一种限幅放大器中阈值电压调整方法技术

一种限幅放大器中阈值电压调整方法，其特征在于：输入信号经交流耦合后进入限幅放大器的一端，并在此端加入固定的偏置电压，使其有确定的工作点，另一端输入阈值电压，进行差分限幅放大，所述阈值电压由固定阈值电压和可调阈值电压两部分相叠加形成。（*该技术在2022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。
技术介绍
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更为关键，利用限幅放大对接收到的信号进行调整就是一种有效的方法，限幅放大的工作原理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，放大时是以阈值电压为参考点，正反分别限幅放大到“1”，“0”逻辑电平，因此根据接收到的信号找到限幅放大器准确的阈值电压点尤为重要。另外，接收到的信号大多经过长距离传输后，往往发生畸变，并且上面叠加了很多噪声，需要对其限幅放大才能进入下级处理。现结合图2a来说明，当阈值电压处于“1”，“0”逻辑电平的中间，图中的Vc位置时，不管噪声的影响，两边分别以电压V1、V2为基准限幅放大，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2b的交叉点即Vc的位置有相同的压差，这样就转变为图2b所示的标准信号。事实上这样设置的阈值电压并不是最佳，因为叠加在“1”，“0”逻辑电平上的噪声并不平衡，尤其是经过长距离传输后的小信号上面叠加了很多的噪声，设于中间的阈值电压易引起误码，大大降低接收灵敏度，并且其阈值不可调，缺乏灵活性。
技术实现思路
本专利技术提供，根据接收信号幅值的大小和噪声产生的机理精确的设置限幅放大器的阈值电压，以此获得更高的接收灵敏度。为达到上述目的，本专利技术的技术方案具体是这样实现的，其特征在于输入信号经交流耦合后进入限幅放大器的一端，并在此端加入固定的偏置电压，使其有确定的工作点，另一端输入阈值电压，进行差分限幅放大，所述阈值电压由固定阈值电压和可调阈值电压两部分相叠加形成。所述固定阈值电压是设置在“1”，“0”逻辑电平的中间的电压，其值等于固定偏置电压与输入信号平均值之和。所述可调阈值电压根据输入信号的幅值形成，幅值检测输出电压V+、V-，所述V+反映输入信号的幅值大小，V-为幅值检测的参考电压，对V+、V-的差值放大后经模拟数字变换A/D输入中央处理单元CPU，CPU对采集的数据进行处理后，经数字模拟转换D/A后形成可调阈值电压。所述阈值电压在固定阈值电压Vc上下调整，直至达到最低的误码率。根据接收信号的效果，可通过网络远程控制CPU对A/D变换后的数据进行运算，完成实时阈值电压调整。与现有技术相比，根据输入信号的大小对限幅放大器的阈值电压调节，大大降低误码率，提高接受灵敏度，改善系统容限。同时，此阈值电压可以根据实际情况进行远程调整，提高了系统的灵活性和可操作性，本电路采用CPU控制，其控制具有最大的灵活性，也可通过网络远程控制，适合网络化的管理。附图说明图1是光传输系统接收部分的原理框图；图2是限幅放大器工作的原理图；图3是光信号的噪声图；图4是本专利技术阈值电压调整的具体实现框图。具体实施例方式下面结合实施例和附图详细阐述本专利技术的实现原理和技术方案。接收时光信号经过多级的光放大，具有很差的信噪比，并且被放大的自发辐射(Amplified Spontaneous Emission简称ASE)噪声导致噪声不平衡，经过掺饵光纤放大器EDFA(Erbium Doped Fiber Amplifier)后ASE噪声增加，往往放大后的“1”电平上叠加的噪声远多于“0”电平上的噪声，如图3所示，如果阈值设置在图3的Vc位置，则“1”的信噪比远远低于“0”的信噪比，为了获得最佳的误码率，阈值的设置应远离噪声，“1”的信噪比与“0”的信噪比相当的点才是最优点，如图3的Vb位置。