CN101355404B - 一种优化调整发射机参数的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种优化调整发射机参数的装置和方法，用于优化数字信号系统的传输性能，其中，包括信号连接下的一误差信号分析单元和一步长调整单元；误差信号分析单元分析误差信号并作出调整发射机参数操作的判断；步长调整单元计算并确定发射机参数的调整方向和调整步长；发射机参数调整单元按照所述判断的结果，实现对发射机参数进行所述调整方向和调整步长的操作。由于引入了误差反馈机制，并交替进行调整和反馈的操作，不但优化了发射机的参数，而且能够手动优化或自动优化，保证了数字通信系统传输性能的最优，提高了发射机参数设定的精度，改善了系统信噪比及接收灵敏度等性能指标。

Description

一种优化调整发射机参数的装置和方法

技术领域

本发明涉及数字通信系统信号传输技术领域，尤其涉及的是一种优化调整发射机参数的装置和方法。

背景技术

在通常的数字通信系统中，发射机的参数是影响该系统性能的重要因素之一，其中包括发射机眼图交叉点、驱动幅度、EA调制激光器的Von电平等参数。

以发射机眼图交叉点的参数为例，适当调低发射机眼图的交叉点，会降低信号的平均功率。而在相同的平均功率下，眼图交叉点低的“1”码信号功率相对眼图交叉点高的“1”码信号功率更高，这样，眼图交叉点低的“1”码信号抗噪声能力更强，信噪比SNR(Signal to Noise Ratio，以下简称SNR)容限和接收灵敏度也相对更优。但是，眼图交叉点过低也会导致“1”码变窄，使得“1”码判决的冗余空间也会变小，可能会导致“1”码的判决错误，造成误码率的上升。

又如驱动幅度的参数，通常来讲，驱动幅度越大，消光比越大，“1”和“0”的功率比越大，传输时抗噪声的能力也越强，传输性能越好；然而，驱动幅度过大也会造成驱动器输出信号的失真和劣化，也会造成系统传输性能的恶化。

同理，对于EA调制激光器的Von电平以及其他各种可调参数，也都存在一个最优工作点，可使得系统的传输性能最优。因此，在数字通信系统中对发射机的参数进行合理优化，是非常必要也是非常重要的。

但是，在现有的系统中并不会对发射机参数进行优化，而是将发射机参数调到一个固定的经验值后便不再调整，这样通常无法保证设定的发射机参数位置为最优值。

因此，现有技术尚有待于改进和发展。

发明内容

本发明要解决的问题是，提供一种优化调整发射机参数的装置和方法，针对上述情况，不但可以对发射机的参数进行优化，而且还可以手动优化或自动优化，以保证数字通信系统传输性能的最优。

本发明的技术方案如下：

一种优化调整发射机参数的装置，用于优化数字信号系统的传输性能，其中，包括信号连接下的一误差信号分析单元，一步长调整单元和一发射机参数调整单元；

所述误差信号分析单元用于分析误差信号并作出是否调整发射机参数操作的判断，以及分析判断需要调整的方向；

所述步长调整单元用于根据所述误差信号分析单元的分析结果计算并确定发射机参数的调整步长，将调整步长及误差信号分析单元确定的调整方向发送至发射机参数调整单元；

所述发射机参数调整单元用于根据所述步长调整单元传输来的调整方向和调整步长，对发射机参数进行调整。

所述的装置，其中，还包括一误差信号获取单元，用于获取表征系统传输性能的信息作为误差信号，并将所获取的误差信号传输至所述误差分析单元。

所述的装置，其中，所述误差信号获取单元为一前向纠错单元，用于输出纠错信息作为误差信号，以完成对传输误码的检测和纠正。

一种优化调整发射机参数的方法，包括以下步骤：

A、分析误差信号并作出是否调整发射机参数操作的判断；

B、计算并确定发射机参数的调整方向和调整步长；

C、按照所述判断的结果，实现对发射机参数进行所述调整方向和调整步长的操作。

所述的方法，其中，所述步骤A前还包括：

A1、重复初始化设置发射机参数的初始值；

A2、直至在所述初始值下没有信号丢失或帧丢失；

A3、获取表征系统传输性能的信息作为误差信号。

所述的方法，其中，所述步骤B的操作具体包括：

对误差信号进行分析，得出发射机参数需要进行调整的方向；

对误差信号进行分析，对发射机参数的调整步长进行计算，或者使用储存的预定调整步长。

所述的方法，其中，所述步骤C之后包括：

D1、在上一轮的调整发射机参数过程后，重新获取调整后的误差信号；

D2、返回步骤B，进入下一轮的调整发射机参数过程；

D3、直至所述误差信号的误码率不超过设定值，结束调整操作。

本发明所提供的一种优化调整发射机参数的装置和方法，与现有技术相比，由于引入了误差反馈机制，并交替进行调整和反馈的操作，不但优化了发射机的参数，而且能够手动优化或自动优化，保证了数字通信系统传输性能的最优，提高了发射机参数设定的精度，改善了系统信噪比SNR及接收灵敏度等性能指标。

