一种搜索定位跟踪光波波长的方法技术

一种可变步长的搜索定位跟踪光波波长的方法，在搜索过程中，如果两次检测到的光功率变化未达到一定幅度则采用大步长快速搜索方法，而在光功率变化达到一定幅度时修改步长，采用小步长细搜索方法。实施本发明专利技术提供的方法，在搜索定位光波波长的应用中取得了很好的效果，既满足了搜索过程快速的要求，又保证了准确无误的光信号处理；而且并未增加处理成本。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及自动控制
，更具体地说，涉及一种步长可变的搜索定位和跟踪光波波长的方法。现有技术搜索定位跟踪光波波长的方法有两种，第一种方法是硬件匹配法，由于激光器发出的光波长是固定的，根据这个波长选择相应波长的光滤波器，这种滤波器是一种无源滤波器，它只能对波长相符合的光进行滤波，但由于光在传输过程中，因温度变化或光纤弯曲会造成光波长发生一定程度的改变，这样一来由这种固定光滤波器过滤的光会受到一定程度的损伤。这种方法由于不需要软件实施自动控制，只需要硬件匹配适当即可，其缺点是明显的，即自适应性差，范围狭窄，尤其信号弱时将会变得相当不可靠。现有技术的第二种方法是使用有源可调谐式光滤波器，通过固定步长(此处，步长是指第二次驱动可调谐式光滤波器电压调整的幅度)的搜索，在信号处定位，然后以这个电压为驱动可调谐式光滤波器的工作电压，工作过程中，每隔一定的时间就轻微地改变驱动可调谐式光滤波器的工作电压，以达到动态适应光波长变化的目的。具体的搜索、跟踪过程如下1给光滤波器施加一个驱动电压，记录此时经光滤波器后的光功率值，然后按照搜索方向给驱动电压加或减去一个步长值，再次驱动光滤波器，并再次记录这一次经光滤波器后的光功率值。2重复以上过程，记录值超过三个后，开始对记录值进行条件判断，并且以后每增加一个记录值都要进行一次判断。条件判断是这样的取一个记录值，然后将它和前后两个记录值比较，如果它比前后两个记录值都大，则进行第二次判断；否则，不进行第二次判断，回到过程1继续进行；第二次判断是这样的给中间记录值按比例计算一个值，如果前后两个记录值都小于这个值，则记录下这个值及此处的驱动电压值，然后进行第三次判断，第三次判断是这样的将这个记录点的功率值和保存的最大功率值比较，如果此功率值比保存的最大功率值大，则用此值取代保存的最大功率值，否则，回到过程1继续进行；3如此，重复以上过程，直到驱动电压超出给定的范围，搜索结束，然后，将获得最大功率处的电压值驱动光滤波器，进入动态跟踪过程4；4跟踪过程过程如下4A首先判断时间间隔到不到，如果到，启动跟踪过程，进入4B，如果不到，则判断功率有无变化，如果功率没有变化，则重复4A，有变化则修正时间间隔，启动跟踪过程，进入4B。4B以当前电压点为中心点，以跟踪步长值为调整幅度，使光滤波器朝某一方向摆动，如果摆动后的功率值大于当前工作点的功率值，则继续朝该方向摆动，如果摆动后的功率值小于当前工作点的功率值，则换方向摆动。4C第二次比较摆动后的功率值与当前工作点的功率值，如果摆动后的功率值小于当前工作点的功率值，则减小跟踪步长值，换方向，继续从4B开始重复，直到跟踪步长值稳定在1，结束跟踪，进入4D；如果摆动后的功率值大于当前工作点的功率值，则增加跟踪步长值继续朝该方向摆动，进入4B重复；4D从4A开始重复以上过程。这种方法的缺陷在于尽管采用第二种方法解决了第一种方法某些方面的问题，但同时也增加了新的不可靠因素，那就是光信号比较弱时有可能搜索不到信号，或搜索到一错误点。本专利技术的目的在于提供一种可以快速、准确无误地定位光波波长的方法。为了解决既要快速，又要准确无误这两者间的矛盾，本专利技术提出了，其关键在于在搜索过程中根据不同的位置选择不同的步长，即本专利技术提供了一种可变步长的搜索定位跟踪光波波长的方法，即，通过大量的数据分析，可以发现光信号在和光滤波器完全重叠时光功率最大，不完全重叠时光功率将减小，在完全重叠和不完全重叠之间一定带宽范围内光功率变化较大，而在完全不重叠时光功率变化很小。根据光滤波器的这一特性，在功率变化达不到一定幅度情况下采用大步长快速搜索方法，而在功率变化达到一定幅度时修改步长，采用小步长细搜索方法。实施本专利技术提供的方法，在搜索定位光波波长的应用中取得了很好的效果，既满足了搜索过程快速的要求，又保证了准确无误的光信号处理；而且并未增加处理成本。下面，结合附图和实施例，进一步说明本专利技术的特点，附图中附图说明图1是具体实施本专利技术方法的一个流程图。