CN104104443B - 一种利用光纤传输模拟电信号的方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种利用光纤传输模拟电信号的方法及装置，属于电力自动化领域。其特征在于：一信号发送单元（1）和与信号发送单元（1）通过光纤连接的信号接收单元（2），包括如下步骤：输入待传输的模拟电信号并进行记录；生成标尺信号并发送；波形混合模块耦合形成混合电信号；混合电信号转换成为混合光信号；混合光信号的传输；混合光信号的接收及转换；混合电信号的分离及分别发送；衰减后的标尺信号以及模拟电信号的测量及发送；标尺信号衰减系数的计算及检验；模拟电信号的补偿、放大及输出。本发明提供一种可无衰减的实现利用光纤进行模拟电信号传输的装置，以及传输精度高，同时不需要进行反馈即可通过光纤实现电力系统模拟电信号的方法。

Description

一种利用光纤传输模拟电信号的方法及装置

技术领域

一种利用光纤传输模拟电信号的方法及装置，属于电力自动化领域。

背景技术

在电力系统的电压、电流采样中，未经过模数转换的原始模拟电信号因为完整保留了电信号的原始信息，为电信号的进一步分析提供了方便，但是模拟电信号在传输过程中由于传输介质和环境的影响，模拟电信号的传输较为困难。

光纤通信具有传输频带宽、通信容量大、传输距离长、抗电磁干扰能力强、重量轻等优点，被广泛用于现代通信系统，并且光纤可传输数字信号，也可传输模拟信号，因此光纤可以用来传输模拟电信号。根据光源器件的发光特性，当流过光源器件的电流在一定范围内时，该电流与光源的发光强度（输出光功率）呈近似线性关系，因此将待传输的模拟电信号置于光源的发光特性的线性区内可以利用光纤实现模拟信号的传输。

但是，在利用光纤传输模拟信号时，由于光源的发光效率损耗、光纤连接器损耗、光纤衰减损耗、光电检测器的效率损耗，模拟信号经过光纤后，在光接收端得到的是一个衰减的模拟信号。此外，光纤通信系统中光源的发光功率、光电检测器的响应度及光纤的衰减损耗在其所处环境的温度变化时也会变化，导致了同一个光纤通信系统在不同温度时对同一个信号的衰减程度也是不同的。因此，利用光纤传送模拟量的技术难点在于衰减损耗的不可确定性，因此严重影响了测量、传输的精度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种可无衰减的实现利用光纤进行模拟电信号传输的装置，以及传输精度高，同时不需要进行反馈即可通过光纤实现电力系统模拟电信号的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该利用光纤传输模拟电信号的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤a，待传输的模拟电信号I1以及由标尺信号生成模块根据模拟电信号I1生成的标尺信号I2分别进入波形混合模块的输入端，波形混合模块将两路信号耦合形成混合电信号I3；

步骤b，混合电信号I3进入电光转换器的输入端，由电光转换器将混合电信号I3转换为混合光信号S1，实现电信号-光信号的转换；

步骤c，混合光信号S1进入第一光纤连接器的输入端，通过第一光纤连接器以及与之连接的光纤进行传输；

步骤d，第二光纤连接器将接收到的由光纤传送来的混合光信号S1’送入光电转换器，由光电转换器将混合光信号S1’转换为混合电信号I3’，实现光信号-电信号的转换，之后将混合电信号I3’送入波形分离模块；

步骤e，波形分离模块将混合电信号I3’分离成模拟电信号I1’和标尺信号I2’后，将模拟电信号I1’和标尺信号I2’送入信号测量模块，同时将模拟电信号I1’送入补偿放大模块；

步骤f，信号测量模块分别测量出模拟电信号I1’和标尺信号I2’的幅值和相位角，并模拟电信号I1’和标尺信号I2’的幅值和相位角送入计算检查模块；

步骤g，计算检查模块根据标尺信号I2’和标尺信号I2的幅值和相位角计算出标尺信号I2在传输过程中的衰减系数，并根据标尺信号I2的衰减系数计算出模拟电信号I1’补偿放大后的目标参数；