附图说明

图1是本发明优化调整发射机参数的装置结构示意框图；

图2是本发明实施例优化调整发射机参数的装置结构示意图；

图3是本发明发射机参数优化调整方法的流程示意图。

具体实施方式

以下将结合所示附图，对本发明优化调整发射机参数的装置和方法具体实施方式和实施例加以详细说明。

本发明的优化调整发射机参数的装置和方法，主要核心点在于，引入误差反馈机制，以及调整和反馈交替进行的操作，将数字通信系统的传输性能调整到最优；至于信号丢失(以下简称LOS)或帧丢失(以下简称LOF)等误差情况为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。

总体上讲，本发明所提供的数字通信系统中自动优化调整发射机参数的装置，包括以下几个单元，如图1所示：

误差信号获取单元110：获取能够表征系统传输性能的信息作为误差信号，用于将获取的误差信号传输至误差分析单元120；

误差信号分析单元120：分析所述误差信号获取单元110获取的信息，用于判断是否需要对发射机参数进行调整；并用于在如果需要调整的情况下，分析判断需要调整的方向，并将相关信息传输至步长调整单元130；

步长调整单元130：用于存储发射装置发射机参数的预定调整步长，或用于根据所述误差信号分析单元120的分析结果，计算发射机参数的调整步长；并用于根据所述误差信号分析单元120确定的调整方向信息，传输至发射机参数调整单元140；

发射机参数调整单元140：用于根据步长调整单元130传输来的调整方向和调整步长，对发送装置的发射机参数进行自动或手动的调整。

本发明还提供了数字通信系统中自动优化调整发射机参数的方法，包括以下步骤，如图3所示：

步骤S300、初始化设置发射机参数的初始值，这一初值可以是一设定的经验值。

步骤S302、判断在这一初始值下是否有LOS或LOF的情况，当仍有LOS或LOF的情况出现时，就返回第一步，重新进行初值设定，直至没有LOS或LOF情况出现为止；

步骤S304、获取能够表征系统传输性能的信息作为误差信号；

步骤S306、对表征系统传输性能的信息进行误差信号分析；

步骤S308、判断是否需要调整发射机参数。如果不需要调整，则完成优化过程；如果需要调整，根据误差信号分析结果对发射机参数进行步骤S310。

步骤S310、根据对误差信号进行的分析，得出发射机参数需要进行调整的方向；

步骤S312、根据对误差信号进行的分析，对发射机参数的调整步长进行计算，或者也可使用储存的预定调整步长；

步骤S314、根据步骤S310和步骤S312的分析结果，对发射机参数进行调整。

发射机参数调整后返回步骤S304，重新获取调整后的误差信号，进入下一轮的调整发射机参数过程，直至所述误差信号的误码率不超过设定值，或者不再需要调整，就结束调整操作。

以下将通过具体实施例，进一步阐述本发明的数字通信系统中自动优化调整发射机参数的装置和方法，这里仍以对发射机的眼图交叉点参数为例说明自动优化过程，如图2所示，本实施例的装置包括三大部分：发射装置210、接收装置220和微处理器230。

微处理器230部分用于查询前向纠错单元224的纠错信息，并进行分析计算，控制和调整发射装置210部分的眼图交叉点；接收装置220部分包括光电探测器221，跨阻放大器222，具有自动增益控制功能的线性通道和数据恢复单元223和前向纠错单元224；发射装置210部分包括数模转换单元212和眼图交叉点调整单元211，用来实现对发射装置210部分眼图交叉点的调整，相当于图1所示的发射机参数调整单元140。前述各单元作用如下：

