[发明专利]基于分形维度的长距光纤链路光信噪比估计方法与系统

权利要求书

1.一种基于分形维度的长距光纤链路光信噪比估计方法，其特征在于，所述方法包括：

（1）采集背靠背传输数据：将相应传输速率的信号光与宽谱光ASE噪声源相耦合，通过改变耦合功率比，通过相干接收机获取不同光信噪比下背靠背传输相干接收数据，以及光谱仪采集到的对应光信噪比值；

（2）使用Higuchi分形维度算法计算所述的背靠背传输数据，获得分形维度值，将所述背靠背传输数据的分形维度值和光信噪比值进行拟合，得到“光信噪比—分形维度”拟合曲线；

（3）对经过长距光纤链路传输后的信号进行采集，并利用Higuchi分形维度算法计算信号的分形维度值，得到长距光纤链路分形维度数据；

（4）根据所述“光信噪比—分形维度”拟合曲线，对所述长距光纤链路分形维度数据进行处理，得到链路光信噪比的估计值。

2.如权利要求1所述的基于分形维度的长距光纤链路光信噪比估计方法，其特征在于，所述步骤（1）中使用掺铒光纤放大器无输入时的自发辐射输出作为ASE噪声源。

3.如权利要求1或2所述的基于分形维度的长距光纤链路光信噪比估计方法，其特征在于，所述步骤（1）中通过可调光衰减器控制ASE噪声源与信号光的耦合功率比。

4.如权利要求1或2所述的基于分形维度的长距光纤链路光信噪比估计方法，其特征在于，所述步骤（1）中采用的相干接收机的采样倍率为信号波特率的2倍或以上，以实现算法估计分形维度值的准确性。

5.如权利要求4所述的基于分形维度的长距光纤链路光信噪比估计方法，其特征在于，所述采样倍率为3.48。

6.如权利要求1或2所述的基于分形维度的长距光纤链路光信噪比估计方法，其特征在于，所述步骤（1）中光谱仪采用0.1 nm作为频谱分辨率。

7.如权利要求1或2所述的基于分形维度的长距光纤链路光信噪比估计方法，其特征在于，所述步骤（2）中Higuchi分形维度算法中Kmax值设置为小于或等于采样倍率的最大整数来实现分形维度的准确计算，其中Kmax为算法中K组信号子列中相邻点间采样点数间隔最大值。

8.如权利要求1或2所述的基于分形维度的长距光纤链路光信噪比估计方法，其特征在于，所述步骤（2）中“光信噪比—分形维度”拟合曲线拟合光信噪比在5~30dB左右的数据。

9.如权利要求1或2所述的基于分形维度的长距光纤链路光信噪比估计方法，其特征在于，所述步骤（3）中长距光纤链路传输信号的波特率和采集条件与背靠背相干接收系统保持一致。

10.一种基于分形维度的长距光纤链路光信噪比估计系统，其特征在于，包括背靠背传输数据获取模块、分形维度算法计算和拟合模块、长距光纤链路传输信号采集和处理模块以及链路光信噪比估计模块，其中：

所述背靠背传输数据获取模块，用于获取背靠背数据，将相应传输速率的信号光与宽谱光ASE噪声相耦合，通过改变耦合功率比，获取不同光信噪比下背靠背传输相干接收数据，以及光谱仪采集到的对应光信噪比值；

所述分形维度算法计算和拟合模块，用于使用Higuchi分形维度算法计算所述的背靠背传输数据，获得对应于所述背靠背传输数据的分形维度值，随后，将所述背靠背传输数据的分形维度值和光信噪比值进行拟合，得到“光信噪比—分形维度”拟合曲线；

所述长距光纤链路传输信号采集和处理模块，用于对长距光纤链路传输后信号进行采集，并利用Higuchi分形维度算法计算信号的分形维度值；

所述链路光信噪比估计模块，用于根据所述“光信噪比—分形维度”拟合曲线，对所述长距光纤链路分形维度数据进行处理，得到链路光信噪比的估计值。