專利名稱：信號檢測方法和光信號接收系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及光信號傳輸?shù)男盘枡z測方法和光信號接收系統(tǒng)。
背景技術：
在光傳輸領域中，為了實現(xiàn)光信號的傳輸，需要通過波分復用的方式將不同波長的光信號復用到一根光纖中以波分復用信號的形式進行傳播。而在接收端則需要通過特定的方法將將不同波長的光信號從波分復用信號中提取出來，然后檢測光信號的強弱，并根據(jù)光信號的強弱來判斷信號大小或者信號是否丟失。在早期的技術應用中，一般會通過光波長分用器將不同波長的信號從光纖中傳輸?shù)牟ǚ謴陀眯盘栔蟹蛛x出來，然后分別對這些不同波長的信號的強弱進行測量。
隨著技術的發(fā)展，出現(xiàn)了一種波分復用信號的相干接收方式，其做法是通過設于接收端的本地激光器發(fā)送的不同波長的光信號對波分復用信號中的不同波長的信號進行干涉。當本地激光器的光波長波長調(diào)到與所要接收的光信號一致時，就可以把要接收到的光信號從波分復用信號中提取出來，但是，在這種方式下，由于光信號與本振信號在混頻器中相干并一起輸出，從而如何對光信號的功率進行檢測又成為了業(yè)界要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種信號檢測方法，其包括混頻器接收波分復用信號以及本振信號，所述本振信號的波長與所述波分復用信號中的目標信號的波長相同；混頻器通過所述本振信號對所述波分復用信號進行干涉，得到由所述本振信號和所述目標信號組成的相干信號；將所述相干信號發(fā)送給互阻放大器進行放大得到電壓信號；根據(jù)所述電壓信號的功率幅值、所述本振信號的功率以及互阻放大器的增益，獲得所述目標信號的功率，或者，根據(jù)所述電壓信號的功率幅值，查找預設的映射函數(shù)或者映射表，獲得所述目標信號的功率。本發(fā)明還提供一種相應的光信號接收系統(tǒng)，其包括混頻器，用于接收波分復用信號和本振信號，并通過所述本振信號對所述波分復用信號進行干涉，得到由本振信號和目標信號組成的相干信號，其中，所述本振信號和所述目標信號的波長相同；所述互阻放大器，用于將所述相干信號放大得到電壓信號；信號檢測裝置，用于檢測所述電壓信號的功率幅值，并根據(jù)所述電壓信號的功率幅值、所述本振信號的功率、以及所述互阻放大器的增益，獲得所述目標信號的功率，或者，用于根據(jù)所述電壓信號的功率幅值，查找預設的映射函數(shù)或者映射表，獲得所述目標信號的功率。采用本發(fā)明所提供的信號檢測方法，由于本振信號的功率和互阻放大器的功率都是設定的已知值，只需要通過不同波長的本振信號提取目標信號，并根據(jù)并測量互阻放大器的功率幅值就能獲得目標信號的功率。本發(fā)明還提供一種信號檢測方法，其包括混頻器接收波分復用信號以及本振信號，所述本振信號的波長與所述波分復用信號中的目標信號的波長相同；混頻器通過所述本振信號對所述波分復用信號進行干涉，得到由所述本振信號和所述目標信號組成的相干信號；將所述相干信號發(fā)送至互阻放大器進行放大得到電壓信號，然后將所述電壓信號發(fā)送至可變增益放大器；根據(jù)所述可變增益放大器的輸出端的反饋電壓信號，獲得所述目標信號的功率。本發(fā)明這一信號檢測方法，是通過不同波長的本振信號提取目標信號，然后根據(jù)可變增益放大器的反饋電壓信號就能獲得目標信號的功率。本發(fā)明還提供了與之相應的光信號接收系統(tǒng)。



為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I所示為光信號接收裝置的示意圖。圖2所示為本發(fā)明實施例所提供的信號檢測方法。圖3所示為本發(fā)明實施例所提供的光信號接收系統(tǒng)。圖4所示為本發(fā)明又一實施例提供的檢測方法。圖5所示為本發(fā)明又一實施例提供的光信號接收系統(tǒng)。
