本发明专利技术公开了一种光纤在线测试装置及方法，将发送的下行数据与作为频响测试信号的周期信号进行合成后，发送到光纤；通过光向器接收模拟反射信号，对接收到的模拟反射信号进行模数转换后，根据周期信号以及接收到的反射信号，计算被测系统各频点的幅度响应和相位响应，进而根据得到的被测系统在一定频率范围内的频率响应，通过反傅里叶计算得到被测系统的时域响应。本发明专利技术可以使用任意周期信号作为频响测试信号，从而可以降低测试装置复杂度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光纤通信在线测试领域，更具体地，涉及。
技术介绍
随着光纤通信技术的成熟发展和“三网融合”服务需求的不断推动，在各种通信、 数据网络中广泛采用光纤介质进行传输。在光网络测试、诊断方面，主要采用离线方式。离线方式工作量大、效率低，因此迫切需要光网络在线检测来解决该问题。在一些光网络系统中采用外置传统的0TDR(光时域反射仪)，使用非工作波长进行在线光程检测，但是这种方法成本高，操作和组网复杂。目前光纤通信系统中普遍采用的光模块，一般只具备收发光的处理，而对于光网络的状态，只是通过收发两端的光模块发送接收光功率来大致得到光网络的插损，而无法得到光网络事件点的具体细节，如光纤接头、弯曲及断点等。传统的OTDR在发送端发送测试脉冲，通过在光纤的发送端测试反射光来得到光纤OTDR曲线。OTDR曲线可认为是脉冲经过一个线性时不变系统的响应，进而OTDR曲线可以认为是测试脉冲与被测光纤冲击响应的卷积，冲击响应包含了光纤的特征。因此，从这个角度上看，得到光纤网络的冲击响应即可确定光纤上的事件点。通过发送扫频正弦波的方式，可以获得一个系统的一定范围内频率响应，再通过反傅里叶变换可以得到在时域上的冲击响应曲线。欧洲专利号为 EP1884758A1 的专利《Control loop for the integrated sine wave OTDR measurement online》描述了使用正弦扫频方式的OTDR测量的光模块控制环路，该专利侧重于稳定发送光功率的控制环路及具体电路实现。其描述的方法可认为是一种正弦扫频方案。结合图1所示，通过专利描述的装置发送的数据信号调制了一个正弦频率信号，在OTDR接收处获取频率信号的频响(包括幅度和相位)。通过逐个频点测试，可以获得一定范围内的频率响应，反傅里叶变换后就可以得到其相应时域的冲击响应曲线。由于实际系统可以认为是个低通系统，因此通过变换得到的冲击响应近似与系统冲击响应， 基本可以对光纤事件进行判断。但上述方案存在如下缺点采用正弦信号扫频，在控制上比较复杂，实现难度大。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提供，能够降低光纤测试的复杂度。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种光纤在线测试装置，包括周期波形发生器、驱动器、激光器、光向器、信号接收器，模数转换器和测试控制处理单元，其中所述驱动器用于将发送的下行数据与所述周期波形发生器产生的周期信号进行合成，并驱动激光器把相应的光信号发送到光纤上；所述模数转换器用于，将所述信号接收器通过所述光向器接收到的模拟反射信号进行模数转换后，输入到所述测试控制处理单元；所述测试控制处理单元用于，控制所述周期波形发生器产生一定频率的周期信号，并根据所述周期信号以及接收到的反射信号，计算被测系统各频点的幅度响应和相位响应，进而根据得到的被测系统在一定频率范围内的频率响应，计算得到被测系统的时域响应。进一步地，所述测试控制处理单元用于，根据所述周期信号Pk (t)以及接收到的反射信号，按照以下方式计算被测系统各频点的幅度响应和相位响应利用傅里叶级数计算方法计算周期信号Pk(t)的基频的幅度及相位值；利用傅里叶级数计算方法估算的由Pk(t)激励产生频率为fk的响应信号的幅度及相位值；将估算的幅度值除以Pk(t)的基频幅度值得到被测系统在该频点fk的幅度响应用估算的相位值减去Pkα)的基频相位值，得到被测系统在该频点fk的相位响应进一步地，所述测试控制处理单元用于，按照以下方式估算所述&(0的频率为fk 的响应信号的幅度及相位值将&(0数据按照Tk分成若干段，然后相加平均，得到一个周期的数据，按照傅里叶级数计算方法获得在该频点fk的幅度及相位值；或者，将& (t)数据按照Tk分成若干段，按照傅里叶级数计算方法计算每一段基频的幅度及相位值，每一段的幅度、相位值构成一个矢量，去除有明显差异的矢量后，通过最小二乘法估算在该频点fk的幅度及相位值。进一步地，所述测试控制处理单元用于，根据被测系统在一定频率范围内的频率响应，通过反傅里叶计算得到被测系统的时域响应。进一步地，所述测试控制处理单元与主设备之间设有控制、数据接口，所述控制、数据接口用于，从所述主设备接收测试命令，以及，向所述主设备反馈计算结果；或者，将周期信号和反射信号信息上报给所述主设备进行处理。进一步地，所述装置还包括可调放大器，通过调整所述可调放大器的增益，使得所述信号接收器接收到的模拟反射信号处于所述模数转换器的采样范围内。本专利技术还提供了一种光纤在线测试方法，包括将发送的下行数据与作为频响测试信号的周期信号进行合成后，发送到光纤；通过光向器接收模拟反射信号，对接收到的模拟反射信号进行模数转换后，根据所述周期信号以及接收到的反射信号，计算被测系统各频点的幅度响应和相位响应，进而根据得到的被测系统在一定频率范围内的频率响应，通过反傅里叶计算得到被测系统的时域响应。