步骤h，计算检查模块将计算出的模拟电信号I1’的目标参数送至补偿放大模块，补偿放大模块按照模拟电信号I1’的目标参数对其进行补偿和放大，并进行输出。

优选的，所述的标尺信号I2的衰减系数包括分别通过幅值衰减公式和相位角公式计算出的标尺信号I2和标尺信号I2’之间的幅值衰减系数和相位角偏移量。

优选的，所述的幅值衰减公式为：

a=A₂/A₁

其中：A1­为标尺信号I2的幅值，A2为标尺信号I2’的幅值，且0.75<a<1；

所述的相位角公式为：

Φ=Φ₂-Φ₁

其中：Φ₁为标尺信号I2的相位角，Φ₂为标尺信号I2’的相位角，且-5°<Φ<5°。

优选的，所述的模拟电信号I1’的目标参数包括模拟电信号I1’补偿放大后的目标幅值以及目标相位角。

优选的，其特征在于：包括：

一信号发送单元，其输入端接入待传输的模拟信号，用于将待传输的模拟电信号转换为光信号并进行输出；

一信号接收单元，其输入端与所述信号发送单元的输出端通过光纤连接，接收信号发送单元发送的光信号，将光信号转换为模拟电信号，并对该模拟电信号进行放大、补偿及输出。

优选的，所述的信号发送单元，包括：

一标尺信号生成模块，用于生成一个与所述的待传输的模拟信号匹配的标尺信号；

一波形混合模块，其两个输入端分别接入所述的待传输的模拟电信号和标尺信号，将待传输的模拟电信号以及标尺信号耦合成为混合电信号；

一电光转换器，其输入端与波形混合模块的输出端相连，将波形混合模块生成的混合电信号转换为混合光信号；

第一光纤连接器，其输入端与电光转换器相连，输出端通过光纤与所述的信号接收单元相连，接收电光转换器转换的混合光信号并将混合光信号通过光纤输出。

优选的，所述的信号接收单元，包括：

第二光纤接收器，其输入端通过光纤与所述的第一光纤连接器相连，接收光纤传送的混合光信号；

一光电转换器，其输入端连接第二光纤连接器的输出端，将第二光纤连接器接收到的混合光信号转换为混合电信号；

一波形分离模块，其输入端与光电转换器的输出端相连，将光电转换器转换得到的混合电信号分离为标尺信号和模拟电信号；

一信号测量模块，其输入端与波形分离模块的一输出端相连，将波形分离模块分离出的标尺信号和模拟电信号的幅值和相位角进行测量；

一计算检查模块，其输入端与信号测量模块输出端相连，将信号测量模块送入的标尺信号的幅值和相位角与所述的标尺信号生成模块生成的标尺信号的幅值和相位角进行比较计算出标尺信号在传输过程中的衰减系数；同时计算出由波形分离模块送入的模拟电信号在补偿后的目标幅值和目标相位角；

一补偿放大模块，其两个输入端分别与波形分离模块另一个输出端以及计算检查模块的输出端相连，根据波形分离模块送入的模拟电信号在补偿后的目标幅值和目标相位角对模拟电信号进行放大、补偿和输出。

优选的，所述的波形分离模块采用模拟带通滤波器或数字带通滤波器。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：

本发明的利用光纤传输模拟电信号的装置，包括信号发送单元以及通过光纤与信号发送单元相连的信号接收单元，可以无衰减的利用光纤实现模拟电信号的远距离传输，工作可靠、稳定。

本发明的利用光纤传输模拟电信号的方法，在进行光纤传输之前，发送端针对电力系统中不同用途的模拟量电信号，生成不同的标尺信号与待传输的模拟电信号进行混合，通过不同频率的标尺信号对待传输的模拟电信号进行标定，使标尺信号与待传输的模拟电信号的衰减系数相同且易于分离。在信号接收端，分别测量在传输过程中衰减后的标尺信号和模拟电信号的幅值和相位角，计算出标尺信号幅值衰减系数和相位角偏移量之后，对模拟电信号进行补偿和放大，实现了对模拟电信号的精确补偿，从而实现了利用光纤对模拟电信号的传输，该方法不需要反馈，同时具有精度高，原理简单，成本低廉的优点。

附图说明

图1为一种利用光纤传输模拟电信号的装置结构示意图。

图2为一种利用光纤传输模拟电信号的方法流程图。

其中：1、信号发送单元 2、信号接收单元。

具体实施方式

图1~2是本发明的最佳实施例，下面结合附图1~2对本发明做进一步说明。

如图1所示，利用光纤传输模拟电信号的装置，包括：信号发送单元1和信号接收单元2，信号发送单元1和信号接收单元2通过光纤连接并实现模拟电信号的传递。待传输的模拟电信号进入信号发送单元1内，在信号发送单元1内完成信号的耦合、转换之后变为光信号经光纤连接器发出，光信号经光纤传输后送至信号接收单元2。信号接收单元2接收到光纤传来的光信号之后，在信号接收单元2内进行光信号的转换、分离以及模拟电信号的补偿后，恢复最初输入信号发送单元1的待传输的模拟电信号，完成模拟电信号的光纤传输。

信号发送单元1包括波形混合模块、电光转换器、第一光纤连接器以及标尺信号生成模块。波形混合模块的两个输入端分别连接待传输的模拟电信号和标尺信号生成模块的输出端，由标尺信号生成模块将其生成的标尺信号送入波形混合模块内。波形混合模块的输出端与电光转换器的输入端相连，电光转换器的输出端连接第一光纤连接器的输入端，第一光纤连接器的输出端与光线的一端相连，电光转换器可通过大功率LED实现。

待传输的模拟电信号I1送至波形混合模块的输入端，标尺信号生成模块根据模拟电信号I1生成一个与模拟电信号I1相配合的标尺信号I2，标尺信号I2同样被送至波形混合模块的输入端，波形混合模块将待传输的模拟电信号I1与标尺信号生成模块生成的标尺信号I2进行耦合，生成混合电信号I3，电光转换器用于将波形混合模块耦合生成的混合电信号I3转换为混合光信号S1，混合光信号S1生成后进入第一光纤连接器，通过由第一光纤连接器连接的光纤进行传输。

信号接收单元2包括第二光纤连接器、光电转换器、波形分离模块、补偿放大模块、信号测量模块以及计算检查模块。第二光纤连接器的输入端通过上述的光纤与第一光纤连接器相连，第二光纤连接器的输出端与光电转换器的输入端相连，光电转换器的输出端与波形分离模块的输入端相连，波形分离模块的输出端分别与补偿放大模块和信号测量模块的输入端相连。信号测量模块的输出端与计算检查模块的输入端相连，计算检查模块的输出端与补偿放大模块的另一个输入端相连，光电转换器可通过光电二极管或光电三极管实现。

第二光纤连接器接收到通过光纤传输来的光信号，该光信号为混合光信号S1在经过光纤传输后出现了一定程度衰减的光信号，记为混合光信号S1’。造成混合光信号S1衰减的原因包括：光源的发光效率损耗、光纤连接器损耗、光纤衰减损耗、光电检测器的效率损耗等各种损耗，且以上各种损耗在不同的环境温度下并不相同。

第二光纤连接器在接收到混合光信号S1’之后，将混合光信号S1’送至光电转换器中，由光电转换器将该混合光信号S1’转换为混合电信号I3’，混合电信号I3’为上述的混合电信号I3在传输中出现了一定程度衰减的电信号。光电转换器完成转换之后将混合电信号I3’送至波形分离模块，由波形分离模块将混合电信号I3’分离为模拟电信号I1’和标尺信号I2’，模拟电信号I1’和标尺信号I2’分别为在传输过程中出现了一定程度衰减的模拟电信号I1以及标尺信号I2。

由波形分离模块分离出标尺信号I2’和模拟电信号I1’被先后送至信号测量模块内，模拟电信号I1’同时被送入补偿放大模块内。标尺信号I2’ 和模拟电信号I1’被送入信号测量模块之后，由信号测量模块分别测量出标尺信号I2’和模拟电信号I1’的幅值和相位角，信号测量模块将测量出的标尺信号I2’和模拟电信号I1’的幅值和相位角送至计算检查模块。

计算检查模块接收到信号测量模块送入的标尺信号I2’和模拟电信号I1’的幅值和相位角之后，首先根据标尺信号生成模块产生的标尺信号I2的幅值和相位角计算出标尺信号I2在传输过程中的幅值衰减系数和相位角偏移量。由于标尺信号I2与模拟电信号I1进行耦合后一同传输，所以可认为模拟电信号I1在传输过程中与标尺信号I2出现了相同程度的衰减，该衰减主要体现在幅值的衰减以及相位角的偏移，因此可通过标尺信号I2的幅值衰减系数和相位角偏移量作为参考值对模拟电信号I1’进行补偿和放大，使模拟电信号I1’恢复至模拟电信号I1。

因此，计算检查模块计算出标尺信号I2在传输过程中的幅值衰减系数和相位角偏移量之后，根据标尺信号I2的幅值衰减系数和相位角偏移量对模拟电信号I1’的幅值和相位角进行补偿和放大的计算，计算出模拟电信号I1’在补偿后的目标幅值和目标相位角（即模拟电信号I1的幅值和相位角），然后计算检查模块将计算出的模拟电信号I1’的目标幅值和目标相位角送至补偿放大模块。

计算检测模块在计算出标尺信号I2在传输过程中的幅值衰减系数和相位角偏移量之后，同时对标尺信号I2的幅值衰减系数和相位角偏移量进行检测，检测是否在预设定的允许范围内，如果超出预设定的允许范围，计算检查模块发出警告信息。

补偿放大模块根据计算检查模块送入的模拟电信号I1’在补偿后的目标幅值和目标相位角，对已经送入其内的模拟电信号I1’进行放大和补偿，使模拟电信号I1’恢复至模拟电信号I1，然后由补偿放大模块进行输出。

如图2所示，一种利用光纤传输模拟电信号的方法，包括以下步骤：

步骤1001，输入待传输的模拟电信号；

待传输的模拟电信号I1送至信号发送单元1内的波形混合模块的输入端；

待传输的模拟电信号I1的幅值记为A_原，频率记为f_原，初始相位角记为Φ_原。

步骤1002，生成标尺信号并发送；

信号发送单元1内标尺信号生成模块根据待传输的模拟电信号I1生成一个预定参数的标尺信号I2，并将标尺信号I2送入波形混合模块的另一个输入端；

标尺信号I2的幅值为A₁，初始相位角记Φ₁，针对于标尺信号I2的幅值，由于光信号在进行传输时，因为光源的发光效率损耗、光纤连接器损耗、光纤衰减损耗、光电检测器的效率损耗等各种损耗对于不同频段的波形是不同的，所以不同频段的待传输的模拟电信号，需要使用不同的参考标尺，即标尺信号生成模块生成的标尺信号的频段根据待传输的模拟电信号的频段不同而不同。但是参考标尺如果与待传输的模拟电子信号频段太远，其衰减系数也就差异过大，进而影响测量精度，相反的，如果参考标尺与被测信号的频段太近，在后续进行信号分离时就会困难。因此标尺信号I2的频段选择要符合两个条件：1、标尺信号I2的频段要与待传输的模拟电信号I1的频段相近，保证传输线路对待传输的模拟电信号和标尺信号的幅值衰减和相位偏移一致；2、标尺信号I2的频段要与模拟电信号I1的频段有一定的频段间隔，以便于标尺信号I2和模拟电信号I1易于分离。在电力系统中，常规电压电流测量的信号频段在1kHz以下，此时使用5~10kHz的频段作为标尺信号的频段；当需要测量暂态信息时，暂态电压、电流信号的频段在20kHz以内，此时使用100~200kHz的频段标尺信号的频段；电力行波信号的频段在1MHz以内，此时使用5MHz的频段作为标尺信号的频段。

步骤1003，波形混合模块耦合形成混合电信号；

波形混合模块将步骤1001中送入的待传输的模拟电信号I1以及步骤1002中生成并送入的标尺信号I2进行耦合，耦合形成混合电信号I3并由其输出端输出。

步骤1004，混合电信号转换成为混合光信号；

波形混合模块输出的混合电信号I3送入电光转换器的输入端，由电光转换器将混合电信号I3转换混合光信号S1，实现电信号-光信号的转换；

在电光转换器将混合电信号转换为驱动光源发光的模拟电流信号时，需要保证驱动电流信号的大小在光源的“电流—发光强度”特性的线性区，即利用模拟电流信号对光源的发光强度（输出光功率）进行模拟强度的光调制。电光转换器可采用大功率的发光二极管实现。

步骤1005，混合光信号的传输；

电光转换器转换成的混合光信号S1送至第一光纤连接器的输入端，通过第一光纤连接器以及与之相连的光纤进行光信号传输；

步骤1006，混合光信号的接收及转换；

信号接收单元2内第二光纤连接器接收到光纤传输来的混合光信号S1’后，将混合光信号S1’发送至光电转换器的输入端，通过光电转换器将混合光信号S1’转换为混合电信号I3’，实现光信号-电信号的转换。

步骤1006中信号接收单元2接收到的混合光信号S1’相比较步骤1004中由电光转换器转换生成的混合光信号S1已在传输过程中由于光源的发光效率、光纤连接器、光纤衰减、光电检测器的效率等多个环节的损耗和偏移而造成了一定程度的衰减和偏移，因此步骤1006中信号接收单元2接收到的混合光信号S1’为衰减和偏移后的混合光信号S1。同样，步骤1006中通过光电转换器转换生成的混合电信号I3’相比较步骤1003中耦合形成的混合电信号I3经过了与混合光信号相同程度的衰减和偏移。

步骤1007，混合电信号的分离及发送；

光电转换器转换生成的混合电信号I3’送入波形分离模块的输入端，由波形分离模块将混合电信号I3’分离成标尺信号I2’和模拟电信号I1’，并将标尺信号I2’和模拟电信号I1’先后送入信号测量模块，同时将模拟电信号I1’送至补偿放大模块；

所述的波形分离模块可以使用模拟带通滤波器将待测信号和标尺信号分离，也可以使用数字带通滤波器对信号进行分离。

步骤1008，衰减后的标尺信号以及模拟电信号的测量及发送；

信号测量模块接收到波形分离模块输入的标尺信号I2’和模拟电信号I1’后，分别测量出标尺信号I2’和模拟电信号I1’的幅值、相位角，并送入计算检查模块；

信号测量模块对标尺信号I2’进行参数计算时，采用全波傅里叶算法，计算标尺信号I2’的幅值A₂，同时测量出标尺信号I2’的相位角Φ₂，模拟电信号I1’的幅值A_传输，相位角Φ_传输。

步骤1009，计算检查模块的计算及检验；

计算检查模块接收到信号测量模块输出的标尺信号I2’的幅值和相位角，根据标尺信号I2的幅值和相位角，计算出标尺信号I2的幅值衰减系数a和相位角偏移量Φ；计算检查模块检查幅值衰减系数a和相位角偏移量Φ是否同时在预设定的范围内，如果幅值衰减系数a和相位角偏移量Φ超出了预设定的范围，计算检查模块发出警告信息；

计算检查模块同时根据标尺信号I2的幅值衰减系数a和相位角偏移量Φ并结合模拟电信号I1’的幅值、相位角计算出模拟电信号I1’补偿后的目标幅值和目标相位角；

由上述可知，标尺信号I2的幅值为A₁，相位角为Φ₁，幅值衰减系数的计算方法为标尺信号I2’的幅值与标尺信号发生模块产生的标尺信号I2幅值相除，即a=A₂/A₁，由此可知，幅值衰减系数a的取值范围在0~1之间。幅值衰减系数，是综合系统的光源的发光效率损耗、光纤连接器损耗、光纤衰减损耗、光电转换器的效率损耗及系统所处环境的温度等全部因素在内的总的幅值衰减系数。相位角偏移量的计算方法为标尺信号I2’的相位与标尺信号发生模块产生的标尺信号I2相位相减，即Φ=Φ₂-Φ₁。相位角偏移量，是综合系统的光源偏移、光纤连接器偏移、光纤偏移、光电转换器偏移及系统所处环境的温度等全部因素在内的总的相位偏移。

在计算模拟电信号I1’补偿后的目标幅值和目标相位角时，模拟电信号I1’的目标幅值A_目标=A_传输/a，模拟电信号I1’的目标相位角Φ_目标=Φ_传输-Φ。由上述可知，由于在传输过程中标尺信号I2和待传输的模拟电信号I1的衰减程度相同，因此将模拟电信号I1’按照标尺信号I2的幅值衰减系数和相位角偏移量进行补偿和放大之后的目标幅值和目标相位角与模拟电信号I1的幅值以及相位角相同，及A_目标=A_原，Φ_目标=Φ_原。

在执行步骤1007时，波形分离模块可以利用模拟带通滤波器将待测信号和标尺信号分离，也可以数字带通滤波器对信号进行分离。无论哪种分离方式，同样会引入信号的衰减和干扰，由带通滤波器引入的干扰和衰减将被全部放到统一的衰减系数内。

在本利用光纤传输模拟电信号的方法中，预设定的幅值衰减系数a的范围为：0.75<a<1，预设定的相位角偏移量Φ的范围为：-5°<Φ<5°。

步骤1010，模拟电信号的补偿、放大及输出；

计算检查模块将计算出的模拟电信号I1’的目标幅值和目标相位角送至补偿放大模块，由补偿放大模块按照模拟电信号I1’的目标幅值和目标相位角对已经送至其内的模拟电信号I1’进行补偿和放大，使模拟电信号I1’达到计算出的目标幅值和目标相位角，使模拟电信号I1’恢复成为模拟电信号I1，并由补偿放大模块进行输出。

本发明中使用的光纤可以是石英光纤，也可以是塑料光纤，对光纤的频率特性、温度特性、长度没有严格限制。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (4)

1.一种利用光纤传输模拟电信号的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤a，待传输的模拟电信号I1以及由标尺信号生成模块根据模拟电信号I1生成的标尺信号I2分别进入波形混合模块的输入端，波形混合模块将两路信号耦合形成混合电信号I3；

步骤b，混合电信号I3进入电光转换器的输入端，由电光转换器将混合电信号I3转换为混合光信号S1，实现电信号-光信号的转换；

步骤c，混合光信号S1进入第一光纤连接器的输入端，通过第一光纤连接器以及与之连接的光纤进行传输；

步骤d，第二光纤连接器将接收到的由光纤传送来的混合光信号S1’送入光电转换器，由光电转换器将混合光信号S1’转换为混合电信号I3’，实现光信号-电信号的转换，之后将混合电信号I3’送入波形分离模块；

步骤e，波形分离模块将混合电信号I3’分离成模拟电信号I1’和标尺信号I2’后，将模拟电信号I1’和标尺信号I2’送入信号测量模块，同时将模拟电信号I1’送入补偿放大模块；

