[发明专利]一种光信噪比监测方法及其系统

权利要求书

1.一种光信噪比监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将待监测光信号分束为两个调制信号；

S2：两个相干接收机分别接收所述两个调制信号，并分别输出两个电信号，其中两个电信号中包含高度一致的窄带宽信息，分别记为上边带窄带宽频域信号、下边带窄带宽频域信号；

S3：采集所述两个电信号，并通过数字信号处理模块对所述两个电信号分析处理，得到上边带窄带宽频域信号与下边带窄带宽频域信号之间的关系；

S4：根据所述上边带窄带宽频域信号与下边带窄带宽频域信号之间的关系分别得到用于表征信号强度、噪声强度的矩阵；

S5：根据所述用于表征信号强度、噪声强度的矩阵得到关于光信噪比的行列式，并根据所述行列式得到光信噪比的表达式。

2.根据权利要求1所述的一种光信噪比监测方法，其特征在于，步骤S1中所述调制信号在时域上表示为：

其中，a_n为发射符号序列；a_n∈M，M为调制格式所决定的符号集；δ(t)为单位冲击函数；T为符号周期；p(t)为脉冲形状函数；

所述调制信号在频域上表示为：

S(f)＝M(f)·P(f)，

其中，M(f)和P(f)分别为

和p(t)的傅里叶变换，M(f)是周期为1/T的周期性函数，P(f)为对称性偶函数。

3.根据权利要求2所述的一种光信噪比监测方法，其特征在于，所述步骤S2中分别通过两个相干接收机接收两个调制信号，所述两个相干接收机分别以波长设置在调制信号正负二分之一波特率处的激光器作为本振光源。

4.根据权利要求1所述的一种光信噪比监测方法，其特征在于，步骤S3具体包括：

S31：对所述接收到的电信号做频漂补偿，使得上边带窄带宽信号与下边带窄带宽信号的频谱相差一个波特率；

S32：上边带窄带宽频域信号与下边带窄带宽频域信号可分别用琼斯矢量表示为：

其中，J_u为上边带窄带宽频域信号的琼斯矢量，J_l为下边带窄带宽频域信号的琼斯矢量，J_x,u(N)为上边带窄带宽频域信号x偏振上的频域信息，J_y,u(N)为上边带窄带宽频域信号y偏振上的频域信息，J_x,l(N)为下边带窄带宽频域信号x偏振上的频域信息，J_y,l(N)为下边带窄带宽频域信号y偏振上的频域信息，fft(U_x)为上边带x偏振信号序列的傅里叶变换，fft(U_y)为上边带y偏振信号序列的傅里叶变换，fft(L_x)为下边带x偏振信号序列的傅里叶变换，fft(L_y)为下边带y偏振信号序列的傅里叶变换；

S33：将琼斯矢量转化为斯托克斯矢量，具体公式为：

其中，S₁为水平线偏振光分量，S₂为45°线偏振分量，S₃为右旋圆偏振光分量，E_x为在x线偏振方向上的光强振幅分量，E_y为在y方向上的光强振幅分量；S_u为上边带窄带宽频域信号的斯托克斯矢量，S_l为下边带窄带宽频域信号的斯托克斯矢量，S_1,u(N)、S_2,u(N)、S_3,u(N)、S_1,l(N)、S_2,l(N)、S_3,l(N)均为斯托克斯矢量中的点；

S34：将上边带窄带宽频域信号与下边带窄带宽频域信号在经光纤传输受到偏振膜色散影响的关系表示为：

S_u＝M_PMD*S_l，

其中，M_PMD为征斯托克斯参量在斯托克斯空间的旋转，S_u为上边带窄带宽频域信号的斯托克斯矢量，S_l为下边带窄带宽频域信号的斯托克斯矢量。