本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種諧波失真分離方法、非線性特性確定方法、裝置和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著通信系統(tǒng)的傳輸速率不斷提高，系統(tǒng)中的非線性特性已成為性能的主要限制因素之一，因而受到重視。而在各種應(yīng)對系統(tǒng)非線性特性的方法中，一個必要的前提步驟是對非線性特性的測量和估計(jì)。

目前，常用的方法是先測量待測系統(tǒng)或待測器件的非線性諧波，然后或者直接利用諧波功率來表征非線性特性(器件的thd(totalharmonicsdistortion，總諧波失真)指標(biāo))，或者對非線性建模，根據(jù)諧波功率來計(jì)算出模型系數(shù)，用模型來確定非線性特性。其優(yōu)點(diǎn)是測量方法簡單，適用性廣泛。但是，這些方法都存在一個問題，在測量諧波的時候，如果輸入待測系統(tǒng)或待測器件的測試信號本身就有較大的諧波分量(這在測量中是很難避免的)，測得的諧波功率會有較大誤差。

應(yīng)該注意，上面對技術(shù)背景的介紹只是為了方便對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的說明，并方便本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解而闡述的。不能僅僅因?yàn)檫@些方案在本發(fā)明的背景技術(shù)部分進(jìn)行了闡述而認(rèn)為上述技術(shù)方案為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明人在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的方法中，因?yàn)椴恢拦逃兄C波(測試信號本身的)和生成諧波(待測系統(tǒng)或待測器件產(chǎn)生的)的相位關(guān)系，所以只是簡單的無視了這種誤差，采用提高后續(xù)操作容忍度的辦法來應(yīng)對這種測量誤差帶來的影響，其缺點(diǎn)顯而易見，是犧牲了后續(xù)操作的效率和性能。

為了解決上述問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種諧波失真分離方法、非線性特性確定方法、裝置和系統(tǒng)。

根據(jù)本實(shí)施例的第一方面，提供了一種諧波失真分離方法，其中，該方法包括：

利用待測系統(tǒng)的非線性模型的無記憶非線性傳遞函數(shù)的多組的輸入功率、輸出功率和基波幅度，確定固有諧波和生成諧波的相位差；

利用所述相位差分離出所述待測系統(tǒng)生成的諧波的功率。

根據(jù)本實(shí)施例的第二方面，提供了一種非線性特性確定方法，其中，該方法包括：

利用待測系統(tǒng)的非線性模型的無記憶非線性傳遞函數(shù)的多組的輸入功率、輸出功率和基波幅度，確定固有諧波和生成諧波的相位差；

利用所述相位差分離出待測系統(tǒng)生成的諧波的功率；

利用分離出的所述待測系統(tǒng)生成的諧波的功率確定所述待測系統(tǒng)的非線性特性。

根據(jù)本實(shí)施例的第三方面，提供了一種諧波失真分離裝置，配置于發(fā)射機(jī)或者接收機(jī)或者通信系統(tǒng)中，其中，該裝置包括：

確定單元，其利用待測系統(tǒng)的非線性模型的無記憶非線性傳遞函數(shù)的多組的輸入功率、輸出功率和基波幅度，確定固有諧波和生成諧波的相位差；

分離單元，其利用所述相位差分離出所述待測系統(tǒng)生成的諧波的功率。

根據(jù)本實(shí)施例的第四方面，提供了一種非線性特性確定裝置，配置于發(fā)射機(jī)或者接收機(jī)或者通信系統(tǒng)中，其中，該裝置包括：

第一確定單元，其利用待測系統(tǒng)的非線性模型的無記憶非線性傳遞函數(shù)的多組的輸入功率、輸出功率和基波幅度，確定固有諧波和生成諧波的相位差；

分離單元，其利用所述相位差分離出待測系統(tǒng)生成的諧波的功率；

第二確定單元，其利用分離出的所述待測系統(tǒng)生成的諧波的功率確定所述待測系統(tǒng)的非線性特性。

根據(jù)本實(shí)施例的第五方面，提供了一種發(fā)射機(jī)，所述發(fā)射機(jī)包括前述第三方面或第四方面所述的裝置。

根據(jù)本實(shí)施例的第六方面，提供了一種接收機(jī)，所述接收機(jī)包括前述第三方面或第四方面所述的裝置。

根據(jù)本實(shí)施例的第七方面，提供了一種通信系統(tǒng)，其中，所述通信系統(tǒng)包括發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，并且所述通信系統(tǒng)還包括前述第三方面或第四方面所述的裝置。

本發(fā)明的有益效果在于：通過本發(fā)明實(shí)施例，可以去除測試信號本身的固有諧波，分離出由待測系統(tǒng)或待測器件生成的諧波功率，以此來提高非線性測量的準(zhǔn)確度，提高系統(tǒng)的性能。

參照后文的說明和附圖，詳細(xì)公開了本發(fā)明的特定實(shí)施方式，指明了本發(fā)明的原理可以被采用的方式。應(yīng)該理解，本發(fā)明的實(shí)施方式在范圍上并不因而受到限制。在所附權(quán)利要求的精神和條款的范圍內(nèi)，本發(fā)明的實(shí)施方式包括許多改變、修改和等同。

