专利名称：一种自动脉宽调整方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电通信技术，尤其涉及一种自动脉宽调整方法和装置。
背景技术：
在光网络的环境中，接收部分主要的光电转换及信号的前级放大、后级限幅放大及后级的处理，如图1所示，接收到的信号大多经过长距离的传输及多级的光放大，具有很差的信噪比，由于色散及非线性等也会使得信号失真，这样接收信号的处理显得非常关键，利用限幅放大可以对接收到的信号进行脉宽调整，限幅放大是当输入信号的幅值小于某值的信号进行线形放大，大于此值进行非线性放大，把信号的幅值放大到逻辑电平的幅值，放大时是以直流电压为参考点，正反分别限幅放大到“1”，“0”逻辑电平，达到脉宽调整的目的，但是，接收到的信号大多经过长距离传输后，信号被展宽或压窄，发生畸变，脉宽发生变化，尤其是接收的信号很小，并且上面叠加了很多噪声，直流参考电压不再处于“1”，“0”逻辑电平的中间，信号脉宽的变化对后级信号的处理有很大的影响，如时钟恢复等，抖动容限也会降低，这对系统来说是很不利的，影响系统的脉宽调整效果，降低系统的性能指标。
发明内容
本发明的目的在于提供一种使脉宽发生变化的信号自动恢复的脉宽调整方法和装置，以解决现有技术中接收到的信号脉宽发生变化从而影响系统的脉宽调整效果，降低系统的性能指标的问题。
本发明所采用的自动脉宽调整方法为，其特征在于在光信号接收时，通过限幅放大器对光电变换后的信号限幅放大，所述的限幅放大器的参考电压是检测所述限幅放大器输出信号，并对此信号处理后产生并反馈至输入端，形成闭环控制系统，达到自动脉宽调整的目的，该限幅放大器的输出信号输至后级处理；所述的限幅放大器中接收信号的输入端还加有固定偏置电压；所述的限幅放大器的两个输出信号经过做差、比例积分处理后反馈至该限幅放大器的输入端。
这种实现上述自动脉宽调整方法的自动脉宽调整装置，包括进行后级处理的运算放大器B，其特征在于限幅放大器A的输入端与光电变换后的信号耦合相连，所述的限幅放大器A的两个输出信号经做差、比例积分电路后反馈至该限幅放大器A的另一输入端；所述的限幅放大器A中接收信号的输入端还与运算放大器U2输出端相连，其输入电压由电阻R3和电阻R4提供分压所得；所述的限幅放大器A的两个输出端通过电阻R1分别与运算放大器U1的两个输入端相连，所述的两个输入端中的正端接电阻R2和电容C1并加电压Vcc，负端接电阻R2和电容C1，所述运算放大器U1的输出值加至限幅放大器A的参考电压输入端，运算放大器U1、电容C1以及电阻R1和电阻R2构成做差、比例积分电路；所述的做差、比例积分电路中的比例系数R1/R2在0.1～0.5之间；所述的做差、比例积分电路中的积分常数在0.8～1.2ms之间。
本发明的有益效果为在光网络中，由于信号的平均电压与信号的脉宽有关，通过检测到变化的平均电压值即可反映脉宽的变化，这样，找到变化的直流参考电压即可正确地进行限幅放大，达到调整脉宽的目的，在本发明中，利用此变化的平均电压反过来调整信号的脉宽，对发生畸变的信号动态处理，恢复成所需要的标准信号，从而形成一闭环的负反馈控制系统，因此，这种运用限幅放大器构成的负反馈闭环控制系统使脉宽发生变化的信号自动地恢复成标准脉宽的信号，可在原理上消除由于长距离传输引起的信号畸变，调整信号的脉宽，以此使系统获得更高的接收灵敏度及抖动容限，有利于后级的处理，本发明电路简单、控制精度高、易于实现、接收灵敏度高，调整后的波形标准。
图1为现有技术中对接收信号处理的原理示意图；图2为本发明的原理示意图；图3为本发明的电路结构示意图；图4为本发明有关标准直流电压平衡眼图；图5为本发明有关交叉点下移直流电压平衡眼图；图6为本发明有关交叉点上移直流电压平衡眼图。
具体实施例方式
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明在本发明中，接收光信号时，通过限幅放大器A对输入的光电转换后的信号限幅放大，其输出信号的做差、比例积分运算后反馈至输入端作为该运算放大器A的参考电压，该限幅放大器A的输出信号经运算放大器B进行后级处理，限幅放大器A与上述做差、比例积分电路构成负反馈闭环控制系统。
如图2所示，输入的信号来自接收机单端输出，经交流耦合到限幅放大器A，并加入一固定偏置电压，对于交流耦合来说，此偏置电压必须加入，如果不加入一适当的偏置电压，输入的信号有可能超出最大输入范围，引起信号的失真，严重会损坏电路。偏置电压检测端输出的电压是输入信号的平均电压值与偏置电压值之和，这样输入信号的畸变引起的脉宽变化，由偏置电压检测输出电压V+、V-反映出来，对两检测输出电压V+、V-作差，积分形成Vin-端的偏置电压，此电压等于Vin+端输入信号的平均值与固定偏置电压之和，当输入信号的平均值浮动时，通过这种闭环控制系统，Vin-端的偏置电压也会随之在固定偏置电压上下浮动，此电压即为限幅放大器A的参考电压Va、Vb或Vc，如图4、图5和图6所示的有关直流电压平衡眼图，图4中的参考电压Vc为标准的直流电压，其交叉点处于中间，这样的信号是属于理想状态的情况。