具體實施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。請參照圖1，圖I所示為一種光信號接收裝置的示意圖，其包括混頻器12、互阻放大器 14 (Transimpedance Amplifier,簡稱 TA)、光電管 15 (Photodiode)、以及可變增益放大器 16 (Variable-gain Amplifier)。所述混頻器12用于利用不同波長的本振信號將不同波長的光信號從波分復用信號(Wavelength Division Multiplexing Signal,又簡稱 WDM 信號)中提取出來。所述混頻器12包括波分復用信號接收端口 122以及本振信號接收端口 124。所述波分復用信號接收端口 122用于從光纖接收波分復用信號。所述本振信號接收端口 124用于接收本振信號，且所述本振信號的波長與波分復用信號中的待提取的目標信號的波長相等。在本發(fā)明實施例中，所述本振信號為由激光器發(fā)出的功率相同的激光信號。所述混頻器12通過所述本振信號對所述波分復用信號進行干涉處理，得到由所述目標信號和所述本振信號組成的相干信號，并將所述相干信號發(fā)送給所述光電管15。所述波分復用信號為由包括目標信號的多路光信號復合而成，而所述本振信號則可以通過一激光器生成。所述混頻器12接收到所述波分復用信號和所述本振信號后，通過所述本振信號對所述波分復用信號進行干涉。由于所述本振信號與所述目標信號的波長相等且二者均為光信號，混頻器12通過所述本振信號對所述波分復用信號進行干涉后即可得到由所述本振信號和所述目標信號組成的相干信號。由于所述相干信號是由光信號組成的，所述混頻器12混頻后仍是光信號，而光電管15則用于將所述光信號轉(zhuǎn)化為電信號后，再發(fā)送給互阻放大器14。所述互阻放大器14的增益恒定，其接收到所述轉(zhuǎn)換成電信號的相干信號后，將所述相干信號放大得到電壓信號。所述互阻放大器14將電壓信號發(fā)送給所述可變增益放大器16。所述可變增益放大器16根據(jù)其輸出端反饋回來的反饋信號將所述電壓信號放大并輸出功率恒定的輸出信號。所述輸出信號經(jīng)過緩沖器緩沖后即會被接收端設備提取用于獲取各種各樣的信息。相應的，本發(fā)明實施例則是提供一種用于所述光信號接收裝置中的、測量所述目標信號強弱的信號檢測方法和裝置。請參照圖2，本發(fā)明實施例所提供的信號檢測方法包括步驟201 :混頻器接收波分復用信號以及本振信號，其中，所述波分復用信號為由多個波長不同的信號復用而成，所述本振信號的波長與所述波分復用信號中的待提取的目標信號的波長相同；·
所述本振信號可以為由激光器發(fā)出的光信號，且其功率為定值。步驟202 :混頻器通過所述本振信號對所述波分復用信號進行干涉，得到由所述本振信號和所述目標信號組成的相干信號；步驟203 :將所述相干信號發(fā)送至互阻放大器進行放大得到電壓信號；步驟204 :根據(jù)所述互阻放大器的輸出信號的功率幅值(P(e))、所述本振信號的功率以及互阻放大器的增益，獲得所述目標信號的功率。進一步的，在本發(fā)明實施例中，根據(jù)所述電壓信號的功率幅值、所述互阻放大器的增益和所述本振信號的功率獲得所述目標信號的功率值的方法可以依據(jù)公式(I)S=(I)
LoxVa其中，S為目標信號的功率值，P為電壓信號的功率幅值，Lo為所述本振信號的功率值，Va為互阻放大器的增益，當所述互阻放大器的結(jié)構被確定，Va就成為一固定值而不會因為應用環(huán)境的變化而改變。具體的，根據(jù)相干原理可以知道，經(jīng)過混頻器混頻輸出的信
號的功率波形函數(shù)應該為;^ x仏x cos [ (K - +抑)]或者-^=SxLoxsm[(Ws - WLo)t + φ{(diào) )}，其中，(Ws-Wj表示所述目標信號與所述本振信
號間的相位差，無論取哪個功率波形函數(shù)，混頻器混頻輸出的波分復用信號的功率幅值均
為^^Lo。再加上互阻放大器的增益固定，因此就可以根據(jù)互阻放大器的輸出側(cè)的信號