針對一種實(shí)施方式描述和/或示出的特征可以以相同或類似的方式在一個或更多個其它實(shí)施方式中使用，與其它實(shí)施方式中的特征相組合，或替代其它實(shí)施方式中的特征。

應(yīng)該強(qiáng)調(diào)，術(shù)語“包括/包含”在本文使用時指特征、整件、步驟或組件的存在，但并不排除一個或更多個其它特征、整件、步驟或組件的存在或附加。

附圖說明

在本發(fā)明實(shí)施例的一個附圖或一種實(shí)施方式中描述的元素和特征可以與一個或更多個其它附圖或?qū)嵤┓绞街惺境龅脑睾吞卣飨嘟Y(jié)合。此外，在附圖中，類似的標(biāo)號表示幾個附圖中對應(yīng)的部件，并可用于指示多于一種實(shí)施方式中使用的對應(yīng)部件。

所包括的附圖用來提供對本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步的理解，其構(gòu)成了說明書的一部分，用于例示本發(fā)明的實(shí)施方式，并與文字描述一起來闡釋本發(fā)明的原理。顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)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。在附圖中：

圖1是本申請的原理示意圖；

圖2是本申請的待測系統(tǒng)的非線性模型的示意圖；

圖3是本實(shí)施例的諧波失真分離方法的流程圖；

圖4是測量待測系統(tǒng)的線性濾波器響應(yīng)的示意圖；

圖5是性能比較示意圖；

圖6是本實(shí)施例的非線性特性確定方法流程圖；

圖7是本實(shí)施例的諧波失真分離裝置的一個實(shí)施方式的示意圖；

圖8是圖7的裝置中第一確定模塊的一個實(shí)施方式的示意圖；

圖9是圖8的實(shí)施方式的硬件構(gòu)成示意圖；

圖10是圖7的裝置中第一確定模塊的另一個實(shí)施方式的示意圖；

圖11是圖10的實(shí)施方式的硬件構(gòu)成示意圖；

圖12是圖7的裝置中第一分離模塊的硬件構(gòu)成示意圖；

圖13是圖7的裝置中第二確定模塊的一個實(shí)施方式的示意圖；

圖14是圖13的裝置中第二確定模塊的另一個實(shí)施方式的示意圖；

圖15是本實(shí)施例的非線性特性確定裝置的一個實(shí)施方式的示意圖；

圖16是本實(shí)施例的接收機(jī)的一個實(shí)施方式的示意圖；

圖17是本實(shí)施例的接收機(jī)的另一個實(shí)施方式的示意圖；

圖18是本實(shí)施例的發(fā)射機(jī)的一個實(shí)施方式的示意圖；

圖19是本實(shí)施例的接收機(jī)的另一個實(shí)施方式的示意圖；

圖20是本實(shí)施例的通信系統(tǒng)的一個實(shí)施方式的示意圖。

具體實(shí)施方式

參照附圖，通過下面的說明書，本發(fā)明的前述以及其它特征將變得明顯。在說明書和附圖中，具體公開了本發(fā)明的特定實(shí)施方式，其表明了其中可以采用本發(fā)明的原則的部分實(shí)施方式，應(yīng)了解的是，本發(fā)明不限于所描述的實(shí)施方式，相反，本發(fā)明包括落入所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的全部修改、變型以及等同物。

本發(fā)明提供了一種諧波失真分離方法、非線性特性確定方法、裝置和系統(tǒng)，根據(jù)設(shè)定的非線性模型，利用模型系數(shù)為常數(shù)的假設(shè)，先確定固有諧波和生成諧波的相位差，再利用這個相位差來進(jìn)行諧波分離，計(jì)算出待測系統(tǒng)或待測器件產(chǎn)生的諧波功率。由此，可以提高非線性測量的準(zhǔn)確度，并提高系統(tǒng)的性能。這里，待測系統(tǒng)或待測器件例如為通信系統(tǒng)中的放大器、發(fā)射機(jī)中的調(diào)制器等，為了方便說明，將待測系統(tǒng)和待測器件統(tǒng)稱為待測系統(tǒng)。

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的各種實(shí)施方式進(jìn)行說明。這些實(shí)施方式只是示例性的，不是對本發(fā)明的限制。

圖1是本實(shí)施例的原理示意圖，如圖1所示，{t1,t2,t3,…}、{r1,r2,r3,…}、以及{h1,h2,h3,…}表示信號的基波、二次諧波、三次諧波等的功率。例如，{t1,t2,t3,…}表示測試信號(輸入信號)的基波的功率、二次諧波的功率、三次諧波的功率等，{r1,r2,r3,…}表示輸出信號的基波的功率、二次諧波的功率、三次諧波的功率等，{h1,h2,h3,…}表示諧波分離后由待測系統(tǒng)生成的基波的功率、二次諧波的功率、三次諧波的功率等。在現(xiàn)有技術(shù)中，僅利用待測系統(tǒng)的非線性模型的輸出功率{r1,r2,r3,…}(如圖1中虛線所示)確定該待測系統(tǒng)的非線性模型的系數(shù)，從而得到該待測系統(tǒng)的非線性特性；在本申請中，利用待測系統(tǒng)的非線性模型的輸入功率和輸出功率，分離出該待測系統(tǒng)生成的諧波的功率，由此確定該待測系統(tǒng)的非線性模型的系數(shù)，進(jìn)而得到該待測系統(tǒng)的非線性特性。

