噪声强度的检测装置、方法以及相干光接收机制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种噪声强度的检测装置、方法以及相干光接收机。所述检测方法包括：对接收信号进行预处理以获得导频序列；利用已知的发送导频信号去除接收导频序列的相位噪声；计算无相位噪声的接收导频序列在导频频率附近的预定频谱宽度内的噪声功率密度；以及基于接收信号的带宽以及所述噪声功率密度计算所述接收信号的线性噪声的功率。由此，能够在不引入过大复杂度的情况下有效地分离线性噪声和非线性噪声，可以得到各类噪声的强度信息。

Detection device, method and coherent optical receiver for noise intensity

An embodiment of the invention provides a detection device, a method and a coherent light receiver for the noise intensity. The detection method comprises the pilot sequence to obtain pre processing the received signal; using the known transmission of the pilot signal received pilot frequency sequence removing phase noise; noise power calculation of phase noise without receiving the pilot sequence in a predetermined spectral width of pilot frequency in the vicinity of rate based on the received signal and power density; the bandwidth and the noise power density calculation of the received signal linear noise. Thus, the linear and nonlinear noise can be separated effectively without the introduction of large complexity, and the intensity information of all kinds of noise can be obtained.

【技术实现步骤摘要】
噪声强度的检测装置、方法以及相干光接收机
本专利技术实施例涉及光通信技术，尤其涉及一种噪声强度的检测装置、方法以及相干光接收机。
技术介绍
在相干光接收机中，噪声的存在使系统传输性能受到限制。信号传输中引入的噪声主要包括光放大器引入的自发辐射(ASE，AmplifiedSpontaneousEmission)噪声、波分复用(WDM，WavelengthDivisionMultiplexing)传输系统中相邻信道的交叉相位调制(XPM，Cross-PhaseModulation)噪声，以及传输信道的自相位调制(SPM，Self-PhaseModulation)噪声。三类噪声的物理机制不同，相对强度与系统物理参数有关，信号传输过程中受到的影响取决于三类噪声总体的贡献。有效的噪声分类方法和强度监测方法是实现系统性能估计和性能预测的重要手段。在明确噪声分类的基础上，进行噪声强度的定量分析可以优化系统设计，平衡系统资源，改善传输性能。准确的噪声强度监测方法一方面可以用作系统的故障诊断和定位，为网络控制单元提供可靠信息，实时监测网络状态；另一方面可以预测传输系统性能，指导参数选择和优化，为网络运营和操作提供技术依据和方法。应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本专利技术的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种噪声强度的检测装置、方法以及相干光接收机。在相干光接收机进行数字信号处理，能够在不引入过大复杂度的情况下分离线性噪声(例如ASE噪声)和非线性噪声(例如XPM噪声)，可以得到各类噪声的强度信息。根据本专利技术实施例的第一个方面，提供一种噪声强度的检测装置，配置于相干光接收机中，所述检测装置包括：信号预处理单元，其对接收信号进行预处理以获得所述接收信号中包含的导频序列；相位噪声去除单元，其利用已知的发送导频信号去除接收导频序列的相位噪声；功率密度计算单元，其计算无相位噪声的接收导频序列在导频频率附近的预定频谱宽度内的噪声功率密度；以及线性噪声计算单元，其基于所述接收信号的带宽以及所述预定频谱宽度内的噪声功率密度计算所述接收信号的线性噪声的功率。根据本专利技术实施例的第二个方面，提供一种噪声强度的检测方法，应用于相干光接收机，所述检测方法包括：对接收信号进行预处理以获得所述接收信号中包含的导频序列；利用已知的发送导频信号去除接收导频序列的相位噪声；计算无相位噪声的接收导频序列在导频频率附近的预定频谱宽度内的噪声功率密度；基于所述接收信号的带宽以及所述预定频谱宽度内的噪声功率密度计算所述接收信号的线性噪声的功率。根据本专利技术实施例的第三个方面，提供一种相干光接收机，所述相干光接收机包括：光电转换器，其将接收到的光信号转换成电信号；数字信号处理器，其将所述电信号进行预处理以获得所述电信号中包含的导频序列；利用已知的发送导频信号去除接收导频序列的相位噪声；计算无相位噪声的接收导频序列在导频频率附近的预定频谱宽度内的噪声功率密度；以及基于接收信号的带宽和所述预定频谱宽度内的噪声功率密度计算所述接收信号的线性噪声的功率。本专利技术实施例的有益效果在于：发射端在传输信号中加入导频序列，接收端去除接收信号中导频序列的相位噪声，计算无相位噪声的导频序列在导频频率附近的预定频谱宽度内的噪声功率密度；以及基于接收信号的带宽和该噪声功率密度计算接收信号的线性噪声的功率。由此，能够在不引入过大复杂度的情况下有效地分离线性噪声和非线性噪声，可以得到各类噪声的强度信息。参照后文的说明和附图，详细公开了本专利技术实施例的特定实施方式，指明了本专利技术实施例的原理可以被采用的方式。应该理解，本专利技术的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本专利技术的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。附图说明所包括的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本专利技术的实施方式，并与文字描述一起来阐释本专利技术的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：图1是本专利技术实施例1的噪声强度的检测方法的示意图；图2是本专利技术实施例1的导频序列的示例图；图3是本专利技术实施例1的导频序列的另一示例图；图4是本专利技术实施例1的噪声强度的检测方法的另一示意图；图5是本专利技术实施例1的接收信号预处理的示意图；图6是本专利技术实施例1的相位噪声去除的示意图；图7是本专利技术实施例1的噪声分类的示意图；图8是本专利技术实施例1的无相位噪声的导频序列的频谱示例图；图9是本专利技术实施例2的噪声强度的检测装置的示意图；图10是本专利技术实施例2的噪声强度的检测装置的另一示意图；图11是本专利技术实施例3的相干光接收机的示意图；图12是本专利技术实施例3的相干光接收机的另一示意图；图13为本专利技术实施例3的光通信系统的示意图。具体实施方式参照附图，通过下面的说明书，本专利技术实施例的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本专利技术的特定实施方式，其表明了其中可以采用本专利技术实施例的原则的部分实施方式，应了解的是，本专利技术不限于所描述的实施方式，相反，本专利技术实施例包括落入所附权利要求的范围内的全部修改、变型以及等同物。接收机噪声强度监测是实现传输性能监测和预测的基础，也是进一步优化光网络传输资源配置的有效手段。在实现噪声强度监测的过程中，不希望引入额外的硬件开销，所以在相干光接收机中进行基于数字信号处理(DSP，DigitalSignalProcessing)的噪声强度监测方案受到重视。基于在相干光接收机进行信号处理，在不引入过大复杂度的情况下得到各类噪声强度信息，是本申请的出发点。本申请提供一种基于导频序列的噪声分类和监测方案，利用相干光接收机的信息，对接收到的导频序列所携带的噪声进行分析，从而可以实现例如ASE噪声和XPM噪声的有效分离，进而可以对各类噪声的强度分别进行估计，对系统状态做出明确的判断与指示。有效的数据处理不仅是实现噪声强度监测功能的基础，更有利于进一步提高监测精度，为相干光接收机的产品化和功能扩充提供指导。以下对本专利技术实施例进行具体说明。实施例1本专利技术实施例提供一种噪声强度的检测方法，应用于相干光接收机。图1是本专利技术实施例的噪声强度的检测方法的示意图，如图1所示，该噪声强度的检测方法包括：步骤101，将接收信号进行预处理以获得所述接收信号中包含的导频序列；步骤102，利用已知的发送导频信号去除接收导频序列的相位噪声；步骤103，计算无相位噪声的接收导频序列在导频频率附近的预定频谱宽度内的噪声功率密度；以及步骤104，基于所述接收信号的带宽以及所述预定频谱宽度内的噪声功率密度计算所述接收信号的线性噪声的功率。在本实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种噪声强度的检测装置，配置于相干光接收机中，其特征在于，所述检测装置包括：信号预处理单元，其对接收信号进行预处理以获得所述接收信号中包含的导频序列；相位噪声去除单元，其利用已知的发送导频信号去除接收导频序列的相位噪声；功率密度计算单元，其计算无相位噪声的接收导频序列在导频频率附近的预定频谱宽度内的噪声功率密度；以及线性噪声计算单元，其基于所述接收信号的带宽以及所述预定频谱宽度内的噪声功率密度计算所述接收信号的线性噪声的功率。