的功率幅值、所述互阻放大器的增益、以及所述本振信號的功率來計算獲得所述目標信號的功率。當然，在可選擇的實施例中，也可以不利用計算的方法，而僅僅是根據(jù)映射函數(shù)或者查表的方法來獲得所述目標信號的功率。這是由于根據(jù)公式(I)可以看到，目標信號的功率與L0和Va成反比，而Lo為激光器輸入的本振信號，其功率不變，Va的值則是在互阻放大器的架構固定的情況下是固定不變的。因此當上述光信號接收裝置的架構被建立起來之后，就可以通過多個數(shù)據(jù)點擬合的方法，建立目標信號功率與電壓信號的功率幅值二者之間的映射函數(shù)或者映射表，這樣在實際工作中，只需要測量電壓信號的功率幅值，就可以通過映射函數(shù)或者查表的方式直接獲得所述目標信號的功率。從而，本發(fā)明實施例中步驟204中所述的根據(jù)所述電壓信號的功率幅值、所述互阻放大器的增益、以及所述本振信號的功率，獲得所述目標信號的功率可以包括根據(jù)所述電壓信號的功率幅值，查找預設的映射函數(shù)或者映射表，獲得所述目標信號的功率。采用本發(fā)明實施例所提供的信號檢測方法，由于本振信號的功率和互阻放大器的功率都是設定的已知值，只需要通過不同波長的本振信號提取目標信號，并根據(jù)并測量互阻放大器的功率幅值就能獲得目標信號的功率。請參照圖3，本發(fā)明實施例還提供一種與上述信號檢測方法相適應的光信號接收系統(tǒng)，其包括混頻器32，用于接收波分復用信號和本振信號，并通過所述本振信號對所述波分復用信號進行干涉，得到由本振信號和目標信號組成的相干信號，其中，所述本振信號和所·述目標信號的波長相同；所述混頻器32還用于將所述相干信號由光信號轉(zhuǎn)換為電信號并發(fā)送給互阻放大器34 ；所述互阻放大器34，用于將所述相干信號由電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號并放大得到電壓信號；信號檢測裝置37，用于檢測所述電壓信號的功率幅值，并根據(jù)所述電壓信號的功率幅值、所述本振信號的功率，獲得所述目標信號的功率，或者，用于根據(jù)所述電壓信號的功率幅值，查找預設的映射函數(shù)或者映射表，獲得所述目標信號的功率。進一步的，所述信號檢測裝置37包括計算模塊，用于根據(jù)公式(I)計算獲得所述目標信號的功率，或者，所述信號檢測裝置包括映射模塊，用于維護所述電壓信號的功率幅值、所述本振信號的功率以及所述目標信號的功率三者間映射關系的映射函數(shù)或映射圖表，以及查詢模塊，用于根據(jù)所述電壓信號的功率幅值和所述本振信號的功率，利用所述映射函數(shù)或映射圖表查找所述目標信號的功率。請參照圖4，本發(fā)明又一實施例提供的信號檢測方法，包括步驟401 :混頻器接收波分復用信號以及本振信號，其中，所述波分復用信號為由多個波長不同的信號復用而成，所述本振信號的波長與所述波分復用信號中的待提取的目標信號的波長相同；所述本振信號可以為由激光器發(fā)出的光信號。步驟402 :混頻器通過所述本振信號對所述波分復用信號進行干涉，得到由所述本振信號和所述目標信號組成的相干信號；步驟403 :將所述相干信號發(fā)送至互阻放大器進行放大得到電壓信號，然后將所述電壓信號發(fā)送至可變增益放大器；步驟404:根據(jù)所述可變增益放大器的輸出端的反饋電壓信號，獲得所述目標信號的功率。具體的，互阻放大器會對輸入信號提供恒定的增益，而可變增益放大器則是根據(jù)其輸出端的反饋電壓信號對輸入信號進行可變增益調(diào)節(jié)，以實現(xiàn)恒定的輸出。由此可得，可變增益放大器的輸出=相干信號的功率X互阻放大器增益X可變增益放大器增益。由于可變增益放大器的輸出是在其輸出端的反饋電壓信號的調(diào)控下保持恒定，而互阻放大器的增益也是定值，所以可變增益放大器的增益與相干信號的功率成反比。相應的，從混頻器輸出的相干信號的功率波形函數(shù)中可以看到，相干信號的功率又與目標信號的功率成正比，因此可變增益放大器的增益應該與目標信號的功率間存在—對應的映射關系。因此，目標信號的功率與所述可變增益放大器之間也存在一一對應的映射關系。