圖2是本實(shí)施例的待測系統(tǒng)的非線性模型的示意圖，在本實(shí)施例中，以wiener模型為例，但本實(shí)施例并不以此作為限制，其他類型的非線性模型也適用于本申請，例如hammerstein模型等。如圖2所示，與圖1類似，{t1,t2,t3,…}、{l1,l2,l3,…}、以及{r1,r2,r3,…}表示信號的基波、二次諧波、三次諧波等的功率。

實(shí)施例1

本實(shí)施例提供了一種諧波失真分離方法，圖3是該方法的一示意圖，如圖3所示，該方法包括：

步驟301：利用待測系統(tǒng)的非線性模型的無記憶非線性傳遞函數(shù)的多組的輸入功率、輸出功率和基波幅度，確定固有諧波和生成諧波的相位差；

步驟302：利用所述相位差分離出所述待測系統(tǒng)生成的諧波的功率。

在本實(shí)施例中，可以先測量待測系統(tǒng)的線性濾波器響應(yīng)，例如通過發(fā)送多個頻點(diǎn)的正弦信號(測試信號)來測量該待測系統(tǒng)的線性濾波器響應(yīng)，如圖4所示，本實(shí)施例對具體的測量方法不做限制。

然后，改變測試信號的功率，測量多組的待測系統(tǒng)的輸入諧波的功率(簡稱為輸入功率)和輸出諧波的功率(簡稱為輸出功率)，如圖2所示的{t1,t2,t3,…}和{r1,r2,r3,…}。這里，測試信號例如為類噪聲信號，本實(shí)施例對具體的測量方法不做限制。另外，一組測量結(jié)果是指對應(yīng)一個測試信號功率情況下得到的{t1,t2,t3,…}和{r1,r2,r3,…}，多組測量結(jié)果{t1,t2,t3,…}和{r1,r2,r3,…}是指對應(yīng)于多個測試信號功率情況下得到的{t1,t2,t3,…}和{r1,r2,r3,…}。

接下來，根據(jù)設(shè)定的待測系統(tǒng)的非線性模型，利用測得的所述輸入功率、輸出功率、以及前述線性濾波器響應(yīng)，得到該非線性模型的無記憶非線性傳遞函數(shù)的多組的輸入功率和輸出功率，如圖2所示的{l1,l2,l3,…}和{r1,r2,r3,…}，其中，{l1,l2,l3,…}是{t1,t2,t3,…}經(jīng)過測得的線性濾波器得到的，{r1,r2,r3,…}是通過該待測系統(tǒng)的非線性模型直接得到的。

在本實(shí)施例中，對于基波，利用輸出基波r1，可以計(jì)算并分離出基波功率h1，例如h1＝r1。并且，利用分離出的基波功率h1，可以計(jì)算得到基波幅度a，例如

在本實(shí)施例中，得到了該待測系統(tǒng)的非線性模型的無記憶非線性傳遞函數(shù)的多組的輸入功率、輸出功率、以及基波幅度，即可確定固有諧波和生成諧波的相位差。本實(shí)施例對具體的確定方法不做限制，下面通過幾個實(shí)施方式進(jìn)行說明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，任何利用待測系統(tǒng)的非線性模型的無記憶非線性傳遞函數(shù)的多組的輸入功率、輸出功率、以及基波幅度，確定固有諧波和生成諧波的相位差的方法都包含于本申請的保護(hù)范圍。

在本實(shí)施例中，對于二次諧波，可以利用各組的無記憶非線性傳遞函數(shù)的輸入功率l2、輸出功率r2和基波幅度a，來確定固有諧波和生成諧波的相位差例如，利用以下公式來確定上述相位差

在以上的公式中，r2為對應(yīng)二次諧波的所述無記憶非線性傳遞函數(shù)的輸出功率，l2為對應(yīng)二次諧波的所述無記憶非線性傳遞函數(shù)的輸入功率，a為基波幅度，c2為對應(yīng)二次諧波的非線性模型的系數(shù)，假設(shè)為常數(shù)。

在本實(shí)施例中，確定相位差就是挑選的值，使得以上公式中和呈相對最好的線性關(guān)系。

在一個實(shí)施方式中，可以首先從0到2π的范圍選擇多個角度然后利用每一個對上式中的和做線性擬合，并選擇使擬合相關(guān)系數(shù)最大的作為對應(yīng)二次諧波的所述相位差。

在另一個實(shí)施方式中，可以首先從0到2π的范圍選擇多個角度然后利用每一個對和進(jìn)行除法操作，并選擇使各組的商的方差最小的作為對應(yīng)二次諧波的所述相位差。

在本實(shí)施方式中，可以以預(yù)定步長選擇上述角度，也可以隨機(jī)選擇，或者根據(jù)其他策略選擇，本實(shí)施例并不以此作為限制。通過本實(shí)施方式，可以得到對應(yīng)二次諧波的固有諧波和生成諧波之間的相位差由此，可以分離出待測系統(tǒng)生成的二次諧波的功率h2。