结合附图1，结合本专利技术方法的一个具体实施例，来说明本专利技术方法的特点，在如图1所示流程图中，各个符号的意义说明如下value[n]搜索时当前点的光功率值；value[n-1]搜索时上一个点的光功率值；value[n+1]搜索时下一个点的光功率值；power[n]跟踪时当前点的光功率值；power[n-1]跟踪时上一个点的光功率值；maxpower细搜索时小范围内极大值；MAXPOWER整个范围内最大值；power1跟踪过程中当前中心点的功率值；power2跟踪过程中当前摆动点的功率值；具体实现过程说明如下1给光滤波器施加一个驱动电压(框101)，记录此时经光滤波器后的光功率值(框102)，然后按照搜索方向给驱动电压加或减去一个步长值(框125)，再次驱动光滤波器，并再次记录这一次经光滤波器后的光功率值。2重复以上过程，记录值超过三个后(框103)，开始对记录值进行条件判断，并且以后每增加一个记录值都要进行一次判断。条件判断是这样的取一个记录值，然后将它和前后两个记录值比较(框105)，如果它比前后两个记录值都大，则进行第二次判断(框106)；否则，不进行第二次判断，回到过程1(转到框101)继续进行；第二次判断是这样的给中间记录值按比例计算一个值(K*value[n])，如果前后两个记录值(value[n-1]、value[n+1])只要有一个小于这个值，即为第一次满足条件，并在此点处退两个步长，并以退后的点作为起始点，大幅度减小步长值(框107)，启动小步长细搜索过程，进入3；否则，回到过程1(框101)继续进行。3小步长细搜索过程首先判断细搜索次数到不到(框108)，如果到，则恢复开始时步长值，进行第二次判断，见过程4(框112、框114和框116)。如果不到，每增加一个记录点，就将它和前后两个记录值比较，如果它比前后两个记录值都大(框110)，则刷新小步长细搜索过程里的极大值记录(框111)，否则，不刷新记录，都回到过程3(框108)继续进行。4第二次判断是这样的给功率极大值记录值按比例计算一个值(maxpower*K)，如果前后N个记录值内出现连续两个记录值都小于这个值(框112)(注N为一设定常数)，即为第一次满足条件，然后将这个功率极大值与整个过程中保存的功率最大值比较(框114)，如果极大值大于最大值，则刷新最大值以及相关的记录(框116)，否则不刷新纪录。然后，恢复开始时步长值，退出小步长细搜索过程(框109)，回到过程1(框101)继续进行，直到搜索过程在指定的范围内结束，将获得最大功率处的电压值驱动光滤波器，进入跟踪过程(框113)；5跟踪过程过程如下5A首先判断时间间隔到不到(框115)，如果到，启动跟踪过程，见5B，如果不到，则判断功率有无变化(框117)，如无变化，则返回框115，重复5A，如功率有变化则修正时间间隔，启动跟踪过程(框118)，进入5B。5B以当前电压点为中心点，以跟踪步长值为调整幅度，使光滤波器朝某一方向摆动，如果摆动后的功率值大于当前工作点的功率值(框120)，则继续朝该方向摆动(框124)，如果摆动后的功率值小于当前工作点的功率值，则换方向摆动(框123)。5C第二次比较摆动后本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种搜索定位跟踪光波波长的方法，包括搜索定位过程和跟踪过程，其特征在于，在所述搜索过程中，如果两次检测到的光功率变化未达到一定幅度时采用大步长快速搜索方法，而在光功率变化达到一定幅度时修改步长，采用小步长细搜索方法。

【技术特征摘要】
1.一种搜索定位跟踪光波波长的方法，包括搜索定位过程和跟踪过程，其特征在于，在所述搜索过程中，如果两次检测到的光功率变化未达到一定幅度时采用大步长快速搜索方法，而在光功率变化达到一定幅度时修改步长，采用小步长细搜索方法。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述搜索定位过程包括以下步骤1)按照一个搜索方向，记录三个不同驱动电压下的经光滤波器后的光功率值，所述三个不同驱动电压彼此间相差一个步长，2)在当前驱动电压基础上加减一定幅度步长的条件下，记录经光滤波器后的光功率值，将该记录值与其前后两个记录值比较，如果它比前后两个记录值都大，则执行步骤3)，否则，返回步骤1)；3)将中间记录值按比例计算一+个值，如果前后两个记录值只要有一个小于这个值，即为第一次满足条件，并在此点处退两个步长，并以退后的点作为起始点，大幅度减小步长值，启动小步长细搜索过程，执行小步长细搜索过程即步骤4)，否则返回执行步骤1)；4)首先判断细搜索次数到不到，如果到，则恢复开始时步长值，进行第二次判断，进到步骤5)；如果不到，每增加一个记录点，就将它和前后两个记录值比较，如果它比前后两个记录值都大，则刷新小步长细搜索过程里的极大值记录，否则，不刷新记录，并重复本步骤；5)给功率极大值记录值按比例...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭明显，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：44[中国|广东]