只要通過特定波長的本振信號提取出具有相同波長的目標信號，那么可變增益放大器就會產(chǎn)生一相應的增益來保證輸出功率的不變，也就是說，不同波長的目標信號對應于不同的可變增益放大器的增益。而可變增益放大器的增益又與可變增益放大器的輸出端的反饋電壓成反比，所以特定波長的目標信號就對應于特定的可變增益放大器的輸出端的反饋電壓。憑借這層關系，只需要通過反復測量的方式求得不同波長的目標信號的功率與反饋電壓間的映射函數(shù)、映射曲線或者映射表，就可以直接根據(jù)所述可變增益放大器的反饋電壓獲得目標信號的功率。請參照圖5，相應的本發(fā)明實施例中還提供一種應 用上述信號檢測方法的光信號接收系統(tǒng)，其包括混頻器42，用于接收波分復用信號和本振信號，并通過所述本振信號對所述波分復用信號進行干涉，得到由本振信號和目標信號組成的相干信號，其中，所述本振信號和所述目標信號的波長相同；所述混頻器42還用于將所述相干信號由光信號轉(zhuǎn)換為電信號并發(fā)送給互阻放大器44 ；所述互阻放大器44，用于將所述相干信號由電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號并放大得到電壓信號；可變增益放大器46，用于根據(jù)所述可變增益放大器46的輸出端的反饋電壓對所述電壓信號進行電壓放大并產(chǎn)生功率很定的輸出信號；信號檢測裝置47，用于根據(jù)所述反饋電壓獲得所述目標信號的功率。本發(fā)明實施例所提供的信號檢測方法和光信號接收系統(tǒng)根據(jù)在對混頻器輸出信號的放大過程中產(chǎn)生的信號或者反饋來獲得目標信號的功率，幫助操作人員根據(jù)目標信號的功率來判斷波分復用信號的光功率大小，可以在沒有光波長分用器場景下(colorless)檢測目標信號光功率的大小，擴展了應用范圍通過以上的實施方式的描述，本領域的技術人員可以清楚地了解到本發(fā)明可借助軟件加必需的通用硬件平臺的方式來實現(xiàn)，當然也可以通過硬件，但很多情況下前者是更佳的實施方式?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術做出貢獻的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計算機軟件產(chǎn)品可以存儲在存儲介質(zhì)中，如ROM/RAM、磁碟、光盤等，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，服務器，或者網(wǎng)絡設備等)執(zhí)行本發(fā)明各個實施例或者實施例的某些部分所述的方法。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種信號檢測方法，其特征在于，包括 混頻器接收波分復用信號以及本振信號，所述本振信號的波長與所述波分復用信號中的目標信號的波長相同； 混頻器通過所述本振信號對所述波分復用信號進行干涉，得到由所述本振信號和所述目標信號組成的相干信號； 將所述相干信號發(fā)送給互阻放大器進行放大得到電壓信號； 根據(jù)所述電壓信號的功率幅值、所述本振信號的功率以及互阻放大器的增益，獲得所述目標信號的功率，或者，根據(jù)所述電壓信號的功率幅值，查找預設的映射函數(shù)或者映射表，獲得所述目標信號的功率。
2.如權利要求I所述的信號檢測方法，其特征在于，所述波分復用信號和所述本振信號均為光信號。
3.如權利要求2所述的信號檢測方法，其特征在于，所述將所述相干信號發(fā)送給互阻放大器進行放大得到電壓信號還包括 通過光電管將所述相干信號由光信號轉(zhuǎn)換為電信號，然后再將所述轉(zhuǎn)換為電信號后的相干信號發(fā)送給所述互阻放大器進行放大。
4.如權利要求I所述的信號檢測方法，其特征在于，所述根據(jù)所述電壓信號的功率幅值、所述本振信號的功率以及互阻放大器的增益，獲得所述目標信號的功率包括 根據(jù)公式