在一個實(shí)施方式中，可以通過以下公式分離出該待測系統(tǒng)生成的二次諧波的功率h2：

該公式中各字母的含義如前所述，此處省略說明。

在本實(shí)施例中，對于三次諧波，方法與二次諧波類似，可以利用各組的無記憶非線性傳遞函數(shù)的輸入功率l3、輸出功率r3和基波幅度a，來確定固有諧波和生成諧波的相位差例如，利用以下公式來確定上述相位差

在以上的公式中，r3為對應(yīng)三次諧波的所述無記憶非線性傳遞函數(shù)的輸出功率，l3為對應(yīng)三次諧波的所述無記憶非線性傳遞函數(shù)的輸入功率，a為基波幅度，c3為對應(yīng)三次諧波的非線性模型的系數(shù)，假設(shè)為常數(shù)。

在本實(shí)施例中，與二次諧波的方法類似，在一個實(shí)施方式中，可以從0到2π的范圍內(nèi)選擇多個角度然后利用每一個對上式中的和做線性擬合；并選擇使擬合相關(guān)系數(shù)最大的作為對應(yīng)三次諧波的所述相位差。在另一個實(shí)施方式中，可以從0到2π的范圍內(nèi)選擇多個角度然后利用每一個對和進(jìn)行除法操作；再選擇使各組的商的方差最小的作為固有諧波和三次諧波之間的所述相位差。如前所述，本實(shí)施例也不限制于這兩種方法。并且，如前所述，在本實(shí)施方式中，可以以預(yù)定步長選擇上述角度，也可以隨機(jī)選擇，或者根據(jù)其他策略選擇，本實(shí)施例并不以此作為限制。

在本實(shí)施例中，得到了對應(yīng)三次諧波的固有諧波和生成諧波之間的相位差可以分離出待測系統(tǒng)生成的三次諧波的功率h3。例如，可以通過以下公式分離出該待測系統(tǒng)生成的三次諧波的功率h3：

該公式中各字母的含義如前所述，此處省略說明。

以上通過二次諧波和三次諧波對本實(shí)施例的諧波分離做了說明，然而，本實(shí)施例的方法并不以此作為限制，在具體實(shí)施過程中，可以根據(jù)需要，利用相似的方法進(jìn)行更高次諧波的諧波分離，得到分離后的由待測系統(tǒng)生成的諧波功率{h1,h2,h3,…}。由此，即可利用這些諧波功率來得到待測器件的非線性特性，并進(jìn)行應(yīng)對。

圖5是測量待測系統(tǒng)的二次諧波的功率的性能驗(yàn)證示意圖，如圖5所示，應(yīng)用本申請的方法，測得的諧波功率更準(zhǔn)確。

通過本實(shí)施例的方法，可以分離出由待測系統(tǒng)產(chǎn)生的諧波功率，以此用于非線性測量具有較高的準(zhǔn)確度。

實(shí)施例2

本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種非線性特性的確定方法，圖6是該方法的一示意圖，如圖6所示，該方法包括：

步驟601：利用待測系統(tǒng)的非線性模型的無記憶非線性傳遞函數(shù)的多組的輸入功率、輸出功率和基波幅度，確定固有諧波和生成諧波的相位差；

步驟602：利用所述相位差分離出所述待測系統(tǒng)生成的諧波的功率；

步驟603：利用分離出的所述待測系統(tǒng)生成的諧波的功率確定所述待測系統(tǒng)的非線性特性。

在本實(shí)施例中，步驟601和步驟602的具體實(shí)施方式與實(shí)施例1的步驟301和步驟302相同，其內(nèi)容被合并于此，此處不再贅述。

在本實(shí)施例中，利用分離出的給待測系統(tǒng)生成的諧波的功率，即可確定該待測系統(tǒng)的非線性特性。本實(shí)施例對具體的確定方法不作限制，任何可實(shí)施的方法都可以應(yīng)用于本申請中。

通過本實(shí)施例的方法，可以利用分離出的由待測系統(tǒng)產(chǎn)生的諧波功率，進(jìn)行非線性特性的測量，具有較高的準(zhǔn)確度。

實(shí)施例2

本實(shí)施例提供了一種諧波失真分離裝置，該裝置配置于發(fā)射機(jī)或者接收機(jī)或者通信系統(tǒng)中，由于該裝置解決問題的原理與實(shí)施例1的方法類似，因此其具體的實(shí)施可以參考實(shí)施例1的方法的實(shí)施，內(nèi)容相同之處不再重復(fù)說明。

圖7是該裝置的一示意圖，如圖7所示，該裝置700包括確定單元701和分離單元702。

在本實(shí)施例中，該確定單元701利用待測系統(tǒng)的非線性模型的無記憶非線性傳遞函數(shù)的多組的輸入功率、輸出功率和基波幅度，確定固有諧波和生成諧波的相位差。該分離單元702利用所述相位差分離出所述待測系統(tǒng)生成的諧波的功率。

在一個實(shí)施方式中，如圖7所示，該確定單元701包括第一確定模塊7011，該第一確定模塊7011可以利用以下公式確定對應(yīng)二次諧波的固有諧波和生成諧波之間的相位差