进一步地，根据所述周期信号Pk(t)以及接收到的反射信号&(0，按照以下方式计算被测系统各频点的幅度响应和相位响应利用傅里叶级数计算方法计算周期信号Pk(t)的基频的幅度及相位值；利用傅里叶级数计算方法估算的由Pk(t)激励产生频率为fk的响应信号的幅度及相位值；将估算的幅度值除以Pk(t)的基频幅度值得到被测系统在该频点fk的幅度响应用估算的相位值减去Pkα)的基频相位值，得到被测系统在该频点fk的相位响应进一步地，按照以下方式估算所述的频率为fk的响应信号的幅度及相位值将& (t)数据按照Tk分成若干段，然后相加平均，得到一个周期的数据，按照傅里叶级数计算方法获得在该频点fk的幅度及相位值；或者，将& (t)数据按照Tk分成若干段，按照傅里叶级数计算方法计算每一段基频的幅度及相位值，每一段的幅度、相位值构成一个矢量，去除有明显差异的矢量后，通过最小二乘法估算在该频点fk的幅度及相位值。进一步地，所述周期信号包括方波信号。本专利技术提供一种使用光模块发送波长进行光纤测试的方案，可以使用任意周期信号作为频响测试信号，特别地，在使用周期方波作为测试信号时，收到的反射模拟信号转换为数字信号，从而可以降低测试装置复杂度。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中图1为发送数据上调制正弦波输出光信号示意图；图2为发送数据上调制方波输出光信号示意图；图3为本专利技术实施例的光纤在线测试装置的示意框图；图4为本专利技术实施例的对单纤双向的光模块进行光纤测试的装置示意框图。具体实施例方式本实施方式提供一种光纤在线测试装置，实现光模块发送波长的在线测试，该装置主要包括周期波形发生器、驱动器、数据发送激光器(Laser)、光向器、光反射信号接收器(PD)、可调放大器、模数转换器(A/D)和测试控制处理单元。其中，周期波形发生器用于产生周期波形；驱动器主要用于将发送数据和周期调制信号合成并驱动Laser，输出稳定光调制信号；测试控制处理单元主要用于完成以下功能接收测试命令、接收测试配置模式、测试过程控制、测试原始数据处理、测试结果上报等。其中，周期波形发生器产生的连续周期信号可以展开本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种光纤在线测试装置，其特征在于，包括：周期波形发生器、驱动器、激光器、光向器、信号接收器，模数转换器和测试控制处理单元，其中：所述驱动器用于将发送的下行数据与所述周期波形发生器产生的周期信号进行合成，并驱动激光器把相应的光信号发送到光纤上；所述模数转换器用于，将所述信号接收器通过所述光向器接收到的模拟反射信号进行模数转换后，输入到所述测试控制处理单元；所述测试控制处理单元用于，控制所述周期波形发生器产生一定频率的周期信号，并根据所述周期信号以及接收到的反射信号，计算被测系统各频点的幅度响应和相位响应，进而根据得到的被测系统在一定频率范围内的频率响应，计算得到被测系统的时域响应。
【技术特征摘要】
1.一种光纤在线测试装置，其特征在于，包括周期波形发生器、驱动器、激光器、光向器、信号接收器，模数转换器和测试控制处理单元，其中所述驱动器用于将发送的下行数据与所述周期波形发生器产生的周期信号进行合成， 并驱动激光器把相应的光信号发送到光纤上；所述模数转换器用于，将所述信号接收器通过所述光向器接收到的模拟反射信号进行模数转换后，输入到所述测试控制处理单元；所述测试控制处理单元用于，控制所述周期波形发生器产生一定频率的周期信号，并根据所述周期信号以及接收到的反射信号，计算被测系统各频点的幅度响应和相位响应， 进而根据得到的被测系统在一定频率范围内的频率响应，计算得到被测系统的时域响应。2.如权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述测试控制处理单元用于，根据所述周期信号I\(t)以及接收到的反射信号， 按照以下方式计算被测系统各频点的幅度响应和相位响应利用傅里叶级数计算方法计算周期信号Pk(t)的基频的幅度及相位值；利用傅里叶级数计算方法估算&(0的由Pk(t)激励产生频率为fk的响应信号的幅度及相位值；将估算的幅度值除以Pk(t)的基频幅度值得到被测系统在该频点fk的幅度响应 0(啤)|;用估算的相位值减去Pk(t)的基频相位值，得到被测系统在该频点fk的相位响应3.如权利要求2所述的测试装置，其特征在于，所述测试控制处理单元用于，按照以下方式估算所述的频率为fk的响应信号的幅度及相位值将数据按照Tk分成若干段，然后相加平均，得到一个周期的数据，按照傅里叶级数计算方法获得在该频点fk的幅度及相位值；或者，将& (t)数据按照Tk分成若干段，按照傅里叶级数计算方法计算每一段基频的幅度及相位值，每一段的幅度、相位值构成一个矢量，去除有明显差异的矢量后，通过最小二乘法估算在该频点fk的幅度及相位值。4.如权利要求2或3所述的测试装置，其特征在于，所述测试控制处理单元用于，根据被测系统在一定频率范围内的频率响应，通过反傅里叶计算得到被测系统的时域响应。5.如权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员：陆建鑫，徐继东，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。