在实际的光网络中，接收到的信号经过放大、传输，往往发生畸变，脉宽发生变化，交叉点下移或上移，分别如图5和图6所示，平均电压，即参考电压Va、Vb随之下偏或上偏，信号失去平衡，但无论是下偏还是上偏，通过自动跟踪信号的参考电压V、Vb、Vc，限幅放大器A以此电压为参考点，对发生畸变的信号实时动态处理，恢复成所需要的标准信号，达到上下两边等间隔的限幅放大，即V1以上的“1”信号限幅放大到LEVEL1，V2以下的“0”信号限幅放大到LEVEL2，而LEVEL1和LEVEL2距离图4的交叉点(即Vc的位置)有相同的压差，这样就转变为图4所示的标准信号，完成信号脉宽的调整。
根据图2和图3，本发明的自动脉宽调整装置主要包括固定偏置电压设定电路，负反馈闭环控制电路及进行后级处理的运算放大器B。限幅放大器A的输入端与经过光电转换后的信号耦合相连，限幅放大器A的两个输出端通过电阻R1分别与运算放大器U1的两个输入端相连，所述的两个输入端中的正端接电阻R2和电容C1并加电压Vcc，负端接电阻R2和电容C1，所述运算放大器U1的输出值加至限幅放大器A的参考电压输入端，运算放大器U1、电容C1以及电阻R1和电阻R2构成做差、比例积分电路，限幅放大器A与做差、比例积分电路构成负反馈闭环控制电路；上述做差、比例积分电路中的比例系数R1/R2在0.1～0.5之间，积分常数不宜过大，过大易引起误差，积分常数可选择在0.8～1.2ms之间，如采用1ms。这样，限幅放大器A的两个输出信号的经处理后反馈至该运算放大器A的另一输入端，即参考电压输入端。
限幅放大器A中接收信号的输入端还与运算放大器U2输出端相连，其输入电压由电阻R3和电阻R4提供分压所得，电阻R3、R4的分压最好设置在运算放大器A允许输入范围中间，运算放大器U2、电阻R3和电阻R4构成固定偏置电压电路，在固定偏置电压电路中，运算放大器U2构成射随器，起到前后隔离的作用。
运算放大器U1输出的电压为后级的限幅放大器A提供了准确参考点，从而使限幅放大器A有效完成信号脉宽调整的功能。
权利要求
1.一种自动脉宽调整方法，其特征在于在光信号接收时，通过限幅放大器对光电变换后的信号限幅放大，所述的限幅放大器的参考电压是检测所述限幅放大器输出信号，并对此信号处理后产生并反馈至输入端，形成闭环控制系统，达到自动脉宽调整的目的，该限幅放大器的输出信号输至后级处理。
2.根据权利要求1所述的自动脉宽调整方法，其特征在于所述的限幅放大器中接收信号的输入端还加有固定偏置电压。
3.根据权利要求1或2所述的自动脉宽调整方法，其特征在于所述的限幅放大器的两个输出信号经过做差、比例积分处理后反馈至该限幅放大器的输入端。
4.一种实现权利要求1所述的自动脉宽调整方法的自动脉宽调整装置，包括进行后级处理的运算放大器(B)，其特征在于限幅放大器(A)的输入端与光电变换后的信号耦合相连，所述的限幅放大器(A)的两个输出信号经做差、比例积分电路后反馈至该限幅放大器(A)的另一输入端。
5.根据权利要求4所述的自动脉宽调整装置，其特征在于所述的限幅放大器(A)中接收信号的输入端还与运算放大器(U2)输出端相连，其输入电压由电阻(R3)和电阻(R4)提供分压所得。
6.根据权利要求4或5所述的自动脉宽调整装置，其特征在于所述的限幅放大器(A)的两个输出端通过电阻(R1)分别与运算放大器(U1)的两个输入端相连，所述的两个输入端中的正端接电阻(R2)和电容(C1)并加电压(Vcc)，负端接电阻(R2)和电容(C1)，所述运算放大器(U1)的输出值加至限幅放大器(A)的参考电压输入端，运算放大器(U1)、电容(C1)以及电阻(R1)和电阻(R2)构成做差、比例积分电路。
7.根据权利要求6所述的自动脉宽调整装置，其特征在于所述的做差、比例积分电路中的比例系数R1/R2在0.1～0.5之间。
8.根据权利要求6所述的自动脉宽调整装置，其特征在于所述的做差、比例积分电路中的积分常数在0.8～1.2ms之间。
全文摘要
一种涉及电通信技术的自动脉宽调整方法和装置，其特征在于在光信号接收时，通过限幅放大器对光电变换后的信号限幅放大，所述的限幅放大器的参考电压是检测所述限幅放大器输出信号，并对此信号处理后产生并反馈至输入端，从而形成闭环控制系统，达到自动脉宽调整的目的，该限幅放大器的输出信号输至后级处理；限幅放大器中接收信号的输入端还加有固定偏置电压；限幅放大器的两个输出信号经过做差、比例积分处理后反馈至该限幅放大器的输入端，本发明电路简单、控制精度高、易于实现、接收灵敏度高，调整后的波形标准。
文档编号H04B1/16GK1533042SQ0312039
公开日2004年9月29日 申请日期2003年3月18日 优先权日2003年3月18日
发明者王玉金, 关晓龙, 李长春 申请人:华为技术有限公司