其中，r2為對應(yīng)二次諧波的所述無記憶非線性傳遞函數(shù)的輸出功率，l2為對應(yīng)二次諧波的所述無記憶非線性傳遞函數(shù)的輸入功率，a為基波幅度，c2為對應(yīng)二次諧波的非線性模型的系數(shù)，假設(shè)為常數(shù)。

在該第一確定模塊7011的一個實(shí)施方式中，如圖8所示，該第一確定模塊7011包括：第一選擇模塊801、第一線性擬合模塊802、以及第二選擇模塊803。在該實(shí)施方式中，該第一選擇模塊801可以從0到2π的范圍選擇多個角度本實(shí)施例對具體的選擇方式不作限制；該第一線性擬合模塊802可以利用每一個對上式中的和做線性擬合；該第二選擇模塊803可以選擇使擬合相關(guān)系數(shù)最大的δφ2作為對應(yīng)二次諧波的所述相位差。具體如前所述，此處不再贅述。

圖9是該實(shí)施方式的第一確定模塊7011的硬件構(gòu)成示意圖，本實(shí)施例并不以此作為限制，該實(shí)施方式也可以通過軟件實(shí)現(xiàn)。

在該第一確定模塊7011的另一個實(shí)施方式中，如圖10所示，該第一確定模塊7011包括：第三選擇模塊1001、第一除法模塊1002、以及第四選擇模塊1003。在該實(shí)施方式中，該第三選擇模塊1001可以從0到2π的范圍內(nèi)選擇多個角度本實(shí)施例對具體的選擇方式不作限制；該第一除法模塊1002可以利用每一個對和進(jìn)行除法操作；該第四選擇模塊1003可以選擇使各組的商的方差最小的δφ2作為對應(yīng)二次諧波的所述相位差。

圖11是該實(shí)施方式的第一確定模塊7011的硬件構(gòu)成示意圖，本實(shí)施例并不以此作為限制，該實(shí)施方式也可以通過軟件實(shí)現(xiàn)。

在本實(shí)施方式中，如圖7所示，該分離單元702包括：第一分離模塊7021，其利用以下公式分離出所述待測系統(tǒng)生成的二次諧波的功率h2：

其中，各字母的含義如前所述。

圖12是該第一分離模塊7021的硬件構(gòu)成示意圖，本實(shí)施例并不以此作為限制，該實(shí)施方式也可以通過軟件實(shí)現(xiàn)。

在另一個實(shí)施方式中，如圖7所示，該確定單元701還可以包括第二確定模塊7012，該第二確定模塊7012可以利用以下公式確定固有諧波和三次諧波之間的相位差

其中，r3為對應(yīng)三次諧波的所述無記憶非線性傳遞函數(shù)的輸出功率，l3為對應(yīng)三次諧波的所述無記憶非線性傳遞函數(shù)的輸入功率，a為基波幅度，c3為對應(yīng)三次諧波的非線性模型的系數(shù)，假設(shè)為常數(shù)。

在該第二確定模塊7012的一個實(shí)施方式中，與第一確定模塊7011的第一個實(shí)施方式類似，如圖13所示，該第二確定模塊7012包括：第五選擇模塊1301、第二線性擬合模塊1302、以及第六選擇模塊1303。該第五選擇模塊1301從0到2π的范圍內(nèi)選擇多個角度本實(shí)施例對具體的選擇方式不作限制；第二線性擬合模塊1302利用每一個對上式中的和做線性擬合；第六選擇模塊1303選擇使擬合相關(guān)系數(shù)最大的δφ3作為對應(yīng)三次諧波的所述相位差。

在該第二確定模塊7012的另一個實(shí)施方式中，與第一確定模塊7011的第二個實(shí)施方式類似，如圖14所示，該第二確定模塊7012包括：第七選擇模塊1401、第二除法模塊1402、第八選擇模塊1403。該第七選擇模塊1401從0到2π的范圍內(nèi)選擇多個角度δφ3；本實(shí)施例對具體的選擇方式不作限制；該第二除法模塊1402利用每一個對和進(jìn)行除法操作；該第八選擇模塊1403選擇使各組的商的方差最小的作為對應(yīng)三次諧波的所述相位差。

在本實(shí)施方式中，如圖7所示，該分離單元702還包括：第二分離模塊7022，其利用以下公式分離出所述待測系統(tǒng)生成的三次諧波的功率h3：

其中，各字母的含義如前所述。

在本實(shí)施方式中，關(guān)于該第二確定模塊7012以及該第二分離模塊7022的硬件實(shí)現(xiàn)方式，與前一實(shí)施方式類似，此處不再贅述。

通過本實(shí)施例的裝置，可以分離出由待測系統(tǒng)產(chǎn)生的諧波功率，以此用于非線性測量具有較高的準(zhǔn)確度。

實(shí)施例4

本實(shí)施例提供了一種非線性特性確定裝置，該裝置配置于發(fā)射機(jī)或者接收機(jī)或者通信系統(tǒng)中，由于該裝置解決問題的原理與實(shí)施例2的方法類似，因此其具體的實(shí)施可以參考實(shí)施例2的方法的實(shí)施，內(nèi)容相同之處不再重復(fù)說明。

