[发明专利]啁啾Z变换功率自相关函数测量光纤色散的装置和方法

摘要

本发明涉及啁啾Z变换功率自相关函数测量光纤色散的装置和方法，属于光纤通信领域中的色散测量技术。本装置包括平衡探测器单元,模数转换单元,傅立叶变换功率自相关函数计算及脉冲峰值搜索单元,啁啾Z变换功率自相关函数计算及脉冲峰值搜索单元和光纤累积色散计算单元。本方法包括：1.光纤链路传输信号通过平衡探测器单元得到连续基带信号；2得到离散数字序列；3计算傅立叶变换功率自相关函数；4搜索并计算傅立叶变换功率自相关函数中脉冲峰值对应的时刻；5计算啁啾Z变换功率自相关函数；6搜索并计算啁啾Z变换功率自相关函数中脉冲峰值对应的时刻；7计算光纤链路累积色散值。本发明所述装置及方法具有很好的鲁棒性。

主权项

1.一种啁啾Z变换功率自相关函数测量光纤色散的装置，其特征在于：包括平衡探测器单元，模数转换单元，傅立叶变换功率自相关函数计算单元，傅立叶变换功率自相关函数脉冲峰值搜索单元，啁啾Z变换功率自相关函数计算单元，啁啾Z变换功率自相关函数脉冲峰值搜索单元，光纤累积色散计算单元；本装置的各单元连接关系如下：平衡探测器单元与模数转换单元相连，模数转换单元与傅立叶变换功率自相关函数计算单元相连，傅立叶变换功率自相关函数计算单元与傅立叶变换功率自相关函数脉冲峰值搜索单元相连，傅立叶变换功率自相关函数脉冲峰值搜索单元与啁啾Z变换功率自相关函数计算单元相连，啁啾Z变换功率自相关函数计算单元与啁啾Z变换功率自相关函数脉冲峰值搜索单元相连，啁啾Z变换功率自相关函数脉冲峰值搜索单元与光纤累积色散计算单元相连；所述啁啾Z变换功率自相关函数测量光纤色散的装置依托的测量光纤色散的方法，具体为：步骤一、光纤链路传输信号通过平衡探测器单元得到连续基带信号，记为r(t)；步骤二、将步骤一得到的连续基带信号通过模数转换单元，得到离散数字序列，记为r[n]；步骤三、对步骤二输出的离散数字序列计算傅立叶变换功率自相关函数，具体为：步骤3.1计算离散数字序列与其延时序列的差值；步骤3.2对差值的模平方进行傅立叶变换得到频谱；步骤3.3对频谱的模平方进行逆傅立叶变换及模运算，得到傅立叶变换功率自相关函数，记为R'[n,m]，步骤3.1到步骤3.3的计算过程，如公式(1)所示：R'[n,m]＝|IFFT{|FFT{|r[n]‑r[n‑m]|²}|²}|；   (1)其中，m为离散序列的延时；步骤四、搜索步骤三输出的傅立叶变换功率自相关函数中脉冲的峰值，计算脉冲峰值对应的时刻，记为τ'₀；步骤五、计算啁啾Z变换功率自相关函数，具体为：在傅立叶变换功率自相关函数脉冲峰值对应的时刻点τ'₀对频谱进行局部啁啾Z变换、模运算，得到啁啾Z变换功率自相关函数，记为R[n,m]，用公式(2)表示：R[n,m]＝|CZT{|FFT{|r[n]‑r[n‑m]|²}|²}|；   (2)其中，CZT为局部啁啾Z变换；步骤六、搜索啁啾Z变换功率自相关函数中脉冲的峰值，计算脉冲峰值对应的时刻，记为τ₀；步骤七、根据啁啾Z变换功率自相关函数中脉冲峰值对应的时刻τ₀计算光纤链路累积色散值；其中，光纤链路累积色散值具体通过如下公式(3)计算：其中，Dz为光纤链路累积色散值，c表示真空光速，T为光纤链路传输信号的符号周期，λ为光信号的波长。