眼图交叉点调整单元211：用于接收微处理器230部分给出的调整信号，进行数模转换后控制调整发射装置210部分的眼图交叉点。

光电探测器221：用于完成光信号和电信号的转换，通常为光电二极管或雪崩光二极管。

跨阻放大器222：用于将光电探测器221输出的微弱电信号进行线性放大，包括传统的跨阻放大器和电压放大器，其中电压放大器将单端输入信号转换为差分输入信号。

线性通道和数据恢复单元223：包括带有自动增益控制的限幅放大器、滤波器、数据和时钟恢复、解复用器等功能模块。

前向纠错单元224：用于完成前向纠错功能，并将纠错信息上报给微处理器230部分。

为了达到优化调整目的，由发射装置210部分输出的光信号经传输后进入接收装置220部分，输入光信号经光电探测器221转换为微弱的电信号，然后经过跨阻放大器222完成前置放大，再经过所述线性通道和数据恢复单元223完成放大、滤波和数据恢复，最后进入前向纠错单元224，完成对传输误码的检测和纠正。

同时，前向纠错单元224输出的纠错信息通过微处理器230部分，控制发射装置210部分的眼图交叉点调整单元211。在本实施例中，将前向纠错单元224给出的纠错信息作为进行眼图交叉点优化调整的误差信息，因此，前向纠错单元224即相当于图1所示的误差信号获取单元110。

微处理器230部分用来对前向纠错单元224给出的纠错信息进行分析和计算，并输出眼图交叉点调整信息给发射装置210部分的眼图交叉点调整单元211，相当于图1所示的误差信号分析单元120和步长调整单元130。

在前向纠错系统中，当纠错信息中纠正“1”的个数与纠正“0”的个数的和值E最小时，系统误差信号最小，传输性能也就最优，因此，可利用该和值E作为判断眼图交叉点调整的依据之一。

取值最小固定步长值h，初始眼图交叉点值初始化设置为X＝a，对比所述前向纠错系统给出X＝a和X＝a+h时纠错信息的和值E，也就是说，比较所述初始值下的初始误差信号和累计单个所述步长值后的单步误差信号，若初始误差信号大于所述单步误差信号，即E_X＝a＞E_X＝a+h，则累加单个所述步长X＝a+h，否则累减单个所述步长X＝a-h。

尔后，在新的X位置上再次进行判断，直至当前眼图交叉点位置上的E值为最小或者为零时停止，此时，认为优化调整过程完成。

以上具体实施方式中优化发射机其他参数的方法根据实际应用可以采用现有各种可能的方案，为本领域技术人员所熟知，在此也不再赘述。

本发明具体实施例中所提供的优化调整发射机参数的装置和方法，由于引入了误差反馈机制，并交替进行调整和反馈的操作，不但优化了发射机的参数，而且能够手动优化或自动优化，保证了数字通信系统传输性能的最优，提高了发射机参数设定的精度，改善了系统信噪比SNR及接收灵敏度等性能指标。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述方案的说明加以改进或变换，例如变化待调整的发射机参数，而所有这些改进和变换都本应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种优化调整发射机参数的装置，用于优化数字信号系统的传输性能，其特征在于，包括信号连接下的一误差信号分析单元，一步长调整单元和一发射机参数调整单元；

所述误差信号分析单元用于分析误差信号并作出是否调整发射机参数操作的判断，以及分析判断需要调整的方向；

所述步长调整单元用于根据所述误差信号分析单元的分析结果计算发射机参数的调整步长，将调整步长及误差信号分析单元确定的调整方向发送至发射机参数调整单元；

所述发射机参数调整单元用于根据所述步长调整单元传输来的调整方向和调整步长，对发射机参数进行调整。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括一误差信号获取单元，用于获取表征系统传输性能的信息作为误差信号，并将所获取的误差信号传输至所述误差分析单元。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述误差信号获取单元为一前向纠错单元，用于输出纠错信息作为误差信号，以完成对传输误码的检测和纠正。

4.一种优化调整发射机参数的方法，包括以下步骤：

A、分析误差信号并作出是否调整发射机参数操作的判断；

B、计算并确定发射机参数的调整方向和调整步长；

C、按照所述判断的结果，实现对发射机参数进行所述调整方向和调整步长的操作。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤A前还包括：

A1、重复初始化设置发射机参数的初始值；

A2、直至在所述初始值下没有信号丢失或帧丢失；

A3、获取表征系统传输性能的信息作为误差信号。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤B的操作具体包括：

对误差信号进行分析，得出发射机参数需要进行调整的方向；

对误差信号进行分析，对发射机参数的调整步长进行计算，或者使用储存的预定调整步长。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤C之后包括：

D1、在上一轮的调整发射机参数过程后，重新获取调整后的误差信号；

D2、返回步骤B，进入下一轮的调整发射机参数过程；

D3、直至所述误差信号的误码率不超过设定值，结束调整操作。

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