圖15是該裝置的一示意圖，如圖15所示，該裝置1500包括：第一確定單元1501、分離單元1502、和第二確定單元1503。

在本實(shí)施例中，該第一確定單元1501利用待測系統(tǒng)的非線性模型的無記憶非線性傳遞函數(shù)的多組的輸入功率、輸出功率和基波幅度，確定固有諧波和生成諧波的相位差；該分離單元1502利用所述相位差分離出待測系統(tǒng)生成的諧波的功率；該第二確定單元1503利用分離出的所述待測系統(tǒng)生成的諧波的功率確定所述待測系統(tǒng)的非線性特性。

在本實(shí)施例中，該第一確定單元1501和該分離單元1502可以分別通過實(shí)施例3的確定單元701和分離單元702來實(shí)現(xiàn)，其內(nèi)容被合并于此，此處不再贅述。

通過本實(shí)施例的裝置，可以利用分離出的由待測系統(tǒng)產(chǎn)生的諧波功率，進(jìn)行非線性特性的測量，具有較高的準(zhǔn)確度。

實(shí)施例5

本實(shí)施例還提供了一種接收機(jī)，圖16是該接收機(jī)的一示意圖，如圖16所示，該接收機(jī)1600包括實(shí)施例3所述的諧波失真分離裝置或者包括實(shí)施例4所述的非線性特性的確定裝置。由于在實(shí)施例3和實(shí)施例4中，已經(jīng)對該諧波失真分離裝置700和該非線性特性的確定裝置1500做了詳細(xì)說明，其內(nèi)容被合并于此，此處不再贅述。

圖17是本發(fā)明實(shí)施例的接收機(jī)的系統(tǒng)構(gòu)成的一示意框圖。如圖17所示，接收機(jī)1700包括：

前端，其作用是將輸入的光信號轉(zhuǎn)換為兩個偏振態(tài)上的基帶信號，在本發(fā)明實(shí)施例中，該兩個偏振態(tài)可包括h偏振態(tài)和v偏振態(tài)。

如圖17所示，該前端包括：本振激光器1710、光混頻器(optical90deghybrid)1701、光電檢測器(o/e)1702、1704、1706和1708、數(shù)模轉(zhuǎn)換器(adc)1703、1705、1707和1709、色散補(bǔ)償器1711、均衡器1712以及諧波失真分離裝置或者非線性特性的確定裝置1713，其中，諧波失真分離裝置或者非線性特性的確定裝置1713的結(jié)構(gòu)與功能與實(shí)施例3或?qū)嵤├?中的記載相同，此處不再贅述；本振激光器1710用于提供本地光源，光信號經(jīng)光混頻器(optical90deghybrid)1701、光電檢測器(o/e)1702和1704、數(shù)模轉(zhuǎn)換器(adc)1703和1705轉(zhuǎn)換為一個偏振態(tài)上的基帶信號；該光信號經(jīng)光混頻器(optical90deghybrid)1701、光電檢測器(o/e)1706和1708、數(shù)模轉(zhuǎn)換器(adc)1707和1709轉(zhuǎn)換為另一個偏振態(tài)上的基帶信號；其具體過程與現(xiàn)有技術(shù)類似，此處不再贅述。

此外，如果頻差和相位噪聲對osnr的估計(jì)有影響，接收機(jī)1700中也可以包括頻差補(bǔ)償器和相位噪聲補(bǔ)償器(圖中未示出)。

通過本實(shí)施例的接收機(jī)，可以分離出由待測系統(tǒng)產(chǎn)生的諧波功率，利用該諧波功率，進(jìn)行非線性特性的測量，具有較高的準(zhǔn)確度。

實(shí)施例6

本實(shí)施例還提供一種發(fā)射機(jī)，圖18是本實(shí)施例的發(fā)射機(jī)的組成示意圖。如圖18所示，該發(fā)射機(jī)1800包括實(shí)施例3所述的諧波失真分離裝置或者包括實(shí)施例4所述的非線性特性的確定裝置。由于在實(shí)施例3和實(shí)施例4中，已經(jīng)對該諧波失真分離裝置700和該非線性特性的確定裝置1500做了詳細(xì)說明，其內(nèi)容被合并于此，此處不再贅述。

圖19是本實(shí)施例的發(fā)射機(jī)的系統(tǒng)構(gòu)成的一示意框圖。如圖19所示，發(fā)射機(jī)1900包括：信號生成器1901、信號設(shè)置單元1902、數(shù)模轉(zhuǎn)換單元1903以及光調(diào)制器單元1904，其中：

信號生成器1901根據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)生成數(shù)字信號；信號設(shè)置單元1902在生成的數(shù)字信號中設(shè)置導(dǎo)頻信號；數(shù)模轉(zhuǎn)換單元1903對該數(shù)字信號進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換；光調(diào)制器單元1904以該數(shù)模轉(zhuǎn)換單元1903轉(zhuǎn)換后的信號作為調(diào)制信號對光進(jìn)行調(diào)制。

此外，該發(fā)射機(jī)還可以包括選擇單元1905，光調(diào)制器單元1904根據(jù)選擇單元1905選擇的碼字進(jìn)行信號調(diào)制，使得不同偏振態(tài)上的導(dǎo)頻信號的頻率不同。

并且，該發(fā)射機(jī)還可以包括諧波失真分離裝置或者非線性特性的確定裝置1906，用于對待測系統(tǒng)進(jìn)行諧波失真分離或者進(jìn)行非線性特性的估計(jì)。

通過本實(shí)施例的接收機(jī)，可以分離出由待測系統(tǒng)產(chǎn)生的諧波功率，利用該諧波功率，進(jìn)行非線性特性的測量，具有較高的準(zhǔn)確度。

實(shí)施例7

本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種通信系統(tǒng)，圖20是本實(shí)施例的通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖20所示，通信系統(tǒng)2000包括發(fā)射機(jī)2001、傳輸鏈路2002以及接收機(jī)2003，其中，發(fā)射機(jī)2001的結(jié)構(gòu)與功能與實(shí)施例6中的記載相同，接收機(jī)2003的結(jié)構(gòu)與功能與實(shí)施例5中的記載相同，此處不再贅述。傳輸鏈路2002可具有現(xiàn)有的傳輸鏈路的結(jié)構(gòu)與功能，本發(fā)明實(shí)施例不對傳輸鏈路的結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行限制。

通過本發(fā)明實(shí)施例提供的通信系統(tǒng)，可以分離出由待測系統(tǒng)產(chǎn)生的諧波功率，利用該諧波功率，進(jìn)行非線性特性的測量，具有較高的準(zhǔn)確度。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種計(jì)算機(jī)可讀程序，其中當(dāng)在發(fā)射機(jī)或接收機(jī)或通信系統(tǒng)中執(zhí)行所述程序時，所述程序使得計(jì)算機(jī)在所述發(fā)射機(jī)或接收機(jī)或通信系統(tǒng)中執(zhí)行實(shí)施例1或?qū)嵤├?所述的方法。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種存儲有計(jì)算機(jī)可讀程序的存儲介質(zhì)，其中所述計(jì)算機(jī)可讀程序使得計(jì)算機(jī)在發(fā)射機(jī)或接收機(jī)或通信系統(tǒng)中執(zhí)行實(shí)施例1或?qū)嵤├?所述的方法。

本發(fā)明以上的裝置和方法可以由硬件實(shí)現(xiàn)，也可以由硬件結(jié)合軟件實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明涉及這樣的計(jì)算機(jī)可讀程序，當(dāng)該程序被邏輯部件所執(zhí)行時，能夠使該邏輯部件實(shí)現(xiàn)上文所述的裝置或構(gòu)成部件，或使該邏輯部件實(shí)現(xiàn)上文所述的各種方法或步驟。本發(fā)明還涉及用于存儲以上程序的存儲介質(zhì)，如硬盤、磁盤、光盤、dvd、flash存儲器等。

以上結(jié)合具體的實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚，這些描述都是示例性的，并不是對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明的精神和原理對本發(fā)明做出各種變型和修改，這些變型和修改也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。

關(guān)于包括以上實(shí)施例的實(shí)施方式，還公開下述的附記：

附記1、一種諧波失真分離裝置，配置于發(fā)射機(jī)或者接收機(jī)或者通信系統(tǒng)中，其中，該裝置包括：

確定單元，其利用待測系統(tǒng)的非線性模型的無記憶非線性傳遞函數(shù)的多組的輸入功率、輸出功率和基波幅度，確定固有諧波和生成諧波的相位差；

分離單元，其利用所述相位差分離出所述待測系統(tǒng)生成的諧波的功率。

附記2、根據(jù)附記1所述裝置，其中，所述確定單元包括：

第一確定模塊，其利用以下公式確定對應(yīng)二次諧波的固有諧波和生成諧波之間的相位差

其中，r2為對應(yīng)二次諧波的所述無記憶非線性傳遞函數(shù)的輸出功率，l2為對應(yīng)二次諧波的所述無記憶非線性傳遞函數(shù)的輸入功率，a為基波幅度，c2為對應(yīng)二次諧波的非線性模型的系數(shù)，假設(shè)為常數(shù)。

附記3、根據(jù)附記2所述的裝置，其中，所述第一確定模塊包括：

第一選擇模塊，其從0到2π的范圍選擇多個角度

第一線性擬合模塊，其利用每一個對上式中的和做線性擬合；

第二選擇模塊，其選擇使擬合相關(guān)系數(shù)最大的作為對應(yīng)二次諧波的所述相位差。

附記4、根據(jù)附記2所述的裝置，其中，所述第一確定模塊包括：

第三選擇模塊，其從0到2π的范圍內(nèi)選擇多個角度

第一除法模塊，其利用每一個對和進(jìn)行除法操作；

第四選擇模塊，其選擇使各組的商的方差最小的作為對應(yīng)二次諧波的所述相位差。

附記5、根據(jù)附記2所述的裝置，其中，所述分離單元包括：

第一分離模塊，其利用以下公式分離出所述待測系統(tǒng)生成的二次諧波的功率h2：

附記6、根據(jù)附記1所述的裝置，其中，所述確定單元包括：

第二確定模塊，其利用以下公式確定對應(yīng)三次諧波的固有諧波和生成諧波之間的相位差

其中，r3為對應(yīng)三次諧波的所述無記憶非線性傳遞函數(shù)的輸出功率，l3為對應(yīng)三次諧波的所述無記憶非線性傳遞函數(shù)的輸入功率，a為基波幅度，c3為對應(yīng)三次諧波的非線性模型的系數(shù)，假設(shè)為常數(shù)。

