CN103650381B - 一种osnr检测方法、装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种光信噪比OSNR检测方法、装置和系统，涉及通信领域，能够降低OSNR测量成本。包括：获取两组电信号，分别为Ex1和Ey1，Ex2和Ey2，所述Ex1、所述Ex2和所述Ex的幅度相等，所述Ey1、所述Ey2和所述Ey的幅度相等；按照预设采样速率对所述Ex1和所述Ex2进行采样，使得所述Ex1、所述Ex2的采样延迟间隔为△t？x，所述预设采样速率小于等于所述信号传输速率；按照所述预设采样速率对所述Ey1和所述Ey2进行采样，使得所述Ey1、所述Ey2的采样延迟间隔为△t？y。该OSNR检测方法、装置和系统用于OSNR的检测。

Description

一种OSNR检测方法、装置和系统

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种OSNR检测方法、装置和系统。

背景技术

OSNR（opticalsignal-to-noiseratio，光信噪比）为带内信号与带内噪声的比值，是衡量WDM（wavelengthdivisionmultiplexing，光波分复用）网络性能的关键指标之一，它可以直接反映信号质量,是了解系统工作性能、估计信号传输质量的一个重要技术手段。相干通信系统是WDM网络的一种，在相干通信系统中，每个信道的信号在被接收前都要经过复用、解复用来实现该信道的信号的不同传输路径，而信号每经过一次复用器或解复用器，都要经受一定的滤波效应。在这一过程中，信道通带内的ASE（Amplifiedspontaneousemission，自发放大辐射噪声）不断积累，而信道外的ASE噪声被滤波器限制到了较低的水平，因此带内和带外ASE噪声功率水平是不一样的，传统的带外检测方法认为带外噪声与带内噪声相等，通过检测带外噪声，然后求带内信号与带外噪声的比值来获取OSNR，最终得到的OSNR变得不再准确。因此，检测带内噪声的带内测量OSNR方法成为目前研究的重点。

现有技术中，应用在相干通信系统上的带内OSNR测量方法为：在信号发送端使用了两个正交的训练序列，在信号接收端，接收到的信号在相干检测后，经过信号采样和后续处理得到频谱信息，利用所述频谱信息和已知的训练序列的传输谱，信道信息就可以通过信道传递函数评估出来，然后根据信道信息得到OSNR的信息。

但是，现有技术中的OSNR测量方法在信号采样时对采样器件的采样速率的要求较高，该采样速率为信号传输速率的至少两倍，高采样速率的采样器件的造价较高，而且处理器的要求较高，因此OSNR测量方法的测量成本较高。

发明内容

本发明的实施例提供一种OSNR检测方法、装置和系统，能够降低OSNR测量成本。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供一种光信噪比OSNR检测方法，包括：

对相互正交的光信号Ax和By进行相干接收，使得所述光信号Ax转换为电信号Ex，所述光信号By转换为电信号Ey；

获取两组电信号，分别为Ex1和Ey1，Ex2和Ey2，所述Ex1、所述Ex2和所述Ex的幅度相等，所述Ey1、所述Ey2和所述Ey的幅度相等；

按照预设采样速率对所述Ex1和所述Ex2进行采样，使得所述Ex1、所述Ex2的采样延迟间隔为△tx，所述预设采样速率小于等于所述信号传输速率；

按照所述预设采样速率对所述Ey1和所述Ey2进行采样，使得所述Ey1、所述Ey2的采样延迟间隔为△ty；

对采样后的所述两组电信号进行解偏振得到两组解偏振数据，分别为X方向解偏振数据和Y方向解偏振数据；

对所述X方向解偏振数据进行两拍中的插拍区域TTPS处理得到X方向数据；

对所述Y方向解偏振数据进行TTPS处理得到Y方向数据；

根据所述X方向数据和所述Y方向数据得到X方向OSNR和Y方向OSNR。

结合第一方面，在第一种可实现方式中，

在所述按照预设采样速率对所述Ex1和所述Ex2进行采样之前，所述方法还包括：

获取预先设置的所述采样延迟间隔△tx和预先设置的所述采样延迟间隔△ty。

结合第一方面，在第二种可实现方式中，在所述按照预设采样速率对所述Ex1和所述Ex2进行采样之前，所述方法还包括：

按照所述预设采样速率对所述Ex1和所述Ex2分别进行M组采样得到Ex1的M组采样结果和Ex2的M组采样结果，使得Ex1的第m组采样中采样N次，Ex2的第m组采样中采样N次，每次采样所述Ex1与所述Ex2的第一采样延迟间隔为△tmx，所述m为大于0小于M的整数，所述N为预设值；

根据所述Ex1的M组采样结果和所述Ex2的M组采样结果获取所述采样延迟间隔△tx；

按照所述预设采样速率对所述Ey1和所述Ey2的分别进行M组采样得到Ey1的M组采样结果和Ey2的M组采样结果，使得Ey1的第m组采样中采样N次，Ey2的第m组采样中采样N次，每次采样所述Ey1与所述Ey2的第二采样延迟间隔为△tmy；

根据所述Ey1的M组采样结果和所述Ey2的M组采样结果获取所述采样延迟间隔△ty。

结合第二种可实现方式，在第三种可实现方式中，所述根据所述Ex1的M组采样结果和Ex2的M组采样结果获取所述采样延迟间隔△tx包括：

对每组Ex1的采样结果中的采样数据进行解偏振得到Ex1的M组X方向解偏振数据；

对每组Ex2的采样结果中的采样数据进行解偏振得到Ex2的M组X方向解偏振数据；

根据所述EX1的M组X方向解偏振数据和所述EX2的M组X方向解偏振数据得到M个X方向信号幅度方差；

获取所述M个X方向信号幅度方差中最小的信号幅度方差对应的采样延时间隔作为所述采样延迟间隔△tx；

所述根据所述Ey1的M组采样结果和所述Ey2的M组采样结果获取所述采样延迟间隔△ty包括：

对每组Ey1的采样结果中的采样数据进行解偏振得到Ey1的M组Y方向解偏振数据；

对每组Ey2的采样结果中的采样数据进行解偏振得到Ey2的M组Y方向解偏振数据；

根据所述Ey1的M组Y方向解偏振数据和所述Ey2的M组Y方向解偏振数据得到M个Y方向信号幅度方差；

获取所述M个Y方向信号幅度方差中最小的信号幅度方差对应的采样延时间隔作为所述采样延迟间隔△ty。

结合第二、三种可实现方式，在第四种可实现方式中，在所述按照所述预设采样速率对所述Ex1和所述Ex2分别进行M组采样得到Ex1的M组采样结果和Ex2的M组采样结果之前，所述方法还包括：

获取所述第一采样延迟间隔△tmx，所述采样延迟间隔△tmx满足：

△t_mx=T_SRx/2^m-1;

在所述按照所述预设采样速率对所述Ey1和所述Ey2的分别进行M组采样得到Ey1的M组采样结果和Ey2的M组采样结果之前，所述方法还包括：

获取所述第二采样延迟间隔△tmy，所述采样延迟间隔△tmy满足：

△t_my=T_SRy/2^m-1;

其中，所述T_x为X方向的信号传输速率，所述T_y为Y方向的信号传输速率。

结合第三、四种可实现方式，在第五种可实现方式中，

所述根据所述EX1的M组X方向解偏振数据和所述EX2的M组X方向解偏振数据得到M个X方向信号幅度方差包括：

根据所述EX1的M组X方向解偏振数据和所述EX2的M组X方向解偏振数据，通过第一方差公式得到M个X方向信号幅度方差；

所述第一方差公式为：

${\mathrm{\δ}}_{\mathrm{xm}}=\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{(X_i-\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}|X_i\left|\right)}^2;$

所述根据所述Ey1的M组Y方向解偏振数据和所述Ey2的M组Y方向解偏振数据得到M个Y方向信号幅度方差包括：

根据所述EY1的M组Y方向解偏振数据和所述EY2的M组Y方向解偏振数据，通过第二方差公式得到M个Y方向信号幅度方差；

所述第二方差公式为：

${\mathrm{\δ}}_{\mathrm{ym}}=\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{(Y_i-\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}|Y_i\left|\right)}^2;$

其中，δ_xm为第m个的X方向信号幅度方差，δ_ym为第m个的Y方向信号幅度方差，N为每组采样中的采样次数，当每次采样所述Ex1的采样时间比所述Ex2延迟，则X_i为所述Ex1的第m组X方向解偏振数据中第i个X方向解偏振值，当每次采样所述Ey1的采样时间比所述Ey2延迟，Y_i为所述Ey1的第m组Y方向解偏振数据中第i个Y方向解偏振值。

结合第一方面、第一至五种可实现方式，在第六种可实现方式中，

所述对采样后的所述两组电信号进行解偏振得到两组解偏振数据，分别为X方向解偏振数据和Y方向解偏振数据包括：

通过斯托克斯解复用算法对采样后的所述两组电信号进行解偏振得到两组解偏振数据，分别为X方向解偏振数据和Y方向解偏振数据。

结合第一方面、第一至六种可实现方式，在第七种可实现方式中，

所述预设采样速率为所述信号传输速率的十六分之一。

第二方面，提供一种OSNR检测装置，包括：

相干接收单元，用于对相互正交的光信号Ax和By进行相干接收，使得所述光信号Ax转换为电信号Ex，所述光信号By转换为电信号Ey；

第一获取单元，用于获取两组电信号，分别为Ex1和Ey1，Ex2和Ey2，所述Ex1、所述Ex2和所述Ex的幅度相等，所述Ey1、所述Ey2和所述Ey的幅度相等；

异步采样单元，用于按照预设采样速率对所述Ex1和所述Ex2进行采样，使得所述Ex1、所述Ex2的采样延迟间隔为△tx，所述预设采样速率小于等于所述信号传输速率；

所述异步采样单元还用于按照所述预设采样速率对所述Ey1和所述Ey2进行采样，使得所述Ey1、所述Ey2的采样延迟间隔为△ty；

解偏振单元，用于对采样后的所述两组电信号进行解偏振得到两组解偏振数据，分别为X方向解偏振数据和Y方向解偏振数据；

两拍采样单元，用于对所述X方向解偏振数据进行两拍中的插拍区域TTPS处理得到X方向数据；对所述Y方向解偏振数据进行TTPS处理得到Y方向数据；

计算单元，用于根据所述X方向数据和所述Y方向数据得到X方向OSNR和Y方向OSNR。

结合第二方面，在第一种可实现方式中，

所述OSNR检测装置还包括：间隔获取单元，用于：

获取预先设置的所述采样延迟间隔△tx和预先设置的所述采样延迟间隔△ty。

结合第二方面，在第二种可实现方式中，所述OSNR检测装置还包括：

预采样单元，用于按照所述预设采样速率对所述Ex1和所述Ex2分别进行M组采样得到Ex1的M组采样结果和Ex2的M组采样结果，使得Ex1的第m组采样中采样N次，Ex2的第m组采样中采样N次，每次采样所述Ex1与所述Ex2的第一采样延迟间隔为△tmx，所述m为大于0小于M的整数，所述N为预设值；

第二获取单元，用于根据所述Ex1的M组采样结果和所述Ex2的M组采样结果获取所述采样延迟间隔△tx；

所述预采样单元还用于按照所述预设采样速率对所述Ey1和所述Ey2的分别进行M组采样得到Ey1的M组采样结果和Ey2的M组采样结果，使得Ey1的第m组采样中采样N次，Ey2的第m组采样中采样N次，每次采样所述Ey1与所述Ey2的第二采样延迟间隔为△tmy；

