[发明专利]单纤双向直调直检系统中反向瑞利散射的消除方法及装置

权利要求书

1.一种单纤双向直调直检系统中反向瑞利散射的消除方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：获取反向瑞利散射频谱；

S2：在数字信号处理算法中设计窄带滤波器消除反向瑞利散射，改变窄带滤波器设计参数，并计算相应系统误码率，选择误码率最小的窄带滤波器作为第一滤波器；其中，每次改变的窄带滤波器设计参数相同；

S3：改变反向瑞利散射的反射点随机分布范围，重复步骤S1和S2，直至得到预设个不同的第一滤波器；

S4：利用机器学习方法，将反向瑞利散射频谱数据作为输入，对应的第一滤波器作为标签进行训练，得到训练模型；

S5：将多个实际测量得到的反向瑞利散射频谱取平均；

S6：将步骤S5中获取的反向瑞利散射平均频谱作为步骤S4中训练模型的输入，从而输出目标滤波器，并利用所述目标滤波器在数字信号处理算法中对反向瑞利散射进行消除。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1包括：根据反向瑞利散射的计算公式得到反向瑞利散射频谱；

所述计算公式为：

其中，h为光纤离散分段的最小长度单元，满足h＝L/N，L为光纤总长度，N为光纤的离散分段数；M表示将N段离散光纤分为M组，每组包含N_m个最小长度单元h，N_m的取值满足ε_m为第m分组的瑞利散射系数，k_m为第m个分组内第k个最小长度单元的编号；α为光纤的衰减系数，为光纤的色散算子，E(0,t)为本端信号光场。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤S3中，反射点随机分布范围指的是N_m的取值范围。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S1之前，还包括：根据直调直检系统的信道间隔以及信号波特率，将本端信号与对端信号的频谱错开，以减少不同信道之间的频谱重叠部分。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中，窄带滤波器设计参数为：滤波器的3dB带宽，通带的增益波动范围和阻带的衰减大小。

6.一种单纤双向直调直检系统中反向瑞利散射的消除装置，其特征在于，包括：

反向瑞利散射频谱获取模块，用于获取反向瑞利散射频谱；

第一滤波器确定模块，用于在数字信号处理算法中设计窄带滤波器消除反向瑞利散射，改变窄带滤波器设计参数，并计算相应系统误码率，选择误码率最小的窄带滤波器作为第一滤波器；其中，每次改变的窄带滤波器设计参数相同；

训练数据获取模块，用于改变反向瑞利散射的反射点随机分布范围，重复执行所述反向瑞利散射频谱获取模块和所述第一滤波器确定模块的操作，直至得到预设个不同的第一滤波器；

训练模型建立模块，用于利用机器学习方法，将反向瑞利散射频谱数据作为输入，对应的第一滤波器作为标签进行训练，得到训练模型；

平均频谱获取模块，用于将多个实际测量得到的反向瑞利散射频谱取平均；

输出模块，用于将平均频谱作为所述训练模型的输入，从而输出目标滤波器，并利用所述目标滤波器在数字信号处理算法中对反向瑞利散射进行消除。

7.一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至5中任一项所述的方法的步骤。

8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至5中任一项所述的方法的步骤。