一种光信噪比的监测方法及装置的制造方法_2

文档序号:9276601阅读:来源:国知局
的流程图;
[0046] 图2为本发明实施例一中光信噪比关于电信噪比的拟合曲线图;
[0047] 图3为通过本发明实施例一提供的方法在CO-OFDM系统中不同光纤信道条件下对 OSNR进行监测的误差曲线图;
[0048] 图4为基于本发明实施例二提供的光信噪比的监测装置的监测系统的结构示意 图。
【具体实施方式】
[0049] 本发明实施例通过提供一种光信噪比的监测方法及装置,解决了现有技术中无法 准确的测量光信噪比且测量难度大、成本高的技术问题。
[0050] 本发明实施例中的技术方案为解决上述技术问题,总体思路如下:
[0051] 在数据发送端对原始数据插入发送端训练序列s,数据接收端接收插入发送端训 练序列s后的数据,并获得接收端训练序列r。再分别对s和r做延迟为0的自相关计算, 对s和!做延迟为0的互相关计算。通过计算得到的自相关值和互相关值计算得到电信噪 比ESNR。最后拟合出光信噪比关于电信噪比的曲线,通过该拟合曲线监测得到待测的光信 噪比。本发明实施例实现了在数字域上对光信噪比的监测,提高了光信噪比测量的准确度。 此外,与在光域上测量光信噪比的方法相比,本发明实施例的操作难度低。与在电域上测量 光信噪比的方法相比,本发明实施例避免了高速探测器的使用,节约了光信噪比的测量成 本。
[0052] 为了更好地理解上述技术方案,下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上 述技术方案进行详细的说明。
[0053] 实施例一
[0054] 参见图1,本发明实施例提供的光信噪比的监测方法,包括:
[0055] 步骤SllO :在数据发送端对原始数据插入发送端训练序列s,发送插入发送端训 练序列s后的数据;
[0056] 步骤S120 :数据接收端接收插入发送端训练序列s后的数据,获得接收端训练序 列 r,且 r (k) = H ? s (k) +n (k) (1);
[0057] 其中,H表示信道响应函数,k表示第k个子载波,n表示信道中的自发辐射噪声;
[0058] 步骤S130 :通过公式Rs = EL1SCiO ?,(幻(2 )对发送端训练序列s做延迟为0 的自相关计算,得到发送端训练序列s的自相关值Rs;
[0059] 步骤S140 :通过公式/?,. = SlUr(Zc) _r"⑷(3 )对接收端训练序列r做延迟为0 的自相关计算,得到接收端训练序列r的自相关值艮;
[0060] 步骤S150 :通过公式/?_.,. = SLir(X) ? ( 4 )对发送端训练序列S和接收端 训练序列r做延迟为0的互相关计算,得到发送端训练序列r与接收端训练序列s的互相 关值R . Uhl丄、xcorr,
[0063] 由于噪声n(k)和信号s(k)不相关,gprfe l=1s(fc)-n-⑷=〇,因此将式(1)代入式 (3)可以得到r的自相关值Rr:
[0064] Rr=IH| 2 ?Rs(O)+Rn(O) (5);
[0065]其中,Rn(O)表示信道中ASE噪声n(k)延迟为0的自相关值;
[0066] 将式⑴代入式⑷可以得到r与s的互相关值Rxcot:
[0067]Rxcorr=H?Rs(O) (6);
[0068] 由于任何信号或者噪声延迟为0的自相关值都等于它的功率,因此
[0069] Ps=Rs(O) (7);
[0070]Pn=Rn(O) (8);
[0071] 其中,?£;表不信号的功率,P"表不噪声的功率;
[0072] 将式(7)和⑶代入式(5)可得:
[0073] Rr= |H| 2 ?Ps+Pn (9);
[0074] 将式(7)代入式(6)可得:
[0075] Rxcorr=H-Ps (10);
[0076] 电信噪比ESNR的定义如下:
[0080] 步骤S170 :在已知两组光信噪比的情况下,通过步骤SllO-步骤S160计算得到两 组电信噪比ESNR。这里需要说明的是,本发明实施例对步骤S130、步骤S140和步骤S150 的具体执行顺序不做出具体的限制。
[0081] 步骤S180:通过两组已知的光信噪比和两组计算得到的电信噪比拟合出光信噪 比关于电信噪比的曲线,通过该拟合曲线监测得到待测的光信噪比。
[0082]对本步骤进行具体的说明,步骤S180具体包括:
拟合出光信噪比关于电信噪比的曲线,通过该拟合曲线监测得到待测的光信噪比。
[0084] 对本步骤进行进一步的说明,步骤S180具体包括:
得到A和B ;
[0086] 通过A和B拟合出光信噪比关于电信噪比的曲线,如图2所示。
[0087] 对本发明实施例进行进一步的说明:
[0088] 步骤SllO具体包括:在数据发送端对原始数据进行串/并转换,映射,插入发送端 训练序列s,进行快速傅里叶逆变换,加入循环前缀,进行并/串转换,发送经并/串转换之 后的数据;
[0089] 在步骤S120中,在数据接收端接收插入发送端训练序列s后的数据之后,通过发 送端训练序列s对接收到的数据进行同步,获得接收端训练序列r。
[0090] 具体地,在步骤S120中,在对接收到的数据进行同步之后,对同步之后的数据进 行串/并转换,去掉循环前缀,进行快速傅里叶变换,获得接收端训练序列r。
[0091] 通过本发明实施例提供的方法在CO-OFDM系统中不同光纤信道条件下对OSNR进 行监测,得到的监测结果如图3所示。图3分别表示了在背靠背(B2B)、累计色散(CD)是 1600ps/nm、累计偏振模色散(D⑶)是40ps的不同信道条件下OSNR的监测误差。其中,图3 的纵轴表示用该方法监测得到的OSNR值与标准值的差值,横轴表示OSNR的标准值。从图 3可以看出当OSNR在9-27dB范围内变化时,OSNR的监测值与标准值相差在0. 5dB以内,由 此可见,本发明实施例的测量准确度较高。
[0092] 实施例二
[0093] 本发明实施例提供的光信噪比的监测装置,包括:数据发送端和数据接收端;
[0094] 其中,数据发送端,用于对原始数据插入发送端训练序列s,发送插入发送端训练 序列s后的数据;
[0095] 数据接收端,包括:
[0096] 数据接收模块,用于接收插入发送端训练序列s后的数据,获得接收端训练序列 r ;
[0097] 第一计算模块,用于通过公式札=S=W(Zc)?,认)对发送端训练序列s做延迟为0 的自相关计算,得到发送端训练序列s的自相关值Rs;其中,k表示第k个子载波,n表示信 道中的自发辐射噪声;
[0098] 第二计算模块,用于通过公式K= r?(幻?T-A)对接收端训练序列r做延迟为〇 的自相关计算,得到接收端训练序列r的自相关值艮;
[0099] 第三计算模块,用于通过公式心〇^ = EL1Kfc) ?,斤)对发送端训练序列S和接收 端训练序列r做延迟为0的互相关计算,得到发送端训练序列r与接收端训练序列s的互 相关值Rxcot^
[0101] 数据处理模块,用于在已知两组光信噪比的情况下,基于数据接收模块、第一计算 模块、第二计算模块、第三计算模块和第四计算模块计算得到两组电信噪比ESNR ;
[0102] 拟合模块,用于通过两组已知的光信噪比和两组计算得到的电信噪比拟合出光信 噪比关于电信噪比的曲线,通过该拟合曲线监测得到待测的光信噪比。
通过两组光信噪比和两组电信噪比拟合出光信噪比关于电信噪比的曲线,通过该拟合曲线 监测得到待测的光信噪比。
[0104] 进一步地,拟合模块,具体包括:
[0105] 运算单元,用于将两组已知的光信噪比和两组计算得到的电信噪比代入公式
[0106] 拟合执行单元,用于通过A和B拟合出光信噪比关于电信噪比的曲线,通过该拟合 曲线监测得到待测的光信噪比。
[0107] 为了准确获取到接收端训练序列r,本发明实施例还包括:
[0108] 数据同步模块,用于通过发送端训练序列s对接收到的数据进行同步。
[0109] 对本发明实施例进行具体的说明:
[0110] 数据发送端,具体用于对原始数据进行串/并转换,映射,插入发送端训练序列s, 进行快速傅里叶逆变换,加入循环前缀,进行并/串转换,发送经并/串转换之后的数据;
[0111] 数据接收模块,具体用于接收插入发送端训练序列S后的数据,对同步之后的数 据进行串/并转换,去掉循环前缀,进行快速傅里叶变换,获得接收端训练序列r。
[0112] 实施例三
[0113] 基于本发明实施例提供的装
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