所述第二获取单元还用于根据所述Ey1的M组采样结果和所述Ey2的M组采样结果获取所述采样延迟间隔△ty。

结合第二种可实现方式，在第三种可实现方式中，所述第二获取单元具体包括：

解偏振子单元，用于对每组Ex1的采样结果中的采样数据进行解偏振得到Ex1的M组X方向解偏振数据；

所述解偏振子单元还用于对每组Ex2的采样结果中的采样数据进行解偏振得到Ex2的M组X方向解偏振数据；

处理子单元，用于根据所述EX1的M组X方向解偏振数据和所述EX2的M组X方向解偏振数据得到M个X方向信号幅度方差；

获取子单元，用于获取所述M个X方向信号幅度方差中最小的信号幅度方差对应的采样延时间隔作为所述采样延迟间隔△tx；

所述解偏振子单元还用于对每组Ey1的采样结果中的采样数据进行解偏振得到Ey1的M组Y方向解偏振数据；

所述解偏振子单元还用于对每组Ey2的采样结果中的采样数据进行解偏振得到Ey2的M组Y方向解偏振数据；

所述处理子单元还用于根据所述Ey1的M组Y方向解偏振数据和所述Ey2的M组Y方向解偏振数据得到M个Y方向信号幅度方差；

所述获取子单元还用于获取所述M个Y方向信号幅度方差中最小的信号幅度方差对应的采样延时间隔作为所述采样延迟间隔△ty。

结合第二、三种可实现方式，在第四种可实现方式中，所述OSNR检测装置还包括：

第三获取单元，用于：

获取所述第一采样延迟间隔△tmx，所述采样延迟间隔△tmx满足：

△t_mx=T_SRx/2^m-1;

在所述按照所述预设采样速率对所述Ey1和所述Ey2的分别进行M组采样得到Ey1的M组采样结果和Ey2的M组采样结果之前，所述方法还包括：

获取所述第二采样延迟间隔△tmy，所述采样延迟间隔△tmy满足：

△t_my=T_SRy/2^m-1;

其中，所述T_x为X方向的信号传输速率，所述T_y为Y方向的信号传输速率。

结合第三、四种可实现方式，在第五种可实现方式中，

所述处理子单元具体用于：

根据所述EX1的M组X方向解偏振数据和所述EX2的M组X方向解偏振数据，通过第一方差公式得到M个X方向信号幅度方差；

所述第一方差公式为：

${\mathrm{\δ}}_{\mathrm{xm}}=\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{(X_i-\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}|X_i\left|\right)}^2;$

所述根据所述Ey1的M组Y方向解偏振数据和所述Ey2的M组Y方向解偏振数据得到M个Y方向信号幅度方差包括：

根据所述EY1的M组Y方向解偏振数据和所述EY2的M组Y方向解偏振数据，通过第二方差公式得到M个Y方向信号幅度方差；

所述第二方差公式为：

${\mathrm{\δ}}_{\mathrm{ym}}=\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{(Y_i-\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}|Y_i\left|\right)}^2;$

其中，δ_xm为第m个的X方向信号幅度方差，δ_ym为第m个的Y方向信号幅度方差，N为每组采样中的采样次数，当每次采样所述Ex1的采样时间比所述Ex2延迟，则X_i为所述Ex1的第m组X方向解偏振数据中第i个X方向解偏振值，当每次采样所述Ey1的采样时间比所述Ey2延迟，Y_i为所述Ey1的第m组Y方向解偏振数据中第i个Y方向解偏振值。

结合第二方面、第一至五种可实现方式，在第六种可实现方式中，

所述解偏振单元具体用于：

通过斯托克斯解复用算法对采样后的所述两组电信号进行解偏振得到两组解偏振数据，分别为X方向解偏振数据和Y方向解偏振数据。

结合第二方面、第一至六种可实现方式，在第七种可实现方式中，

所述预设采样速率为所述信号传输速率的十六分之一。

第三方面，提供一种OSNR检测系统，包括：

上述任意一种OSNR检测装置。

第四方面，提供一种OSNR检测装置，包括：

相干接收模块，用于对相互正交的光信号Ax和By进行相干接收，使得所述光信号Ax转换为电信号Ex，所述光信号By转换为电信号Ey；

异步延迟采样ADT模块，用于获取两组电信号，分别为Ex1和Ey1，Ex2和Ey2，所述Ex1、所述Ex2和所述Ex的幅度相等，所述Ey1、所述Ey2和所述Ey的幅度相等；

按照预设采样速率对所述Ex1和所述Ex2进行采样，使得所述Ex1、所述Ex2的采样延迟间隔为△tx，所述预设采样速率小于等于所述信号传输速率；

按照所述预设采样速率对所述Ey1和所述Ey2进行采样，使得所述Ey1、所述Ey2的采样延迟间隔为△ty；

预处理模块，用于对采样后的所述两组电信号进行解偏振得到两组解偏振数据，分别为X方向解偏振数据和Y方向解偏振数据；

对所述X方向解偏振数据进行两拍中的插拍区域TTPS处理得到X方向数据；

对所述Y方向解偏振数据进行TTPS处理得到Y方向数据；

OSNR计算模块，用于根据所述X方向数据和Y方向数据得到X方向OSNR和Y方向OSNR。

结合第四方面，在第一种可实现方式中，

所述ADT模块还用于获取预先设置的所述采样延迟间隔△tx和预先设置的所述采样延迟间隔△ty。

结合第四方面，在第二种可实现方式中，

所述ADT模块还用于按照所述预设采样速率对所述Ex1和所述Ex2分别进行M组采样得到Ex1的M组采样结果和Ex2的M组采样结果，使得Ex1的第m组采样中采样N次，Ex2的第m组采样中采样N次，每次采样所述Ex1与所述Ex2的第一采样延迟间隔为△tmx，所述m为大于0小于M的整数，所述N为预设值；

根据所述Ex1的M组采样结果和所述Ex2的M组采样结果获取所述采样延迟间隔△tx；

按照所述预设采样速率对所述Ey1和所述Ey2的分别进行M组采样得到Ey1的M组采样结果和Ey2的M组采样结果，使得Ey1的第m组采样中采样N次，Ey2的第m组采样中采样N次，每次采样所述Ey1与所述Ey2的第二采样延迟间隔为△tmy；

根据所述Ey1的M组采样结果和所述Ey2的M组采样结果获取所述采样延迟间隔△ty。

结合第二种可实现方式，在第三种可实现方式中，

所述ADT模块还用于获取对所述Ex1、所述Ex2的M组采样结果；

所述预处理模块还用于：

对每组Ex1的采样结果中的采样数据进行解偏振得到Ex1的M组X方向解偏振数据；

对每组Ex2的采样结果中的采样数据进行解偏振得到Ex2的M组X方向解偏振数据；

根据所述EX1的M组X方向解偏振数据和所述EX2的M组X方向解偏振数据得到M个X方向信号幅度方差；

对每组Ey1的采样结果中的采样数据进行解偏振得到Ey1的M组Y方向解偏振数据；

对每组Ey2的采样结果中的采样数据进行解偏振得到Ey2的M组Y方向解偏振数据；

根据所述Ey1的M组Y方向解偏振数据和所述Ey2的M组Y方向解偏振数据得到M个Y方向信号幅度方差；

所述OSNR检测装置还包括：

方差判决模块，用于获取所述M个X方向信号幅度方差中最小的信号幅度方差对应的采样延时间隔作为所述采样延迟间隔△tx；

获取所述M个Y方向信号幅度方差中最小的信号幅度方差对应的采样延时间隔作为所述采样延迟间隔△ty。

结合第二、三种可实现方式，在第四种可实现方式中，

所述ADT模块还用于：

获取所述第一采样延迟间隔△tmx，所述采样延迟间隔△tmx满足：

△t_mx=T_SRx/2^m-1;

在所述按照所述预设采样速率对所述Ey1和所述Ey2的分别进行M组采样得到Ey1的M组采样结果和Ey2的M组采样结果之前，所述方法还包括：

获取所述第二采样延迟间隔△tmy，所述采样延迟间隔△tmy满足：

△t_my=T_SRy/2^m-1;

其中，所述T_x为X方向的信号传输速率，所述T_y为Y方向的信号传输速率。

结合第三、四种可实现方式，在第五种可实现方式中，

所述预处理模块具体用于：

根据所述EX1的M组X方向解偏振数据和所述EX2的M组X方向解偏振数据，通过第一方差公式得到M个X方向信号幅度方差；

所述第一方差公式为：

${\mathrm{\δ}}_{\mathrm{xm}}=\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{(X_i-\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}|X_i\left|\right)}^2;$

所述根据所述Ey1的M组Y方向解偏振数据和所述Ey2的M组Y方向解偏振数据得到M个Y方向信号幅度方差包括：

根据所述EY1的M组Y方向解偏振数据和所述EY2的M组Y方向解偏振数据，通过第二方差公式得到M个Y方向信号幅度方差；

所述第二方差公式为：

${\mathrm{\δ}}_{\mathrm{ym}}=\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{(Y_i-\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}|Y_i\left|\right)}^2;$

其中，δ_xm为第m个的X方向信号幅度方差，δ_ym为第m个的Y方向信号幅度方差，N为每组采样中的采样次数，当每次采样所述Ex1的采样时间比所述Ex2延迟，则X_i为所述Ex1的第m组X方向解偏振数据中第i个X方向解偏振值，当每次采样所述Ey1的采样时间比所述Ey2延迟，Y_i为所述Ey1的第m组Y方向解偏振数据中第i个Y方向解偏振值。

结合第四方面、第一至五种可实现方式，在第六种可实现方式中，

所述预处理模块具体用于：

通过斯托克斯解复用算法对采样后的所述两组电信号进行解偏振得到两组解偏振数据，分别为X方向解偏振数据和Y方向解偏振数据。

结合第四方面、第一至六种可实现方式，在第七种可实现方式中，

所述预设采样速率为所述信号传输速率的十六分之一。

第五方面，提供一种OSNR检测系统，包括：以上任意所述的OSNR检测装置。

本发明实施例提供一种光信噪比OSNR检测方法，包括：对相互正交的光信号Ax和By进行相干接收，使得所述光信号Ax转换为电信号Ex，所述光信号By转换为电信号Ey；获取两组电信号，分别为Ex1和Ey1，Ex2和Ey2，所述Ex1、所述Ex2和所述Ex的幅度相等，所述Ey1、所述Ey2和所述Ey的幅度相等；按照预设采样速率对所述Ex1和所述Ex2进行采样，使得所述Ex1、所述Ex2的采样延迟间隔为△tx，所述预设采样速率小于等于所述信号传输速率；按照所述预设采样速率对所述Ey1和所述Ey2进行采样，使得所述Ey1、所述Ey2的采样延迟间隔为△ty；对采样后的所述两组电信号进行解偏振得到两组解偏振数据，分别为X方向解偏振数据和Y方向解偏振数据；对所述X方向解偏振数据进行两拍中的插拍区域TTPS处理得到X方向数据；对所述Y方向解偏振数据进行TTPS处理得到Y方向数据；根据所述X方向数据和所述Y方向数据得到X方向OSNR和Y方向OSNR。这样一来，通过获取与电信号Ex和电信号Ey幅度相同的两组电信号，并对所述两组电信号进行异步延迟采样，使得解偏振处理时对采样点个数的要求降低，相应的，采样时依据的预设采样速率便可以小于等于所述信号传输速率，相较于现有技术，采样时依据的预设采样速率减小，因此降低了采样速率，降低了对处理器的要求，从而降低了OSNR测量成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种OSNR检测方法流程图；

图2为本发明实施例提供的解偏振处理过程示意图；

图3为本发明实施例提供的另一种OSNR检测方法流程图；

图4为本发明实施例提供的一种获取延时间隔的方法流程图；

图5为本发明实施例提供的一种OSNR检测装置结构示意图；

图6为本发明实施例提供的另一种OSNR检测装置结构示意图；

图7为本发明实施例提供的第二获取单元结构示意图；

图8为本发明实施例提供的又一种OSNR检测装置结构示意图；

图9为本发明实施例提供的再一种OSNR检测装置结构示意图；

图10为本发明实施例提供的ADT模块结构示意图；

图11为本发明实施例提供的再一种OSNR检测装置结构示意图；

图12为本发明实施例提供的预处理模块结构示意图；

图13为本发明实施例提供的OSNR计算模块结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种OSNR检测方法，如图1所示，包括：

步骤101、对相互正交的光信号Ax和By进行相干接收，使得所述光信号Ax转换为电信号Ex，所述光信号By转换为电信号Ey。

具体的，光信号Ax和光信号By首先经过混频器进行混频处理，然后经过光电检测仪进行光电转换，最终得到电信号Ex和Ey。所述相干接收的具体过程与现有技术相同，本发明对此不再赘述。

步骤102、获取两组电信号，分别为Ex1和Ey1，Ex2和Ey2，所述Ex1、所述Ex2和所述Ex的幅度相等，所述Ey1、所述Ey2和所述Ey的幅度相等。

步骤103、按照预设采样速率对所述Ex1和所述Ex2进行采样，使得所述Ex1、所述Ex2的采样延迟间隔为△tx，所述预设采样速率小于等于所述信号传输速率。

由于所述Ex1、所述Ex2的采样延迟间隔为△tx，步骤103的采样过程称为对Ex1、Ex2的异步延迟采样。需要说明的是，采样速率越小，整个OSNR检测装置的处理难度越低和成本也越低，例如采样速率的降低可以减少ADC（AnalogtoDigitalconverter，模拟数字转换器）成本，降低DSP（DigitalSignalProcessing，数字信号处理)处理难度。在本发明实施例中，所述预设采样速率可以与信号传输速率相等，也可以为信号传输速率的1/2，1/4，1/8，1/16等等，但是，随着采样速率的减小，OSNR检测装置中的噪声会不断增加，在保证OSNR检测装置的性能的情况下，优选的，可以将所述预设采样速率设置为信号传输速率的1/16。

步骤104、按照所述预设采样速率对所述Ey1和所述Ey2进行采样，使得所述Ey1、所述Ey2的采样延迟间隔为△ty。

由于所述Ey1、所述Ey2的采样延迟间隔为△ty，步骤104的采样过程称为对Ey1、Ey2的异步延迟采样。

步骤105、对采样后的所述两组电信号进行解偏振得到两组解偏振数据，分别为X方向解偏振数据和Y方向解偏振数据。

在实际应用中，可以通过斯托克斯解复用算法对采样后的所述两组电信号进行解偏振得到两组解偏振数据，分别为X方向解偏振数据和Y方向解偏振数据。

步骤106、对所述X方向解偏振数据进行TTPS（Two-TapPlots，两拍中的插拍区域）处理得到X方向数据。

其中，所述TTPS为现有技术中一种获取信号幅度方差的方法，示例的，对所述X方向解偏振数据进行TTPS处理的过程具体包括：

对所述X方向解偏振数据以第一预设采样间隔进行异步延迟采样，得到不同时间点上的采样值，根据所述不同时间点上的采样值可以描绘出以时间为横轴，以采样值为纵轴的采样图，根据该采样图可以描绘出以幅度为横轴，以占空比为纵轴的直方图，由该直方图可以得到多个X方向上的信号幅度方差作为X方向数据。

步骤107、对所述Y方向解偏振数据进行TTPS处理得到Y方向数据。

其中，所述TTPS为现有技术中一种获取信号幅度方差的方法，示例的，对所述Y方向解偏振数据进行TTPS处理的过程具体包括：

对所述Y方向解偏振数据以第二预设采样间隔进行异步延迟采样，得到不同时间点上的采样值，根据所述不同时间点上的采样值可以描绘出以时间为横轴，以采样值为纵轴的采样图，根据该采样图可以描绘出以幅度为横轴，以占空比为纵轴的直方图，由该直方图可以得到多个Y方向上的信号幅度方差作为Y方向数据。

需要说明的是，所述第一预设采样间隔和所述第二预设采样将通常是相同的。

步骤108、根据所述X方向数据和所述Y方向数据得到X方向OSNR和Y方向OSNR。

具体的，可以根据Ex和Ey的SNR（SignalNoiseRatio，信噪比）的计算公式，通过X方向数据和Y方向数据计算出电信号Ex和的电信号Ey的SNR，然后将电信号Ex的SNR拟合为光信号Ax的OSNR，将电信号Ey的SNR拟合为光信号By的OSNR，从而得到X方向OSNR即OSNRx和Y方向OSNR即OSNRy。

这样一来，通过获取与电信号Ex和电信号Ey幅度相同的两组电信号，并对所述两组电信号进行异步延迟采样，使得解偏振处理时对采样点个数的要求降低，相应的，采样时依据的预设采样速率便可以小于等于所述信号传输速率，相较于现有技术，采样时依据的预设采样速率减小，因此降低了采样速率，降低了对处理器的要求，从而降低了OSNR测量成本。

进一步的，在步骤102之前，需要获取采样延迟间隔△tx和△ty。在本发明实施例中，所述采样延迟间隔△tx和△ty可以是预先设置的采样延迟间隔，也可以是通过多次采样来获取的优选的采样延迟间隔。

当所述采样延迟间隔△tx和△ty为预先设置的采样延迟间隔，可以获取预先设置的所述采样延迟间隔△tx和预先设置的所述采样延迟间隔△ty。

当通过多次采样来获取的优选的采样延迟间隔作为采样延迟间隔△tx和△ty时，可以按照所述预设采样速率对所述Ex1和所述Ex2分别进行M组采样得到Ex1的M组采样结果和Ex2的M组采样结果，使得Ex1的第m组采样中采样N次，Ex2的第m组采样中采样N次，每次采样所述Ex1与所述Ex2的第一采样延迟间隔为△tmx，所述m为大于0小于M的整数，所述N为预设值；根据所述Ex1的M组采样结果和所述Ex2的M组采样结果获取所述采样延迟间隔△tx；按照所述预设采样速率对所述Ey1和所述Ey2的分别进行M组采样得到Ey1的M组采样结果和Ey2的M组采样结果，使得Ey1的第m组采样中采样N次，Ey2的第m组采样中采样N次，每次采样所述Ey1与所述Ey2的第二采样延迟间隔为△tmy；根据所述Ey1的M组采样结果和所述Ey2的M组采样结果获取所述采样延迟间隔△ty。

示例的，如表1所示，表1指示Ex1、Ex2、Ey1和Ey2第m组采样中得到的采样数据。Ex1的第m组采样中第一次采样得到的数据为Exm11，Ex2的第m组采样中第一次采样得到的数据为Exm21，Ey1的第m组采样中第一次采样得到的数据为Eym11，Ey2的第m组采样中第一次采样得到的数据为Eym21，每次采样所述Ex1与所述Ex2的第一采样延迟间隔为△tmx，所述Ey1与所述Ey2的第二采样延迟间隔为△tmy，例如，Exm11和Exm21的时间间隔为△tmx，Eym11和Eym21的时间间隔为△tmy。

表1

具体的，可以对每组Ex1的采样结果中的采样数据进行解偏振得到Ex1的M组X方向解偏振数据；对每组Ex2的采样结果中的采样数据进行解偏振得到Ex2的M组X方向解偏振数据；根据所述EX1的M组X方向解偏振数据和所述EX2的M组X方向解偏振数据得到M个X方向信号幅度方差；获取所述M个X方向信号幅度方差中最小的信号幅度方差对应的采样延时间隔作为所述采样延迟间隔△tx。具体的，可以对每组Ey1的采样结果中的采样数据进行解偏振得到Ey1的M组Y方向解偏振数据；对每组Ey2的采样结果中的采样数据进行解偏振得到Ey2的M组Y方向解偏振数据；根据所述Ey1的M组Y方向解偏振数据和所述Ey2的M组Y方向解偏振数据得到M个Y方向信号幅度方差；获取所述M个Y方向信号幅度方差中最小的信号幅度方差对应的采样延时间隔作为所述采样延迟间隔△ty。

需要说明的是，在所述按照所述预设采样速率对所述Ex1和所述Ex2分别进行M组采样得到Ex1的M组采样结果和Ex2的M组采样结果之前，还可以获取所述第一采样延迟间隔△tmx，所述采样延迟间隔△tmx满足：

△t_mx=T_SRx/2^m-1;

在所述按照所述预设采样速率对所述Ey1和所述Ey2的分别进行M组采样得到Ey1的M组采样结果和Ey2的M组采样结果之前，还可以获取所述第二采样延迟间隔△tmy，所述采样延迟间隔△tmy满足：

△t_my=T_SRy/2^m-1;

其中，所述T_x为X方向的信号传输速率，所述T_y为Y方向的信号传输速率。

示例的，可以根据所述EX1的M组X方向解偏振数据和所述EX2的M组X方向解偏振数据，通过第一方差公式得到M个X方向信号幅度方差。

所述第一方差公式为：

${\mathrm{\δ}}_{\mathrm{xm}}=\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{(X_i-\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}|X_i\left|\right)}^2;$

可以根据所述EY1的M组Y方向解偏振数据和所述EY2的M组Y方向解偏振数据，通过第二方差公式得到M个Y方向信号幅度方差。

所述第二方差公式为：

${\mathrm{\δ}}_{\mathrm{ym}}=\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{(Y_i-\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}|Y_i\left|\right)}^2;$

其中，δ_xm为第m个的X方向信号幅度方差，δ_ym为第m个的Y方向信号幅度方差，N为每组采样中的采样次数，当每次采样所述Ex1的采样时间比所述Ex2延迟，则X_i为所述Ex1的第m组X方向解偏振数据中第i个X方向解偏振值，当每次采样所述Ey1的采样时间比所述Ey2延迟，Y_i为所述Ey1的第m组Y方向解偏振数据中第i个Y方向解偏振值。

示例的，如图2所示，假设Ex1的第m组采样中的采样数据为Exm11、Exm12至Exm1N，Ex2的第m组采样中的采样数据为Exm21、Exm22至Exm2N，且Ex1的第m组采样和Ex2的第m组采样中的每次采样的时间间隔均为△tmx，例如Exm21比Exm11的延迟采样的时间间隔为△tmx，Ey1的第m组采样中的采样数据为Eym11、Eym12至Eym1N，Ey2的第m组采样中的采样数据为Eym21、Eym22至Eym2N，且Ey1的第m组采样和Ey2的第m组采样中的每次采样的时间间隔均为△tmy，例如Eym21比Eym11的延迟采样的时间间隔为△tmy。经过解偏振处理，输出EX1的第m组X方向解偏振数据Xpm11、Xpm12至Xpm1N，输出EX2的第m组X方向解偏振数据Xpm21、Xpm22至Xpm2N，输出EY1的第m组X方向解偏振数据Ypm11、Ypm12至Ypm1N，输出EY2的第m组Y方向解偏振数据Ypm21、Ypm22至Ypm2N，假设Ex1的第m组采样中的每次采样比Ex2的第m组采样中的每次采样延迟△tmx，Ey1的第m组采样中的每次采样比Ey2的第m组采样中的每次采样延迟△tmy，则以EX1的第m组X方向解偏振数据Xpm11、Xpm12至Xpm1N可以得到第m个的X方向信号幅度方差，以EY1的第m组Y方向解偏振数据Ypm11、Ypm12至Ypm1N可以得到第m个的Y方向信号幅度方差。

示例的，本发明实施例提供一种OSNR的具体检测方法，如图3所示，包括：

步骤201、通过光探测接口接收被测光信号，分别为光信号Ax和光信号By。

所述被测光信号为两个正交的偏振方向的光信号，在本发明实施例中假设所述两个正交的偏振方向分别为X方向和Y方向。

步骤202、对所述被测光信号进行相干接收，使得所述光信号Ax转换为电信号Ex，所述光信号By转换为电信号Ey。

具体的，光信号Ax和光信号By首先经过混频器进行混频处理，然后经过光电检测仪进行光电转换，最终得到电信号Ex和Ey。所述相干接收的具体过程与现有技术相同，本发明对此不再赘述。

步骤203、获取两组电信号，分别为Ex1和Ey1，Ex2和Ey2，所述Ex1、所述Ex2和所述Ex的幅度相等，所述Ey1、所述Ey2和所述Ey的幅度相等。

将原来的一组电信号Ex和Ey转化为两组电信号Ex1和Ey1，Ex2和Ey2，转化得到的每组都与原来的一组电信号中的信号幅度相等。具体的转化方法可以有多种，如采用预设的数字电路来转化，具体可以参考现有技术，本发明对此不再赘述。

步骤204、获取采样延迟间隔△tx和△ty。

所述采样延迟间隔△tx和△ty可以通过直接获取预设的采样延迟间隔来得到，也可以是通过多次采样来获取优选的采样延迟间隔来得到。

示例的，通过多次采样来获取的优选的采样延迟间隔作为采样延迟间隔△tx和△ty的方法，如图4所示，包括：

步骤2041、按照所述预设采样速率对所述Ex1和所述Ex2分别进行M组采样得到Ex1的M组采样结果和Ex2的M组采样结果。

采样过程中，Ex1的第m组采样中采样N次，Ex2的第m组采样中采样N次，每次采样所述Ex1与所述Ex2的第一采样延迟间隔为△tmx，需要说明的是，所述m为大于0小于M的整数，所述N为预设值。

在步骤2041中，每次对Ex1、Ex2的异步延迟采样后，可以判断当前是否完成Ex1、Ex2的M组采样。示例的，可以设置了变量名FBX，当Ex1、Ex2的采样次数n<M×N时，FBX=0，判断未完成Ex1、Ex2的M组采样，进行下一次对Ex1、Ex2的异步延迟采样，当采样次数n=M×N时，FBX=1，判断完成Ex1、Ex2的M组采样。

步骤2042、根据所述Ex1的M组采样结果和所述Ex2的M组采样结果获取所述采样延迟间隔△tx。

具体的，可以对每组Ex1的采样结果中的采样数据进行解偏振得到Ex1的M组X方向解偏振数据；对每组Ex2的采样结果中的采样数据进行解偏振得到Ex2的M组X方向解偏振数据；根据所述EX1的M组X方向解偏振数据和所述EX2的M组X方向解偏振数据得到M个X方向信号幅度方差；获取所述M个X方向信号幅度方差中最小的信号幅度方差对应的采样延时间隔作为所述采样延迟间隔△tx。

示例的，可以根据所述EX1的M组X方向解偏振数据和所述EX2的M组X方向解偏振数据，通过第一方差公式得到M个X方向信号幅度方差；

所述第一方差公式为：

${\mathrm{\&delta;}}_{\mathrm{xm}}=\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\&Sigma;}}}{(X_i-\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\&Sigma;}}}|X_i\left|\right)}^2;$

其中，δ_xm为第m个的X方向信号幅度方差，N为每组采样中的采样次数，当每次采样所述Ex1的采样时间比所述Ex2延迟，则X_i为所述Ex1的第m组X方向解偏振数据中第i个X方向解偏振值。

步骤2043、按照所述预设采样速率对所述Ey1和所述Ey2的分别进行M组采样得到Ey1的M组采样结果和Ey2的M组采样结果。

采样过程中，Ey1的第m组采样中采样N次，Ey2的第m组采样中采样N次，每次采样所述Ey1与所述Ey2的第二采样延迟间隔为△tmy。

在步骤2043中，每次对Ey1、Ey2的异步延迟采样后，可以判断当前是否完成Ey1、Ey2的M组采样。示例的，可以设置了变量名FBY，当Ey1、Ey2的采样次数n<M×N时，FBY=0，判断未完成Ey1、Ey2的M组采样，进行下一次对Ey1、Ey2的异步延迟采样，当采样次数n=M×N时，FBY=1，判断完成Ey1、Ey2的M组采样。

步骤2044、根据所述Ey1的M组采样结果和所述Ey2的M组采样结果获取所述采样延迟间隔△ty。

具体的，可以对每组Ey1的采样结果中的采样数据进行解偏振得到Ey1的M组Y方向解偏振数据；对每组Ey2的采样结果中的采样数据进行解偏振得到Ey2的M组Y方向解偏振数据；根据所述Ey1的M组Y方向解偏振数据和所述Ey2的M组Y方向解偏振数据得到M个Y方向信号幅度方差；获取所述M个Y方向信号幅度方差中最小的信号幅度方差对应的采样延时间隔作为所述采样延迟间隔△ty。

示例的，可以根据所述EY1的M组Y方向解偏振数据和所述EY2的M组Y方向解偏振数据，通过第二方差公式得到M个Y方向信号幅度方差；

所述第二方差公式为：

${\mathrm{\&delta;}}_{\mathrm{ym}}=\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\&Sigma;}}}{(Y_i-\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\&Sigma;}}}|Y_i\left|\right)}^2;$

其中，δ_ym为第m个的Y方向信号幅度方差，N为每组采样中的采样次数，当每次采样所述Ey1的采样时间比所述Ey2延迟，Y_i为所述Ey1的第m组Y方向解偏振数据中第i个Y方向解偏振值。

需要说明的是，在按照所述预设采样速率对所述Ex1和所述Ex2分别进行M组采样得到Ex1的M组采样结果和Ex2的M组采样结果之前，还需要获取所述第一采样延迟间隔△tmx，所述采样延迟间隔△tmx满足：

△t_mx=T_SRx/2^m-1;

在按照所述预设采样速率对所述Ey1和所述Ey2的分别进行M组采样得到Ey1的M组采样结果和Ey2的M组采样结果之前，还需要获取所述第二采样延迟间隔△tmy，所述采样延迟间隔△tmy满足：

△t_my=T_SRy/2^m-1;

其中，所述T_x为X方向的信号传输速率，所述T_y为Y方向的信号传输速率。

特别的，采样速率越小，整个OSNR检测装置的处理难度越低，成本也越低，例如采样速率的降低可以减少ADC成本，降低DSP处理难度，在本发明实施例中，所述预设采样速率可以与信号传输速率相等，也可以为信号传输速率的1/2，1/4，1/8，1/16等等，但是，随着采样速率的减小，OSNR检测装置中的噪声会不断增加，在保证OSNR检测装置的性能的情况下，优选的，可以将所述预设采样速率设置为信号传输速率的1/16。

需要说明的是，通过将采样数据进行拟合可得到预设函数关系如下：

δ_xn=Af(△t_xn);

△txn=Bf^-1(δ_xn);

f()表示对括号中的数据进行预设函数运算，f^-1()表示对括号中的数据取预设函数的反函数。因此，计算△tx的公式如下：

δ_x=min(δ_xn)

△tx=Bf^-1(δ_x);

其中，min()表示取括号中数据的最小值，A为预设常数，B为预设常数。即，获取所述M组信号幅度方差中X方向最小的信号幅度方差，然后对所述X方向最小的信号幅度方差取预设函数的反函数得到采样延时间隔作为采样延迟间隔△tx；获取所述M组信号幅度方差中Y方向最小的信号幅度方差，然后对所述Y方向最小的信号幅度方差取预设函数的反函数得到采样延时间隔作为采样延迟间隔△ty。

所述计算△ty的公式可以参考计算△tx的公式，本发明不再赘述。

需要说明的是，本发明实施例提供的获取采样延迟间隔△tx和△ty的方法步骤的先后顺序可以进行适当调整，步骤也可以根据情况进行相应增减，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化的方法，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此不再赘述。

步骤205、按照预设采样速率对所述Ex1和所述Ex2进行采样，使得所述Ex1、所述Ex2的采样延迟间隔为△tx。

步骤206、按照所述预设采样速率对所述Ey1和所述Ey2进行采样，使得所述Ey1、所述Ey2的采样延迟间隔为△ty。

需要说明的是，采样速率越小越好，整个OSNR检测装置的处理难度越低和成本也越低，例如采样速率的降低可以减少ADC（AnalogtoDigitalconverter，模拟数字转换器）成本，降低DSP（DigitalSignalProcessing，数字信号处理)处理难度。在本发明实施例中，所述预设采样速率可以与信号传输速率相等，也可以为信号传输速率的1/2，1/4，1/8，1/16等等，但是，随着采样速率的减小，OSNR检测装置中的噪声会不断增加，在保证OSNR检测装置的性能的情况下，优选的，可以将所述预设采样速率设置为信号传输速率的1/16。

在实际应用中，每次对Ex1和Ey1的采样都是同时进行的，每次对Ex2和Ey2的采样都是同时进行。因此本发明实施例对步骤205和步骤206的顺序不做限定。

步骤207、对采样后的所述两组电信号进行解偏振得到两组解偏振数据，分别为X方向解偏振数据和Y方向解偏振数据。

在实际应用中，可以通过斯托克斯解复用算法对采样后的所述两组电信号进行解偏振得到两组解偏振数据，分别为X方向解偏振数据和Y方向解偏振数据。

斯托克斯的解复用算法原理如下：信号的传输过程可以定义为一个传输矩阵H，解偏振的目的就是为了找到一个H的逆矩阵。SSPDM(StokesSpacebasedPolarizationDeMultiplexing，基于斯托克斯域的解偏振方法)是将信号转化为斯托克斯矢量并在斯托克斯域中表达，通过最小二乘的方法在斯托克斯域中拟合一个平面，以此平面的法向量来确定H逆矩阵的斯托克斯向量。通过最小二乘法拟合得到了一个能够满足所有点到平面距离之和最小的平面1，通过这个平面1的法向量n1，可以用来定义传输矩阵H的逆矩阵，从而达到解偏振的目的。

步骤208、对所述两组解偏振数据中的X方向解偏振数据进行TTPS处理得到X方向数据，对所述两组解偏振数据中的Y方向解偏振数据进行TTPS处理得到Y方向数据。

步骤209、根据所述X方向数据和Y方向数据得到X方向OSNR和Y方向OSNR。

假设所述X方向数据为Xpol，所述Y方向数据为Ypol，首先，分别对Xpol和Ypol进行幅度和相位直方图分析，然后，利用直方图分析所得的QAX和QPX，QAY和QPY进行电信号Ex和Ey的SNR计算。Ex和Ey的SNR的计算公式为：

$S=\frac{Q_A^2{Q}_p^2}{Q_p^2+I_p^2{Q}_A^2},$ 其中 $Q_A=\frac{I_a}{{\mathrm{\&sigma;}}_a},Q_P=\frac{1}{3}\underset{n=1}{\overset{3}{\mathrm{\&Sigma;}}}\frac{|I_{P,n}-I_{P,(n+1)}|}{{\mathrm{\&sigma;}}_{P,n}+{\mathrm{\&sigma;}}_{P,(n+1)}}$

S表示电信号的信噪比，|I_P,n-I_P,(n+1)|表示相邻符号之间的最小相位差，I_a和σ_a分别表示幅度直方图的均值和标准差，σ_P,n为相位直方图中各相位分布的标准差。Ip为相位，对于QPSK（QuadraturePhaseShiftKeying，四相相移键控）调制格式，Ip为pi/2，即在QPSK调制格式下，Ip等于pi/2，pi为圆周率。需要说明的是，QA和QP为预设参数，在计算Ex的信噪比Sx时带入QAX和QPX，在计算Ey的信噪比Sy时，带入QAY和QPY。

最后将电信号Ex的SNR拟合为光信号Ax的OSNR，将电信号Ey的SNR拟合为光信号By的OSNR，从而得到X方向OSNR即OSNRx和Y方向OSNR即OSNRy。

所述拟合方法与现有技术相同，本发明不再赘述。

需要说明的是，本发明实施例提供的OSNR检测方法步骤的先后顺序可以进行适当调整，步骤也可以根据情况进行相应增减，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化的方法，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此不再赘述。

特别的，本发明实施例提供的OSNR检测方法，检测精度也较现有技术有所提高。

示例的，假设链路中只有一个信号波长速率，且该波长速率为100Gb/s，色散系数为16×10-6s/m2，传输距离为1000Km，实际的OSNR范围为10-25dB，ADC采样率为3.125GSample/s，采样数据长度：4096。通过本发明实施例提供的OSNR检测方法进行异步延迟采样，且采样速率为3.125GSample/s，在OSNR为[1025]dB范围内，最终检测得到的OSNR误差全部在0.5dB以下，OSNR的检测精度较高。

当信号发送端为PDM（PolarizationDivisionMultiplexing，偏振复用）_16QAM（QuadratureAmplitudeModulation，正交幅度调制）的发射机，其中，16QAM是指包含16种符号的QAM调制方式，信号波长速率为400Gb/s，色散系数为16×10-6s/m2，传输距离为200Km，实际的OSNR范围为18-30dB，ADC采样率为3.125GSample/s、数据长度：4096。在OSNR为[1830]dB范围内，最终检测得到的OSNR误差全部在0.5dB以下，OSNR的检测精度较高。

本发明实施例提供的OSNR检测方法，通过获取与电信号Ex和电信号Ey大小相同的两组第一电信号，并对所述两组第一电信号进行异步延迟采样，使得解偏振处理时对采样点个数的要求降低，相应的，采样时依据的预设采样速率便可以小于等于所述信号传输速率，相较于现有技术，采样时依据的预设采样速率减小，因此降低了采样速率，降低了对处理器的要求，从而降低了OSNR测量成本。

本发明实施例提供一种OSNR检测装置40，如图5所示，包括：

相干接收单元401，用于对相互正交的光信号Ax和By进行相干接收，使得所述光信号Ax转换为电信号Ex，所述光信号By转换为电信号Ey。

具体的，光信号Ax和光信号By首先经过混频器进行混频处理，然后经过光电检测仪进行光电转换，最终得到电信号Ex和Ey。所述相干接收的具体过程与现有技术相同，本发明对此不再赘述。

第一获取单元402，用于获取两组电信号，分别为Ex1和Ey1，Ex2和Ey2，所述Ex1、所述Ex2和所述Ex的幅度相等，所述Ey1、所述Ey2和所述Ey的幅度相等。

异步采样单元403，用于按照预设采样速率对所述Ex1和所述Ex2进行采样，使得所述Ex1、所述Ex2的采样延迟间隔为△tx，所述预设采样速率小于等于所述信号传输速率。所述预设采样速率可以为所述信号传输速率的十六分之一。

所述异步采样单元403还用于按照所述预设采样速率对所述Ey1和所述Ey2进行采样，使得所述Ey1、所述Ey2的采样延迟间隔为△ty。

由于所述Ex1、所述Ex2的采样延迟间隔为△tx，步骤103的采样过程称为对Ex1、Ex2的异步延迟采样。需要说明的是，采样速率越小，整个OSNR检测装置的处理难度越低和成本也越低，例如采样速率的降低可以减少ADC（AnalogtoDigitalconverter，模拟数字转换器）成本，降低DSP（DigitalSignalProcessing，数字信号处理)处理难度。在本发明实施例中，所述预设采样速率可以与信号传输速率相等，也可以为信号传输速率的1/2，1/4，1/8，1/16等等，但是，随着采样速率的减小，OSNR检测装置中的噪声会不断增加，在保证OSNR检测装置的性能的情况下，优选的，可以将所述预设采样速率设置为信号传输速率的1/16。

解偏振单元404，用于对采样后的所述两组电信号进行解偏振得到两组解偏振数据，分别为X方向解偏振数据和Y方向解偏振数据。

所述解偏振单元404具体用于：

通过斯托克斯解复用算法对采样后的所述两组电信号进行解偏振得到两组解偏振数据，分别为X方向解偏振数据和Y方向解偏振数据。

两拍采样单元405，用于对所述X方向解偏振数据进行两拍中的插拍区域TTPS处理得到X方向数据；对所述Y方向解偏振数据进行TTPS处理得到Y方向数据。

计算单元406，用于根据所述X方向数据和所述Y方向数据得到X方向OSNR和Y方向OSNR。

这样一来，通过第一获取单元获取与电信号Ex和电信号Ey幅度相同的两组电信号，并由异步采样单元对所述两组电信号进行异步延迟采样，使得解偏振单元解偏振处理时对采样点个数的要求降低，相应的，采样时依据的预设采样速率便可以小于等于所述信号传输速率，相较于现有技术，采样时依据的预设采样速率减小，因此降低了采样速率，降低了对处理器的要求，从而降低了OSNR测量成本。

进一步的，如图6所示，所述OSNR检测装置40还包括：

预采样单元407，用于按照所述预设采样速率对所述Ex1和所述Ex2分别进行M组采样得到Ex1的M组采样结果和Ex2的M组采样结果，使得Ex1的第m组采样中采样N次，Ex2的第m组采样中采样N次，每次采样所述Ex1与所述Ex2的第一采样延迟间隔为△tmx，所述m为大于0小于M的整数，所述N为预设值。

第二获取单元408，用于根据所述Ex1的M组采样结果和所述Ex2的M组采样结果获取所述采样延迟间隔△tx。

所述预采样单元407还用于按照所述预设采样速率对所述Ey1和所述Ey2的分别进行M组采样得到Ey1的M组采样结果和Ey2的M组采样结果，使得Ey1的第m组采样中采样N次，Ey2的第m组采样中采样N次，每次采样所述Ey1与所述Ey2的第二采样延迟间隔为△tmy；

所述第二获取单元408用于根据所述Ey1的M组采样结果和所述Ey2的M组采样结果获取所述采样延迟间隔△ty。

第三获取单元409，用于：

获取所述第一采样延迟间隔△tmx，所述采样延迟间隔△tmx满足：

△t_mx=T_SRx/2^m-1;

在所述按照所述预设采样速率对所述Ey1和所述Ey2的分别进行M组采样得到Ey1的M组采样结果和Ey2的M组采样结果之前，所述方法还包括：

获取所述第二采样延迟间隔△tmy，所述采样延迟间隔△tmy满足：

△t_my=T_SRy/2^m-1;

其中，所述T_x为X方向的信号传输速率，所述T_y为Y方向的信号传输速率。

如图7所示，所述第二获取单元408具体包括：

解偏振子单元4081，用于对每组Ex1的采样结果中的采样数据进行解偏振得到Ex1的M组X方向解偏振数据；

所述解偏振子单元4081还用于对每组Ex2的采样结果中的采样数据进行解偏振得到Ex2的M组X方向解偏振数据；

处理子单元4082，用于根据所述EX1的M组X方向解偏振数据和所述EX2的M组X方向解偏振数据得到M个X方向信号幅度方差；

获取子单元4083，用于获取所述M个X方向信号幅度方差中最小的信号幅度方差对应的采样延时间隔作为所述采样延迟间隔△tx；

所述解偏振子单元4081还用于对每组Ey1的采样结果中的采样数据进行解偏振得到Ey1的M组Y方向解偏振数据；

所述解偏振子单元4081还用于对每组Ey2的采样结果中的采样数据进行解偏振得到Ey2的M组Y方向解偏振数据；

所述处理子单元4082还用于根据所述Ey1的M组Y方向解偏振数据和所述Ey2的M组Y方向解偏振数据得到M个Y方向信号幅度方差；

所述获取子单元4083还用于获取所述M个Y方向信号幅度方差中最小的信号幅度方差对应的采样延时间隔作为所述采样延迟间隔△ty。

所述处理子单元4082具体用于：

根据所述EX1的M组X方向解偏振数据和所述EX2的M组X方向解偏振数据，通过第一方差公式得到M个X方向信号幅度方差；

所述第一方差公式为：

${\mathrm{\&delta;}}_{\mathrm{xm}}=\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\&Sigma;}}}{(X_i-\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\&Sigma;}}}|X_i\left|\right)}^2;$

所述根据所述Ey1的M组Y方向解偏振数据和所述Ey2的M组Y方向解偏振数据得到M个Y方向信号幅度方差包括：

根据所述EY1的M组Y方向解偏振数据和所述EY2的M组Y方向解偏振数据，通过第二方差公式得到M个Y方向信号幅度方差；

所述第二方差公式为：

${\mathrm{\&delta;}}_{\mathrm{ym}}=\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\&Sigma;}}}{(Y_i-\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\&Sigma;}}}|Y_i\left|\right)}^2;$

其中，δ_xm为第m个的X方向信号幅度方差，δ_ym为第m个的Y方向信号幅度方差，N为每组采样中的采样次数，当每次采样所述Ex1的采样时间比所述Ex2延迟，则X_i为所述Ex1的第m组X方向解偏振数据中第i个X方向解偏振值，当每次采样所述Ey1的采样时间比所述Ey2延迟，Y_i为所述Ey1的第m组Y方向解偏振数据中第i个Y方向解偏振值。

如图8所示，所述OSNR检测装置40还包括：

间隔获取单元410，用于：

获取预先设置的所述采样延迟间隔△tx和预先设置的所述采样延迟间隔△ty。

本发明实施例提供的OSNR检测装置，通过第一获取单元获取与电信号Ex和电信号Ey幅度相同的两组电信号，并由异步采样单元对所述两组电信号进行异步延迟采样，使得解偏振单元解偏振处理时对采样点个数的要求降低，相应的，采样时依据的预设采样速率便可以小于等于所述信号传输速率，相较于现有技术，采样时依据的预设采样速率减小，因此降低了采样速率，降低了对处理器的要求，从而降低了OSNR测量成本。

本发明实施例提供一种OSNR检测系统，包括：上述任意实施例所述的OSNR检测装置。

所述OSNR检测装置用于：

对相互正交的光信号Ax和By进行相干接收，使得所述光信号Ax转换为电信号Ex，所述光信号By转换为电信号Ey；

获取两组电信号，分别为Ex1和Ey1，Ex2和Ey2，所述Ex1、所述Ex2和所述Ex的幅度相等，所述Ey1、所述Ey2和所述Ey的幅度相等；

按照预设采样速率对所述Ex1和所述Ex2进行采样，使得所述Ex1、所述Ex2的采样延迟间隔为△tx，所述预设采样速率小于等于所述信号传输速率；

按照所述预设采样速率对所述Ey1和所述Ey2进行采样，使得所述Ey1、所述Ey2的采样延迟间隔为△ty；

对采样后的所述两组电信号进行解偏振得到两组解偏振数据，分别为X方向解偏振数据和Y方向解偏振数据；

对所述X方向解偏振数据进行两拍中的插拍区域TTPS处理得到X方向数据；

对所述Y方向解偏振数据进行TTPS处理得到Y方向数据；

根据所述X方向数据和所述Y方向数据得到X方向OSNR和Y方向OSNR。

在所述按照预设采样速率对所述Ex1和所述Ex2进行采样之前，所述方法还包括：

按照所述预设采样速率对所述Ex1和所述Ex2分别进行M组采样得到Ex1的M组采样结果和Ex2的M组采样结果，使得Ex1的第m组采样中采样N次，Ex2的第m组采样中采样N次，每次采样所述Ex1与所述Ex2的第一采样延迟间隔为△tmx，所述m为大于0小于M的整数，所述N为预设值；

根据所述Ex1的M组采样结果和所述Ex2的M组采样结果获取所述采样延迟间隔△tx；

按照所述预设采样速率对所述Ey1和所述Ey2的分别进行M组采样得到Ey1的M组采样结果和Ey2的M组采样结果，使得Ey1的第m组采样中采样N次，Ey2的第m组采样中采样N次，每次采样所述Ey1与所述Ey2的第二采样延迟间隔为△tmy；

根据所述Ey1的M组采样结果和所述Ey2的M组采样结果获取所述采样延迟间隔△ty。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本发明实施例提供的OSNR检测系统，通过获取与电信号Ex和电信号Ey幅度相同的两组电信号，并由异步采样单元对所述两组电信号进行异步延迟采样，使得解偏振处理时对采样点个数的要求降低，相应的，采样时依据的预设采样速率便可以小于等于所述信号传输速率，相较于现有技术，采样时依据的预设采样速率减小，因此降低了采样速率，降低了对处理器的要求，从而降低了OSNR测量成本。

本发明实施例提供一种OSNR检测装置70，如图9所示，包括：

相干接收模块701，用于对相互正交的光信号Ax和By进行相干接收，使得所述光信号Ax转换为电信号Ex，所述光信号By转换为电信号Ey。

具体的，光信号Ax和光信号By首先经过混频器进行混频处理，然后经过光电检测仪进行光电转换，最终得到电信号Ex和Ey。所述相干接收的具体过程与现有技术相同，本发明对此不再赘述。

ADT（AsynchronousDelayTap，异步延迟采样）模块702，用于获取两组电信号，分别为Ex1和Ey1，Ex2和Ey2，所述Ex1、所述Ex2和所述Ex的幅度相等，所述Ey1、所述Ey2和所述Ey的幅度相等；

按照预设采样速率对所述Ex1和所述Ex2进行采样，使得所述Ex1、所述Ex2的采样延迟间隔为△tx，所述预设采样速率小于等于所述信号传输速率；

按照所述预设采样速率对所述Ey1和所述Ey2进行采样，使得所述Ey1、所述Ey2的采样延迟间隔为△ty。

具体的，所述ADT模块702中的结构可以如图10所示，包括：能量分叉器（PowerSpliter）7021，第一ADT子模块7022和第二ADT子模块7023，所述能量分叉器7021可以获取与电信号Ex和电信号Ey大小相同的两组第一电信号，假设所述两组第一电信号分别为Ex1和Ey1，Ex2和Ey2，则所述Ex1、所述Ex2和所述Ex的幅度相等，所述Ey1、所述Ey2和所述Ey的幅度相等，Ex=Ex1=Ex2，Ey=Ey1=Ey2。所述第一ADT子模块7022和第二ADT子模块7023用于根据采样延迟间隔△tx和△ty，按照预设采样速率对所述两组第一电信号中的信号进行异步延迟采样得到两组第二电信号，使得所述Ex1、所述Ex2的采样延迟间隔为△tx，所述Ey1、所述Ey2的采样延迟间隔为△ty。假设对所述两组电信号采样后分别得到Ex5和Ey5，Ex6和Ey6。在本实施例中，第一ADT子模块7022用于根据采样延迟间隔△tx按照预设采样速率对所述两组第一电信号中的信号Ex1和Ey1进行直接采样得到第二电信号分别为Ex5和Ey5，第二ADT子模块7023用于根据采样延迟间隔△tx，△ty按照预设采样速率对所述两组第一电信号中的信号Ex2和Ey2进行延迟采样得到第二电信号分别为Ex6和Ey6。

由于所述Ex1、所述Ex2的采样延迟间隔为△tx，步骤103的采样过程称为对Ex1、Ex2的异步延迟采样。需要说明的是，采样速率越小，整个OSNR检测装置的处理难度越低和成本也越低，例如采样速率的降低可以减少ADC（AnalogtoDigitalconverter，模拟数字转换器）成本，降低DSP（DigitalSignalProcessing，数字信号处理)处理难度。在本发明实施例中，所述预设采样速率可以与信号传输速率相等，也可以为信号传输速率的1/2，1/4，1/8，1/16等等，但是，随着采样速率的减小，OSNR检测装置中的噪声会不断增加，在保证OSNR检测装置的性能的情况下，优选的，可以将所述预设采样速率设置为信号传输速率的1/16。

预处理模块703，用于对采样后的所述两组电信号进行解偏振得到两组解偏振数据，分别为X方向解偏振数据Xpol和Y方向解偏振数据Ypol；

对所述X方向解偏振数据进行两拍中的插拍区域TTPS处理得到X方向数据；

对所述Y方向解偏振数据进行TTPS处理得到Y方向数据；

在实际应用中，可以通过斯托克斯解复用算法对采样后的所述两组电信号进行解偏振得到两组解偏振数据，分别为X方向解偏振数据和Y方向解偏振数据。

OSNR计算模块704，用于根据所述X方向数据和Y方向数据得到X方向OSNR，即OSNRx和Y方向OSNR，即OSNRy。

这样一来，ADT模块通过通过获取与电信号Ex和电信号Ey幅度相同的两组电信号，并对所述两组电信号进行异步延迟采样，使得预处理模块解偏振处理时对采样点个数的要求降低，相应的，采样时依据的预设采样速率便可以小于等于所述信号传输速率，相较于现有技术，采样时依据的预设采样速率减小，因此降低了采样速率，降低了对处理器的要求，从而降低了OSNR测量成本。

所述ADT模块702还用于获取预先设置的所述采样延迟间隔△tx和预先设置的所述采样延迟间隔△ty。

所述ADT模块702还用于按照所述预设采样速率对所述Ex1和所述Ex2分别进行M组采样得到Ex1的M组采样结果和Ex2的M组采样结果，使得Ex1的第m组采样中采样N次，Ex2的第m组采样中采样N次，每次采样所述Ex1与所述Ex2的第一采样延迟间隔为△tmx，所述m为大于0小于M的整数，所述N为预设值；

根据所述Ex1的M组采样结果和所述Ex2的M组采样结果获取所述采样延迟间隔△tx；

按照所述预设采样速率对所述Ey1和所述Ey2的分别进行M组采样得到Ey1的M组采样结果和Ey2的M组采样结果，使得Ey1的第m组采样中采样N次，Ey2的第m组采样中采样N次，每次采样所述Ey1与所述Ey2的第二采样延迟间隔为△tmy；

根据所述Ey1的M组采样结果和所述Ey2的M组采样结果获取所述采样延迟间隔△ty。

所述预处理模块703还用于：

对每组Ex1的采样结果中的采样数据进行解偏振得到Ex1的M组X方向解偏振数据；

对每组Ex2的采样结果中的采样数据进行解偏振得到Ex2的M组X方向解偏振数据；

根据所述EX1的M组X方向解偏振数据和所述EX2的M组X方向解偏振数据得到M个X方向信号幅度方差；

对每组Ey1的采样结果中的采样数据进行解偏振得到Ey1的M组Y方向解偏振数据；

对每组Ey2的采样结果中的采样数据进行解偏振得到Ey2的M组Y方向解偏振数据；

根据所述Ey1的M组Y方向解偏振数据和所述Ey2的M组Y方向解偏振数据得到M个Y方向信号幅度方差；

进一步的，如图11所示，OSNR检测装置70还包括：方差判决模块705，所述方差判决模块705用于：

获取所述M个X方向信号幅度方差中最小的信号幅度方差对应的采样延时间隔作为所述采样延迟间隔△tx；

获取所述M个Y方向信号幅度方差中最小的信号幅度方差对应的采样延时间隔作为所述采样延迟间隔△ty。

所述ADT模块702还用于：

获取所述第一采样延迟间隔△tmx，所述采样延迟间隔△tmx满足：

△t_mx=T_SRx/2^m-1;

在所述按照所述预设采样速率对所述Ey1和所述Ey2的分别进行M组采样得到Ey1的M组采样结果和Ey2的M组采样结果之前，所述方法还包括：

获取所述第二采样延迟间隔△tmy，所述采样延迟间隔△tmy满足：

△t_my=T_SRy/2^m-1;

其中，所述T_x为X方向的信号传输速率，所述T_y为Y方向的信号传输速率。

所述预处理模块703具体用于：

根据所述EX1的M组X方向解偏振数据和所述EX2的M组X方向解偏振数据，通过第一方差公式得到M个X方向信号幅度方差；

所述第一方差公式为：

${\mathrm{\&delta;}}_{\mathrm{xm}}=\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\&Sigma;}}}{(X_i-\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\&Sigma;}}}|X_i\left|\right)}^2;$

所述根据所述Ey1的M组Y方向解偏振数据和所述Ey2的M组Y方向解偏振数据得到M个Y方向信号幅度方差包括：

根据所述EY1的M组Y方向解偏振数据和所述EY2的M组Y方向解偏振数据，通过第二方差公式得到M个Y方向信号幅度方差；

所述第二方差公式为：

${\mathrm{\&delta;}}_{\mathrm{ym}}=\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\&Sigma;}}}{(Y_i-\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\&Sigma;}}}|Y_i\left|\right)}^2;$

其中，δ_xm为第m个的X方向信号幅度方差，δ_ym为第m个的Y方向信号幅度方差，N为每组采样中的采样次数，当每次采样所述Ex1的采样时间比所述Ex2延迟，则X_i为所述Ex1的第m组X方向解偏振数据中第i个X方向解偏振值，当每次采样所述Ey1的采样时间比所述Ey2延迟，Y_i为所述Ey1的第m组Y方向解偏振数据中第i个Y方向解偏振值。

所述预处理模块703具体用于：

通过斯托克斯解复用算法对采样后的所述两组电信号进行解偏振得到两组解偏振数据，分别为X方向解偏振数据和Y方向解偏振数据。

所述预设采样速率为所述信号传输速率的十六分之一。

如图12所示，所述预处理模块703可以包括：

第一解复用子模块7031和第二解复用子模块7032，第一TTPS（Two-TapPlots，两拍中的插拍区域）子模块7033，和第二TTPS子模块7034。

假设异步延迟采样后得到两组电信号分别为Ex5和Ey5，Ex6和Ey6，第一解复用子模块7031和第二解复用子模块7032可以通过斯托克斯解复用算法对所述两组电信号Ex5和Ey5，Ex6和Ey6，分别进行解偏振得到两组解偏振数据Xp1和Yp1，Xp2和Yp2。然后经由第一TTPS子模块7033对所述两组解偏振数据中的X方向解偏振数据Xp1和Xp2进行TTPS处理得到X方向数据Xpol，经由第二TTPS子模块7034对所述两组解偏振数据中的Y方向解偏振数据Yp1和Yp2进行TTPS处理得到Y方向数据Ypol。

如图13所示，所示OSNR计算模块704可以包括：

第一直方图分析模块7041，第二直方图分析模块7042，第一OSNR拟合模块7043和第二OSNR拟合模块7044。

假设所述X方向数据为Xpol，所述Y方向数据为Ypol，首先，第一直方图分析模块7041，第二直方图分析模块7042，分别对Xpol和Ypol进行幅度和相位直方图分析，然后，第一OSNR拟合模块7043和第二OSNR拟合模块7044利用直方图分析所得的QAX和QPX，QAY和QPY进行电信号Ex和Ey的SNR计算。Ex和Ey的SNR的计算公式为：

$S=\frac{Q_A^2{Q}_p^2}{Q_p^2+I_p^2{Q}_A^2},$ 其中 $Q_A=\frac{I_a}{{\mathrm{\&sigma;}}_a},Q_P=\frac{1}{3}\underset{n=1}{\overset{3}{\mathrm{\&Sigma;}}}\frac{|I_{P,n}-I_{P,(n+1)}|}{{\mathrm{\&sigma;}}_{P,n}+{\mathrm{\&sigma;}}_{P,(n+1)}},$

S表示电信号的信噪比，|I_P,n-I_P,(n+1)|表示相邻符号之间的最小相位差，I_a和σ_a分别表示幅度直方图的均值和标准差，σ_P,n为相位直方图中各相位分布的标准差。Ip为相位，对于QPSK（QuadraturePhaseShiftKeying，四相相移键控）调制格式，Ip为pi/2，即在QPSK调制格式下，Ip等于pi/2，pi为圆周率。需要说明的是，QA和QP为预设参数，在计算Ex的信噪比Sx时带入QAX和QPX，在计算Ey的信噪比Sy时，带入QAY和QPY。

最后第一OSNR拟合模块7043和第二OSNR拟合模块7044分别将电信号Ex的SNR拟合为光信号Ax的OSNR，将电信号Ey的SNR拟合为光信号By的OSNR，从而得到X方向OSNR即OSNRx和Y方向OSNR即OSNRy。

本发明实施例提供的OSNR检测装置，ADT模块通过通过获取与电信号Ex和电信号Ey幅度相同的两组电信号，并对所述两组电信号进行异步延迟采样，使得预处理模块解偏振处理时对采样点个数的要求降低，相应的，采样时依据的预设采样速率便可以小于等于所述信号传输速率，相较于现有技术，采样时依据的预设采样速率减小，因此降低了采样速率，降低了对处理器的要求，从而降低了OSNR测量成本。

本发明实施例提供一种OSNR检测系统，包括：本发明任意实施例所述的OSNR检测装置。

所述OSNR检测装置用于：

对相互正交的光信号Ax和By进行相干接收，使得所述光信号Ax转换为电信号Ex，所述光信号By转换为电信号Ey；

获取两组电信号，分别为Ex1和Ey1，Ex2和Ey2，所述Ex1、所述Ex2和所述Ex的幅度相等，所述Ey1、所述Ey2和所述Ey的幅度相等；

按照预设采样速率对所述Ex1和所述Ex2进行采样，使得所述Ex1、所述Ex2的采样延迟间隔为△tx，所述预设采样速率小于等于所述信号传输速率；

按照所述预设采样速率对所述Ey1和所述Ey2进行采样，使得所述Ey1、所述Ey2的采样延迟间隔为△ty；

对采样后的所述两组电信号进行解偏振得到两组解偏振数据，分别为X方向解偏振数据和Y方向解偏振数据；

对所述X方向解偏振数据进行两拍中的插拍区域TTPS处理得到X方向数据；

对所述Y方向解偏振数据进行TTPS处理得到Y方向数据；

根据所述X方向数据和所述Y方向数据得到X方向OSNR和Y方向OSNR。

在所述按照预设采样速率对所述Ex1和所述Ex2进行采样之前，所述方法还包括：

按照所述预设采样速率对所述Ex1和所述Ex2分别进行M组采样得到Ex1的M组采样结果和Ex2的M组采样结果，使得Ex1的第m组采样中采样N次，Ex2的第m组采样中采样N次，每次采样所述Ex1与所述Ex2的第一采样延迟间隔为△tmx，所述m为大于0小于M的整数，所述N为预设值；

根据所述Ex1的M组采样结果和所述Ex2的M组采样结果获取所述采样延迟间隔△tx；

按照所述预设采样速率对所述Ey1和所述Ey2的分别进行M组采样得到Ey1的M组采样结果和Ey2的M组采样结果，使得Ey1的第m组采样中采样N次，Ey2的第m组采样中采样N次，每次采样所述Ey1与所述Ey2的第二采样延迟间隔为△tmy；

根据所述Ey1的M组采样结果和所述Ey2的M组采样结果获取所述采样延迟间隔△ty。

本发明实施例提供的OSNR检测系统，通过通过获取与电信号Ex和电信号Ey幅度相同的两组电信号，并对所述两组电信号进行异步延迟采样，使得解偏振处理时对采样点个数的要求降低，相应的，采样时依据的预设采样速率便可以小于等于所述信号传输速率，相较于现有技术，采样时依据的预设采样速率减小，因此降低了采样速率，降低了对处理器的要求，从而降低了OSNR测量成本。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理包括，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (26)

1.一种光信噪比OSNR检测方法，其特征在于，包括：

对相互正交的光信号A_x和B_y进行相干接收，使得所述光信号A_x转换为电信号E_x，所述光信号B_y转换为电信号E_y；

获取两组电信号，分别为E_x1和E_y1，E_x2和E_y2，所述E_x1、所述E_x2和所述E_x的幅度相等，所述E_y1、所述E_y2和所述E_y的幅度相等；

按照预设采样速率对所述E_x1和所述E_x2进行采样，使得所述E_x1、所述E_x2的采样延迟间隔为△t_x，所述预设采样速率小于等于所述信号传输速率；

按照所述预设采样速率对所述E_y1和所述E_y2进行采样，使得所述E_y1、所述E_y2的采样延迟间隔为△t_y；

对采样后的所述两组电信号进行解偏振得到两组解偏振数据，分别为X方向解偏振数据和Y方向解偏振数据；

对所述X方向解偏振数据进行两拍中的插拍区域TTPS处理得到X方向数据；

对所述Y方向解偏振数据进行TTPS处理得到Y方向数据；

根据所述X方向数据和所述Y方向数据得到X方向OSNR和Y方向OSNR。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述按照预设采样速率对所述E_x1和所述E_x2进行采样之前，所述方法还包括：

获取预先设置的所述采样延迟间隔△t_x和预先设置的所述采样延迟间隔△t_y。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述按照预设采样速率对所述E_x1和所述E_x2进行采样之前，所述方法还包括：

按照所述预设采样速率对所述E_x1和所述E_x2分别进行M组采样得到E_x1的M组采样结果和E_x2的M组采样结果，使得E_x1的第m组采样中采样N次，E_x2的第m组采样中采样N次，每次采样所述E_x1与所述E_x2的第一采样延迟间隔为△t_mx，所述m为大于0小于M的整数，所述N为预设值；

根据所述E_x1的M组采样结果和所述E_x2的M组采样结果获取所述采样延迟间隔△t_x；

按照所述预设采样速率对所述E_y1和所述E_y2的分别进行M组采样得到E_y1的M组采样结果和E_y2的M组采样结果，使得E_y1的第m组采样中采样N次，E_y2的第m组采样中采样N次，每次采样所述E_y1与所述E_y2的第二采样延迟间隔为△t_my；

根据所述E_y1的M组采样结果和所述E_y2的M组采样结果获取所述采样延迟间隔△t_y。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

所述根据所述E_x1的M组采样结果和E_x2的M组采样结果获取所述采样延迟间隔△t_x包括：

对每组E_x1的采样结果中的采样数据进行解偏振得到E_x1的M组X方向解偏振数据；

对每组E_x2的采样结果中的采样数据进行解偏振得到E_x2的M组X方向解偏振数据；

根据所述E_x1的M组X方向解偏振数据和所述E_x2的M组X方向解偏振数据得到M个X方向信号幅度方差；

获取所述M个X方向信号幅度方差中最小的信号幅度方差对应的采样延时间隔作为所述采样延迟间隔△t_x；

所述根据所述E_y1的M组采样结果和所述E_y2的M组采样结果获取所述采样延迟间隔△t_y包括：

对每组E_y1的采样结果中的采样数据进行解偏振得到E_y1的M组Y方向解偏振数据；

对每组E_y2的采样结果中的采样数据进行解偏振得到E_y2的M组Y方向解偏振数据；

根据所述E_y1的M组Y方向解偏振数据和所述E_y2的M组Y方向解偏振数据得到M个Y方向信号幅度方差；

获取所述M个Y方向信号幅度方差中最小的信号幅度方差对应的采样延时间隔作为所述采样延迟间隔△t_y。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，

在所述按照所述预设采样速率对所述E_x1和所述E_x2分别进行M组采样得到E_x1的M组采样结果和E_x2的M组采样结果之前，所述方法还包括：

获取所述第一采样延迟间隔△t_mx，所述采样延迟间隔△t_mx满足：

$T_{SRx}=\frac{1}{T_x};{\mathrm{\&Delta;t}}_{mx}=T_{SRx}/2^{m-1};$

在所述按照所述预设采样速率对所述E_y1和所述E_y2的分别进行M组采样得到E_y1的M组采样结果和E_y2的M组采样结果之前，所述方法还包括：

获取所述第二采样延迟间隔△t_my，所述采样延迟间隔△t_my满足：

$T_{SRy}=\frac{1}{T_y};{\mathrm{\&Delta;t}}_{my}=T_{SRy}/2^{m-1};$

其中，所述T_x为X方向的信号传输速率，所述T_y为Y方向的信号传输速率。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

所述根据所述E_x1的M组X方向解偏振数据和所述E_x2的M组X方向解偏振数据得到M个X方向信号幅度方差包括：

根据所述E_x1的M组X方向解偏振数据和所述E_x2的M组X方向解偏振数据，通过第一方差公式得到M个X方向信号幅度方差；

所述第一方差公式为：

${\mathrm{\&delta;}}_{xm}=\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\&Sigma;}}{(X_i-\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\&Sigma;}}|X_i\left|\right)}^2;$

所述根据所述E_y1的M组Y方向解偏振数据和所述E_y2的M组Y方向解偏振数据得到M个Y方向信号幅度方差包括：

根据所述E_y1的M组Y方向解偏振数据和所述E_y2的M组Y方向解偏振数据，通过第二方差公式得到M个Y方向信号幅度方差；

所述第二方差公式为：

${\mathrm{\&delta;}}_{ym}=\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\&Sigma;}}{(Y_i-\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\&Sigma;}}|Y_i\left|\right)}^2;$

其中，δ_xm为第m个的X方向信号幅度方差，δ_ym为第m个的Y方向信号幅度方差，N为每组采样中的采样次数，当每次采样所述E_x1的采样时间比所述E_x2延迟，则X_i为所述E_x1的第m组X方向解偏振数据中第i个X方向解偏振值，当每次采样所述E_y1的采样时间比所述E_y2延迟，Y_i为所述E_y1的第m组Y方向解偏振数据中第i个Y方向解偏振值。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述对采样后的所述两组电信号进行解偏振得到两组解偏振数据，分别为X方向解偏振数据和Y方向解偏振数据包括：

通过斯托克斯解复用算法对采样后的所述两组电信号进行解偏振得到两组解偏振数据，分别为X方向解偏振数据和Y方向解偏振数据。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述预设采样速率为所述信号传输速率的十六分之一。

9.一种OSNR检测装置，其特征在于，包括：

相干接收单元，用于对相互正交的光信号A_x和B_y进行相干接收，使得所述光信号A_x转换为电信号E_x，所述光信号B_y转换为电信号E_y；

第一获取单元，用于获取两组电信号，分别为E_x1和E_y1，E_x2和E_y2，所述E_x1、所述E_x2和所述E_x的幅度相等，所述E_y1、所述E_y2和所述E_y的幅度相等；

异步采样单元，用于按照预设采样速率对所述E_x1和所述E_x2进行采样，使得所述E_x1、所述E_x2的采样延迟间隔为△t_x，所述预设采样速率小于等于所述信号传输速率；

所述异步采样单元还用于按照所述预设采样速率对所述E_y1和所述E_y2进行采样，使得所述E_y1、所述E_y2的采样延迟间隔为△t_y；

解偏振单元，用于对采样后的所述两组电信号进行解偏振得到两组解偏振数据，分别为X方向解偏振数据和Y方向解偏振数据；

两拍采样单元，用于对所述X方向解偏振数据进行两拍中的插拍区域TTPS处理得到X方向数据；对所述Y方向解偏振数据进行TTPS处理得到Y方向数据；

计算单元，用于根据所述X方向数据和所述Y方向数据得到X方向OSNR和Y方向OSNR。

10.根据权利要求9所述的OSNR检测装置，其特征在于，

所述OSNR检测装置还包括：间隔获取单元，用于：

获取预先设置的所述采样延迟间隔△t_x和预先设置的所述采样延迟间隔△t_y。

11.根据权利要求10所述的OSNR检测装置，其特征在于，所述OSNR检测装置还包括：

预采样单元，用于按照所述预设采样速率对所述E_x1和所述E_x2分别进行M组采样得到E_x1的M组采样结果和E_x2的M组采样结果，使得E_x1的第m组采样中采样N次，E_x2的第m组采样中采样N次，每次采样所述E_x1与所述E_x2的第一采样延迟间隔为△t_mx，所述m为大于0小于M的整数，所述N为预设值；

