[发明专利]一种基于多项式拟合的全光采样的线性度和转换效率计算方法

摘要

本发明提供了一种基于多项式拟合的全光采样线性度和转换效率计算方法，它利用采样传输曲线的最小二乘拟合多项式函数米表征全光采样系统，通过多项式函数数学代换和三角函数倍角公式运算，计算得到采样谐波失真和转换效率，实现全光采样的线性度和转换效率表征。它具有计算过程简单、结果准确、硬件实现容易的特点。本发明为快速、准确表征和评价全光采样性能指标提供了途径，在全光信号处理、光网络信号的采样测量和质量监测方面具有广泛应用前景。

主权项

1.一种基于多项式拟合的全光采样线性度和转换效率的计算方法，其特征是它包含以下步骤：步骤1获得采样传输曲线步骤1a：确定全光采样系统的输入光参数(被采样模拟信号光强度变化范围[p_l，p_r](p_l＜p_r)，模拟信号最高频率成分为f_a(Hz)，采样脉冲的峰值光强p_s，重复频率f_s(Hz)(f_s≥2f_a))和线性度分析精度δ。步骤1b：测量采样传输曲线。将峰值功率为p_s、重复频率为f_s的采样脉冲和一强度可调的直流光信号同时输入全光采样系统，将直流信号光功率依次从p_l等步长变化到p_r，步长小于(p_r-p_l)f_a/f_s，记录输出采样脉冲峰值功率y_i(i＝1，2，...，n)，由采样点(p_i，y_i)(i＝1，2，...，n)得到采样传输曲线。步骤2传输曲线多项式拟合将步骤1得到的采样传输曲线用多项式函数分别取m＝1，2，3，...进行最小二乘法拟合，计算每次拟合的相对平均误差σ_m。当相对平均误差σ_m小于或等于线性度分析精度δ时，此时的m为最终多项式函数阶次，与之对应的拟合多项式系数{a₀，a₁，...，a_m}为采样传输曲线拟合的最终多项式系数。步骤3变量代换在步骤2得到的多项式函数中令或者得到关于cosωt或者sinωt的多项式函数或者(k＝0，1，2，...，m)。步骤4倍角展开将步骤3得到的关于cosωt或者sinωt的多项式函数利用三角函数倍角公式展开成其倍角的代数和，即或者k＝0，1，2，...，m。步骤5线性度和转换效率计算利用步骤4的系数q_k，借助公式k＝2，3，...，m和计算全光采样k次谐波失真和转换效率，得到采样线性度和转换效率的结果。