但接收到的信号也会因光源的老化、光纤中的劣化、通道的上插或下插等原因随时间变化，这样设定固定的阈值也不理想，将会增加误码率。尤其当光信道传输的是归零RZ(Return Zero)码时，此信号经过的更多级的EDFA，信号劣化的更严重，具有更差的信噪比，阈值的调整显得更为重要。实际操作中，需要根据输入信号的大小实时的调整阈值，使其在图3的Vc的上下精确的波动，以此达到最低的误码率，下面详细阐述本专利技术具体实现的原理。本专利技术的原理框图如图4所示信号以单端的形式输入，经交流耦合后进入限幅放大器，并在此端加入一固定的偏置电压，使其有确定的工作点，交流耦合能隔离前后信号的互相影响，主要是隔离固定偏置电压中直流信号的输入，另一端输入阈值电压，进行差分限幅放大。阈值电压包括两部分固定阈值电压Vc和可变的调整阈值电压。固定阈值电压是设置在“1”，“0”逻辑电平的中间的电压，其值等于固定偏置电压与输入信号平均值之和。事实上，我们关注的不是此电压，而是D/A(数字模拟转换)后的可调阈值电压。可调阈值电压根据输入信号的幅值形成。幅值检测输出电压V+、V-，V+反映输入信号的幅值大小，V-为幅值检测的参考电压，二者之差与输入信号的幅值成正比，对差值放大后经A/D(模拟数字变换)输入CPU(中央处理单元)，这样即完成数据的采集，此采集的数据反映信号的当时情况，如是否变化，信号的大小等信息，因此接下来阈值电压的调整就有据可依，对采集的数据按一定算法运算处理后，经D/A转换后形成调整阈值电压，此电压叠加在固定阈值电压上形成我们希望的阈值电压，阈值电压可以在固定阈值电压Vc上下任意调整，可以精确的设置在“1”，“0”逻辑电平的40％，30％等等，直至达到最低的误码率。另外，运用CPU控制具有最大的灵活性，可以实时的、任意精确的调节，也可通过网络远程控制，适合网络化管理。权利要求1.，其特征在于输入信号经交流耦合后进入限幅放大器的一端，并在此端加入固定的偏置电压，使其有确定的工作点，另一端输入阈值电压，进行差分限幅放大，所述阈值电压由固定阈值电压和可调阈值电压两部分相叠加形成。2.根据权利要求1所述的限幅放大器中阈值电压调整方法，其特征在于所述固定阈值电压是设置在“1”，“0”逻辑电平的中间的电压，其值等于固定偏置电压与输入信号平均值之和。3.根据权利要求1所述的限幅放大器中阈值电压调整方法，其特征在于所述可调阈值电压根据输入信号的幅值形成，幅值检测输出电压V+、V-，所述V+反映输入信号的幅值大小，V-为幅值检测的参考电压，对V+、V-的差值放大后经模拟数字变换A/D输入中央处理单元CPU，CPU对采集的数据进行处理后，经数字模拟转换D/A后形成可调阈值电压。4.根据权利要求1所述的限幅放大器中阈值电压调整方法，其特征在于所述阈值电压在固定阈值电压Vc上下调整，直至达到最低的误码率。5.根据权利要求3所述的限幅放大器中阈值电压调整方法，其特征在于根据接收信号的效果，通过网络远程控制CPU对A/D变换后的数据进行运算，完成实时阈值电压调整。全文摘要本专利技术公开了，输入信号经交流耦合后进入限幅放大器的一端，并在此端加入固定的偏置电压，使其有确定的工作点，另一端输入阈值电压，进行差分限幅放大，所述阈值电压由固定阈值电压和可调阈值电压两部分相叠加形成，所述可调阈值电压根据输入信号的幅值形成。由于根据接收信号幅值的大小和噪声产生的机理精确的设置限幅放大器的阈值电压，可获得更高的接收本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王玉金，关晓龙，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：