步骤f，信号测量模块分别测量出模拟电信号I1’和标尺信号I2’的幅值和相位角，并模拟电信号I1’和标尺信号I2’的幅值和相位角送入计算检查模块；

步骤g，计算检查模块根据标尺信号I2’和标尺信号I2的幅值和相位角计算出标尺信号I2在传输过程中的衰减系数，并根据标尺信号I2的衰减系数计算出模拟电信号I1’补偿放大后的目标参数；

步骤h，计算检查模块将计算出的模拟电信号I1’的目标参数送至补偿放大模块，补偿放大模块按照模拟电信号I1’的目标参数对其进行补偿和放大，并进行输出；

所述的标尺信号I2的衰减系数包括分别通过幅值衰减公式和相位角公式计算出的标尺信号I2和标尺信号I2’之间的幅值衰减系数和相位角偏移量；

所述的幅值衰减公式为：

a=A₂/A₁

其中：A₁­为标尺信号I2的幅值，A₂标尺信号I2’的幅值，且0.75<a<1；

所述的相位角公式为：

Φ=Φ₂-Φ₁

其中：Φ₁为标尺信号I2的相位角，Φ₂标尺信号I2’的相位角，且-5°<Φ<5°。

2.根据权利要求1所述的利用光纤传输模拟电信号的方法，其特征在于：所述的模拟电信号I1’的目标参数包括模拟电信号I1’补偿放大后的目标幅值以及目标相位角。

3.一种用于实现权利要求1或2所述的利用光纤传输模拟电信号的方法的装置，其特征在于：包括：

一信号发送单元（1），其输入端接入待传输的模拟信号，用于将待传输的模拟电信号转换为光信号并进行输出；

一信号接收单元（2），其输入端与所述信号发送单元（1）的输出端通过光纤连接，接收信号发送单元（1）发送的光信号，将光信号转换为模拟电信号，并对该模拟电信号进行放大、补偿及输出；

所述的信号发送单元（1），包括：

一标尺信号生成模块，用于生成一个与所述的待传输的模拟信号匹配的标尺信号；

一波形混合模块，其两个输入端分别接入所述的待传输的模拟电信号和标尺信号，将待传输的模拟电信号以及标尺信号耦合成为混合电信号；

一电光转换器，其输入端与波形混合模块的输出端相连，将波形混合模块生成的混合电信号转换为混合光信号；

第一光纤连接器，其输入端与电光转换器相连，输出端通过光纤与所述的信号接收单元（2）相连，接收电光转换器转换的混合光信号并将混合光信号通过光纤输出；

所述的信号接收单元（2），包括：

第二光纤接收器，其输入端通过光纤与所述的第一光纤连接器相连，接收光纤传送的混合光信号；

一光电转换器，其输入端连接第二光纤连接器的输出端，将第二光纤连接器接收到的混合光信号转换为混合电信号；

一波形分离模块，其输入端与光电转换器的输出端相连，将光电转换器转换得到的混合电信号分离为标尺信号和模拟电信号；

一信号测量模块，其输入端与波形分离模块的一输出端相连，将波形分离模块分离出的标尺信号和模拟电信号的幅值和相位角进行测量；

一计算检查模块，其输入端与信号测量模块输出端相连，将信号测量模块送入的标尺信号的幅值和相位角与所述的标尺信号生成模块生成的标尺信号的幅值和相位角进行比较计算出标尺信号在传输过程中的衰减系数；同时计算出由波形分离模块送入的模拟电信号在补偿后的目标幅值和目标相位角；

一补偿放大模块，其两个输入端分别与波形分离模块另一个输出端以及计算检查模块的输出端相连，根据波形分离模块送入的模拟电信号在补偿后的目标幅值和目标相位角对模拟电信号进行放大、补偿和输出。

4.根据权利要求3所述的用于实现权利要求1或2所述的利用光纤传输模拟电信号的方法的装置，其特征在于：所述的波形分离模块采用模拟带通滤波器或数字带通滤波器。