【技术特征摘要】
1.一种噪声强度的检测装置，配置于相干光接收机中，其特征在于，所述检测装置包括：信号预处理单元，其对接收信号进行预处理以获得所述接收信号中包含的导频序列；相位噪声去除单元，其利用已知的发送导频信号去除接收导频序列的相位噪声；功率密度计算单元，其计算无相位噪声的接收导频序列在导频频率附近的预定频谱宽度内的噪声功率密度；以及线性噪声计算单元，其基于所述接收信号的带宽以及所述预定频谱宽度内的噪声功率密度计算所述接收信号的线性噪声的功率。2.根据权利要求1所述的检测装置，其中，所述检测装置还包括：总功率计算单元，其计算所述接收信号的噪声总功率；以及非线性噪声计算单元，其基于所述噪声总功率和所述线性噪声的功率计算所述接收信号的非线性噪声的功率。3.根据权利要求2所述的检测装置，其中，所述线性噪声为自发辐射噪声，所述非线性噪声为交叉相位调制噪声。4.根据权利要求1所述的检测装置，其中，所述相位噪声去除单元具体用于：利用所述发送导频信号和所述接收导频序列逐符号地获得所述接收导频序列的相位噪声；以及从所述接收导频序列中去除所述相位噪声。5.根据权利要求4所述的检测装置，其中，所述相位噪声去除单元使用如下的公式进行相位噪声去除：其中，r(n)为所述接收导频序列，r(n)PN_removal为所述无相位噪声的接收导频序列，s(n)为所述发送导频信号，表示所述接收导频序列和所述发送导频信号之间的相位角度。6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵颖，陶振宁，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP