空比得到第二方波信号；滤波器1002，被配置为对所述第二方波信号进行滤波处理，得到导频信号。

在一些实施例中，所述信号处理单元为dsp器件、mcu器件或者fpga器件。

如图11所示，所述光模块还包括：导频加载模块，被配置为将所述导频信号耦合到业务电信号上，产生带导频调制的业务电信号；以及激光器：将所述业务电信号和导频信号转换为光信号。例如，图11的光模块还包括驱动器模块。

如图12所示，本申请实施例还提供一种信息处理设备1200，包括存储器1210、处理器1220以及存储在所述存储器1210上并可在所述处理器1220上运行的计算机程序，其中，所述程序被处理器1220执行时可实现上述图2记载的对应方案中的一种或多种方法。例如，处理器1220通过总线1230从存储器1210上读取程序来生成第一方波信号，调整第一方波信号占空比，并生成导频信号。对于与前文导频信号生成方法相似的步骤在此不做过多赘述。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，所述程序被处理器执行时可实现上述图2所记载的对应方案中的一种或多种方法。

本申请提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行图2记载的任意可能的实现方式中的方法。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。