第二获取单元，用于根据所述E_x1的M组采样结果和所述E_x2的M组采样结果获取所述采样延迟间隔△t_x；

所述预采样单元还用于按照所述预设采样速率对所述E_y1和所述E_y2的分别进行M组采样得到E_y1的M组采样结果和E_y2的M组采样结果，使得E_y1的第m组采样中采样N次，E_y2的第m组采样中采样N次，每次采样所述E_y1与所述E_y2的第二采样延迟间隔为△t_my；

所述第二获取单元还用于根据所述E_y1的M组采样结果和所述E_y2的M组采样结果获取所述采样延迟间隔△t_y。

12.根据权利要求11所述的OSNR检测装置，其特征在于，所述第二获取单元具体包括：

解偏振子单元，用于对每组E_x1的采样结果中的采样数据进行解偏振得到E_x1的M组X方向解偏振数据；

所述解偏振子单元还用于对每组E_x2的采样结果中的采样数据进行解偏振得到E_x2的M组X方向解偏振数据；

处理子单元，用于根据所述E_x1的M组X方向解偏振数据和所述E_x2的M组X方向解偏振数据得到M个X方向信号幅度方差；

获取子单元，用于获取所述M个X方向信号幅度方差中最小的信号幅度方差对应的采样延时间隔作为所述采样延迟间隔△t_x；

所述解偏振子单元还用于对每组E_y1的采样结果中的采样数据进行解偏振得到E_y1的M组Y方向解偏振数据；

所述解偏振子单元还用于对每组E_y2的采样结果中的采样数据进行解偏振得到E_y2的M组Y方向解偏振数据；

所述处理子单元还用于根据所述E_y1的M组Y方向解偏振数据和所述E_y2的M组Y方向解偏振数据得到M个Y方向信号幅度方差；

所述获取子单元还用于获取所述M个Y方向信号幅度方差中最小的信号幅度方差对应的采样延时间隔作为所述采样延迟间隔△t_y。

13.根据权利要求11或12所述的OSNR检测装置，其特征在于，所述OSNR检测装置还包括：

第三获取单元，用于：

获取所述第一采样延迟间隔△t_mx，所述采样延迟间隔△t_mx满足：

$T_{SRx}=\frac{1}{T_x};{\mathrm{\&Delta;t}}_{mx}=T_{SRx}/2^{m-1},$

在所述按照所述预设采样速率对所述E_y1和所述E_y2的分别进行M组采样得到E_y1的M组采样结果和E_y2的M组采样结果之前，获取所述第二采样延迟间隔△t_my，所述采样延迟间隔△t_my满足：

$T_{SRy}=\frac{1}{T_y};{\mathrm{\&Delta;t}}_{my}=T_{SRy}/2^{m-1};$

其中，所述T_x为X方向的信号传输速率，所述T_y为Y方向的信号传输速率。

14.根据权利要求12所述的OSNR检测装置，其特征在于，

所述处理子单元具体用于：

根据所述E_x1的M组X方向解偏振数据和所述E_x2的M组X方向解偏振数据，通过第一方差公式得到M个X方向信号幅度方差；

所述第一方差公式为：

${\mathrm{\&delta;}}_{xm}=\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\&Sigma;}}{(X_i-\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\&Sigma;}}|X_i\left|\right)}^2;$

所述根据所述E_y1的M组Y方向解偏振数据和所述E_y2的M组Y方向解偏振数据得到M个Y方向信号幅度方差包括：

根据所述E_y1的M组Y方向解偏振数据和所述E_y2的M组Y方向解偏振数据，通过第二方差公式得到M个Y方向信号幅度方差；

所述第二方差公式为：

${\mathrm{\&delta;}}_{ym}=\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\&Sigma;}}{(Y_i-\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\&Sigma;}}|Y_i\left|\right)}^2;$

其中，δ_xm为第m个的X方向信号幅度方差，δ_ym为第m个的Y方向信号幅度方差，N为每组采样中的采样次数，当每次采样所述E_x1的采样时间比所述E_x2延迟，则X_i为所述E_x1的第m组X方向解偏振数据中第i个X方向解偏振值，当每次采样所述E_y1的采样时间比所述E_y2延迟，Y_i为所述E_y1的第m组Y方向解偏振数据中第i个Y方向解偏振值。

15.根据权利要求9所述的OSNR检测装置，其特征在于，

所述解偏振单元具体用于：

通过斯托克斯解复用算法对采样后的所述两组电信号进行解偏振得到两组解偏振数据，分别为X方向解偏振数据和Y方向解偏振数据。

16.根据权利要求9所述的OSNR检测装置，其特征在于，

所述预设采样速率为所述信号传输速率的十六分之一。

17.一种OSNR检测系统，其特征在于，包括：权利要求9至16任意一项权利要求所述的OSNR检测装置。

18.一种OSNR检测装置，其特征在于，包括：

相干接收模块，用于对相互正交的光信号A_x和B_y进行相干接收，使得所述光信号A_x转换为电信号E_x，所述光信号B_y转换为电信号E_y；

异步延迟采样ADT模块，用于获取两组电信号，分别为E_x1和E_y1，E_x2和E_y2，所述E_x1、所述E_x2和所述E_x的幅度相等，所述E_y1、所述E_y2和所述E_y的幅度相等；

按照预设采样速率对所述E_x1和所述E_x2进行采样，使得所述E_x1、所述E_x2的采样延迟间隔为△t_x，所述预设采样速率小于等于所述信号传输速率；

按照所述预设采样速率对所述E_y1和所述E_y2进行采样，使得所述E_y1、所述E_y2的采样延迟间隔为△t_y；

预处理模块，用于对采样后的所述两组电信号进行解偏振得到两组解偏振数据，分别为X方向解偏振数据和Y方向解偏振数据；

对所述X方向解偏振数据进行两拍中的插拍区域TTPS处理得到X方向数据；

对所述Y方向解偏振数据进行TTPS处理得到Y方向数据；

OSNR计算模块，用于根据所述X方向数据和Y方向数据得到X方向OSNR和Y方向OSNR。

19.根据权利要求18所述的OSNR检测装置，其特征在于，

所述ADT模块还用于获取预先设置的所述采样延迟间隔△t_x和预先设置的所述采样延迟间隔△t_y。

20.根据权利要求19所述的OSNR检测装置，其特征在于，

所述ADT模块还用于按照所述预设采样速率对所述E_x1和所述E_x2分别进行M组采样得到E_x1的M组采样结果和E_x2的M组采样结果，使得E_x1的第m组采样中采样N次，E_x2的第m组采样中采样N次，每次采样所述E_x1与所述E_x2的第一采样延迟间隔为△t_mx，所述m为大于0小于M的整数，所述N为预设值；

根据所述E_x1的M组采样结果和所述E_x2的M组采样结果获取所述采样延迟间隔△t_x；

按照所述预设采样速率对所述E_y1和所述E_y2的分别进行M组采样得到E_y1的M组采样结果和E_y2的M组采样结果，使得E_y1的第m组采样中采样N次，E_y2的第m组采样中采样N次，每次采样所述E_y1与所述E_y2的第二采样延迟间隔为△t_my；

根据所述E_y1的M组采样结果和所述E_y2的M组采样结果获取所述采样延迟间隔△t_y。

21.根据权利要求20所述的OSNR检测装置，其特征在于，

所述ADT模块还用于获取对所述E_x1、所述E_x2的M组采样结果；

所述预处理模块还用于：

对每组E_x1的采样结果中的采样数据进行解偏振得到E_x1的M组X方向解偏振数据；

对每组E_x2的采样结果中的采样数据进行解偏振得到E_x2的M组X方向解偏振数据；

根据所述E_x1的M组X方向解偏振数据和所述E_x2的M组X方向解偏振数据得到M个X方向信号幅度方差；

对每组E_y1的采样结果中的采样数据进行解偏振得到E_y1的M组Y方向解偏振数据；

对每组E_y2的采样结果中的采样数据进行解偏振得到E_y2的M组Y方向解偏振数据；

根据所述E_y1的M组Y方向解偏振数据和所述E_y2的M组Y方向解偏振数据得到M个Y方向信号幅度方差；

所述OSNR检测装置还包括：

方差判决模块，用于获取所述M个X方向信号幅度方差中最小的信号幅度方差对应的采样延时间隔作为所述采样延迟间隔△t_x；

获取所述M个Y方向信号幅度方差中最小的信号幅度方差对应的采样延时间隔作为所述采样延迟间隔△t_y。

22.根据权利要求20或21所述的OSNR检测装置，其特征在于，

所述ADT模块还用于：

获取所述第一采样延迟间隔△t_mx，所述采样延迟间隔△t_mx满足：

$T_{SRx}=\frac{1}{T_x};{\mathrm{\&Delta;t}}_{mx}=T_{SRx}/2^{m-1};$

在所述按照所述预设采样速率对所述E_y1和所述E_y2的分别进行M组采样得到E_y1的M组采样结果和E_y2的M组采样结果之前，获取所述第二采样延迟间隔△t_my，所述采样延迟间隔△t_my满足：

$T_{SRy}=\frac{1}{T_y};{\mathrm{\&Delta;t}}_{my}=T_{SRy}/2^{m-1};$

其中，所述T_x为X方向的信号传输速率，所述T_y为Y方向的信号传输速率。

23.根据权利要求21所述的OSNR检测装置，其特征在于，

所述预处理模块具体用于：

根据所述E_x1的M组X方向解偏振数据和所述E_x2的M组X方向解偏振数据，通过第一方差公式得到M个X方向信号幅度方差；

所述第一方差公式为：

${\mathrm{\&delta;}}_{xm}=\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\&Sigma;}}{(X_i-\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\&Sigma;}}|X_i\left|\right)}^2;$

所述根据所述E_y1的M组Y方向解偏振数据和所述E_y2的M组Y方向解偏振数据得到M个Y方向信号幅度方差包括：

根据所述E_y1的M组Y方向解偏振数据和所述E_y2的M组Y方向解偏振数据，通过第二方差公式得到M个Y方向信号幅度方差；

所述第二方差公式为：

${\mathrm{\&delta;}}_{ym}=\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\&Sigma;}}{(Y_i-\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\&Sigma;}}|Y_i\left|\right)}^2;$

其中，δ_xm为第m个的X方向信号幅度方差，δ_ym为第m个的Y方向信号幅度方差，N为每组采样中的采样次数，当每次采样所述E_x1的采样时间比所述E_x2延迟，则X_i为所述E_x1的第m组X方向解偏振数据中第i个X方向解偏振值，当每次采样所述E_y1的采样时间比所述E_y2延迟，Y_i为所述E_y1的第m组Y方向解偏振数据中第i个Y方向解偏振值。

24.根据权利要求18所述的OSNR检测装置，其特征在于，所述预处理模块具体用于：

通过斯托克斯解复用算法对采样后的所述两组电信号进行解偏振得到两组解偏振数据，分别为X方向解偏振数据和Y方向解偏振数据。

25.根据权利要求18所述的OSNR检测装置，其特征在于，

所述预设采样速率为所述信号传输速率的十六分之一。

26.一种OSNR检测系统，其特征在于，包括：权利要求18至25任意一项权利要求所述的OSNR检测装置。