附記7、根據(jù)附記6所述的裝置，其中，所述第二確定模塊包括：

第五選擇模塊，其從0到2π的范圍內(nèi)選擇多個角度

第二線性擬合模塊，其利用每一個對上式中的和做線性擬合；

第六選擇模塊，其選擇使擬合相關(guān)系數(shù)最大的作為對應(yīng)三次諧波的所述相位差。

附記8、根據(jù)附記6所述的裝置，其中，所述第二確定模塊包括：

第七選擇模塊，其從0到2π的范圍內(nèi)選擇多個角度

第二除法模塊，其利用每一個對和進(jìn)行除法操作；

第八選擇模塊，其選擇使各組的商的方差最小的作為對應(yīng)三次諧波的所述相位差。

附記9、根據(jù)附記6所述的裝置，其中，所述分離單元包括：

第二分離模塊，其利用以下公式分離出所述待測系統(tǒng)生成的三次諧波的功率h3：

附記10、一種非線性特性確定裝置，配置于發(fā)射機(jī)或者接收機(jī)或者通信系統(tǒng)中，其中，該裝置包括：

第一確定單元，其利用待測系統(tǒng)的非線性模型的無記憶非線性傳遞函數(shù)的多組的輸入功率、輸出功率和基波幅度，確定固有諧波和生成諧波的相位差；

分離單元，其利用所述相位差分離出待測系統(tǒng)生成的諧波的功率；

第二確定單元，其利用分離出的所述待測系統(tǒng)生成的諧波的功率確定所述待測系統(tǒng)的非線性特性。

附記11、一種諧波失真分離方法，其中，該方法包括：

利用待測系統(tǒng)的非線性模型的無記憶非線性傳遞函數(shù)的多組的輸入功率、輸出功率和基波幅度，確定固有諧波和生成諧波的相位差；

利用所述相位差分離出所述待測系統(tǒng)生成的諧波的功率。

附記12、根據(jù)附記11所述方法，其中，所述確定固有諧波和生成諧波的相位差，包括：

利用以下公式確定對應(yīng)二次諧波的固有諧波和生成諧波之間的相位差

其中，r2為對應(yīng)二次諧波的所述無記憶非線性傳遞函數(shù)的輸出功率，l2為對應(yīng)二次諧波的所述無記憶非線性傳遞函數(shù)的輸入功率，a為基波幅度，c2為對應(yīng)二次諧波的非線性模型的系數(shù)，假設(shè)為常數(shù)。

附記13、根據(jù)附記12所述的方法，其中，所述確定對應(yīng)二次諧波的固有諧波和生成諧波之間的相位差包括：

從0到2π的范圍選擇多個角度

利用每一個對上式中的和做線性擬合；

選擇使擬合相關(guān)系數(shù)最大的作為對應(yīng)二次諧波的所述相位差。

附記14、根據(jù)附記12所述的方法，其中，所述確定對應(yīng)二次諧波的固有諧波和生成諧波之間的相位差包括：

從0到2π的范圍內(nèi)選擇多個角度

利用每一個對和進(jìn)行除法操作；

選擇使各組的商的方差最小的作為對應(yīng)二次諧波的所述相位差。

附記15、根據(jù)附記12所述的方法，其中，所述利用所述相位差分離出所述待測系統(tǒng)生成的諧波的功率，包括：

利用以下公式分離出所述待測系統(tǒng)生成的二次諧波的功率h2：

附記16、根據(jù)附記11所述的方法，其中，所述確定固有諧波和生成諧波的相位差，包括：

利用以下公式確定對應(yīng)三次諧波的固有諧波和生成諧波之間的相位差

其中，r3為對應(yīng)三次諧波的所述無記憶非線性傳遞函數(shù)的輸出功率，l3為對應(yīng)三次諧波的所述無記憶非線性傳遞函數(shù)的輸入功率，a為基波幅度，c3為對應(yīng)三次諧波的非線性模型的系數(shù)，假設(shè)為常數(shù)。

附記17、根據(jù)附記16所述的方法，其中，所述確定對應(yīng)三次諧波的固有諧波和生成諧波之間的相位差包括：

從0到2π的范圍內(nèi)選擇多個角度

利用每一個對上式中的和做線性擬合；

選擇使擬合相關(guān)系數(shù)最大的作為對應(yīng)三次諧波的所述相位差。

附記18、根據(jù)附記16所述的方法，其中，所述確定對應(yīng)三次諧波的固有諧波和生成諧波之間的相位差包括：

從0到2π的范圍內(nèi)選擇多個角度

利用每一個對和進(jìn)行除法操作；

選擇使各組的商的方差最小的δφ2作為對應(yīng)三次諧波的所述相位差。

附記19、根據(jù)附記16所述的方法，其中，所述利用所述相位差分離出所述待測系統(tǒng)生成的諧波的功率，包括：

第二分離模塊，其利用以下公式分離出所述待測系統(tǒng)生成的三次諧波的功率h3：