5.一種光信號接收系統(tǒng)，其特征在于，包括 混頻器，用于接收波分復用信號和本振信號，并通過所述本振信號對所述波分復用信號進行干涉，得到由本振信號和目標信號組成的相干信號，其中，所述本振信號和所述目標信號的波長相同； 所述互阻放大器，用于將所述相干信號放大得到電壓信號； 信號檢測裝置，用于檢測所述電壓信號的功率幅值，并根據(jù)所述電壓信號的功率幅值、所述本振信號的功率、以及所述互阻放大器的增益，獲得所述目標信號的功率，或者，用于根據(jù)所述電壓信號的功率幅值，查找預設的映射函數(shù)或者映射表，獲得所述目標信號的功率。
6.如權利要求5中所述的光信號接收系統(tǒng)，其特征在于，所述根據(jù)所述電壓信號的功率幅值、所述本振信號的功率以及互阻放大器的增益，獲得所述目標信號的功率包括 根據(jù)公式
7.如權利要求5中所述的光信號接收系統(tǒng)，其特征在于，還包括光電管，用于將所述相干信號由光信號轉(zhuǎn)換為電信號，并將所述轉(zhuǎn)換成電信號的相干信號發(fā)送給所述互阻放大器進行放大。
8.一種信號檢測方法，其特征在于，包括 混頻器接收波分復用信號以及本振信號，所述本振信號的波長與所述波分復用信號中的目標信號的波長相同； 混頻器通過所述本振信號對所述波分復用信號進行干涉，得到由所述本振信號和所述目標信號組成的相干信號； 將所述相干信號發(fā)送至互阻放大器進行放大得到電壓信號，然后將所述電壓信號發(fā)送至可變增益放大器； 根據(jù)所述可變增益放大器的輸出端的反饋電壓信號，獲得所述目標信號的功率。
9.如權利要求8所述的信號檢測方法，其特征在于，根據(jù)所述可變增益放大器的輸出端的反饋電壓信號，獲得所述目標信號的功率包括 根據(jù)所述可變增益放大器的輸出端的反饋電壓信號的電壓，查找預設的映射函數(shù)、映射曲線或者映射表，來獲得所述目標信號的功率。
10.如權利要求8所述的信號檢測方法，其特征在于，所述方法還包括:通過光電管將所述相干信號由光信號轉(zhuǎn)換為電信號，然后再將所述轉(zhuǎn)換為電信號后的相干信號發(fā)送給所述互阻放大器進行放大。
11.一種光信號接收系統(tǒng)，其特征在于，包括 混頻器，用于接收波分復用信號和本振信號，并通過所述本振信號對所述波分復用信號進行干涉，得到由本振信號和目標信號組成的相干信號，其中，所述本振信號和所述目標信號的波長相同； 所述互阻放大器，用于將所述相干信號由電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號并放大得到電壓信號; 可變增益放大器，用于根據(jù)所述可變增益放大器的輸出端的反饋電壓對所述電壓信號進行電壓放大并產(chǎn)生功率恒定的輸出信號； 信號檢測裝置，用于根據(jù)所述反饋電壓獲得所述目標信號的功率。
12.如權利要求11中所述的光信號接收系統(tǒng)，其特征在于，所述光信號接收系統(tǒng)還包括光電管，用于將所述相干信號由光信號轉(zhuǎn)換為電信號，并將所述轉(zhuǎn)換成電信號的相干信號發(fā)送給所述互阻放大器進行放大。
全文摘要
本發(fā)明提供一種信號檢測方法，包括混頻器接收波分復用信號以及本振信號，所述本振信號的波長與所述波分復用信號中的目標信號的波長相同；混頻器通過所述本振信號對所述波分復用信號進行干涉，得到由所述本振信號和所述目標信號組成的相干信號；將所述相干信號發(fā)送給互阻放大器進行放大得到電壓信號；根據(jù)所述電壓信號的功率幅值，獲得所述目標信號的功率。采用本發(fā)明所提供的信號檢測方法，由于本振信號的功率和互阻放大器的功率都是設定的已知值，只需要通過不同波長的本振信號提取目標信號，并根據(jù)并測量互阻放大器的功率幅值就能獲得目標信號的功率。
文檔編號H04B10/07GK102957477SQ20111025416
公開日2013年3月6日 申請日期2011年8月30日 優(yōu)先權日2011年8月30日
發(fā)明者葉海滔, 吳雙元, 陳慰健, 汪永忠 申請人:華為技術有限公司