CN104467979B - Qpsk信号的共轭关系识别方法、装置及色散补偿方法、系统 - Google Patents

Qpsk信号的共轭关系识别方法、装置及色散补偿方法、系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种QPSK信号的共轭关系识别方法、装置及色散补偿方法、系统，属于光通信领域。所述方法包括：接收第一二进制序列信号，并采用第一二进制序列信号对光信号进行调制，在第一预定范围内，确定QPSK调制器中的第一偏置电压，使得第一偏置电压下的第一信号为QPSK信号，且均方根功率最小；接收第二二进制序列信号，并采用第二二进制序列信号对光信号进行调制，在第一预定范围内，根据第一偏置电压确定第二范围，并在第二范围内，确定QPSK调制器中的第二偏置电压，使得第二偏置电压下的第二信号的均方根功率最小；根据第一偏置电压和第二偏置电压的大小关系，确定QPSK信号共轭关系。本发明成本低，器件体积小。

Description

QPSK信号的共轭关系识别方法、装置及色散补偿方法、系统
技术领域
本发明涉及光通信领域，特别涉及一种QPSK信号的共轭关系识别方法、装置及色散补偿方法、系统。
背景技术
在目前的光通信领域中，以QPSK(Quadrature Phase Shift Keying，正交相移键控)为代表的光相位调制器，已经成为业界的主流产品。QPSK调制器将电信号调制到光信号上之后，输出的调制后的光信号(一般为QPSK信号)通常存在互为共轭的两种可能性，比如，I+jQ(或-I-jQ)和I-jQ(或-I+jQ)，其中，I为同相信号，Q为正交信号。
现有一种QPSK信号的共轭关系的识别方法，即识别QPSK信号属于两种可能性中的哪一种，该方法包括：采用ICR(Integrated Coherent Receiver，集成相干接收机)和LO(Local Oscillator，本地振荡器)对QPSK信号进行相干检测，获得发生相干光干涉后的光信号，从而将QPSK信号的相位信息转换成光强度信息；PD(Photo Diode，光电二极管)和高速ADC(Analog Digital Converter，模数转换器)对干涉后的光信号进行光电转换和模数转换，将干涉后的光信号转换成数字信号；将获得的数字信号与待调制脉冲信号进行对比，采用PDA(Phase Detect Algorithm，相位检测算法)进行QPSK信号的相位判决，获得QPSK信号的相位，进而获知QPSK信号的共轭关系。
现有的进行相位判决的算法(PDA)比较复杂，而且现有技术中对进行光电转换后的信号进行模数转换的速度要求很高，因此实现的成本较高。此外，上述方法中使用的器件(比如ICR、LO)体积较大，因此不适合应用于布局紧张的光模块中。
发明内容
为了解决现有技术实现成本高、器件体积大的问题，本发明实施例提供了一种QPSK信号的共轭关系的识别方法、装置及色散补偿方法、系统。所述技术方案如下：
一方面，本发明实施例提供了一种QPSK信号共轭关系的识别方法，所述方法包括：
控制QPSK调制器接收第一二进制序列信号，并采用所述第一二进制序列信号对光信号进行调制，得到第一信号，在第一预定范围内，确定所述QPSK调制器中的第一偏置电压，使得所述第一偏置电压下的所述第一信号为QPSK信号，且所述第一偏置电压下的所述第一信号的均方根功率最小；
控制QPSK调制器接收第二二进制序列信号，并采用所述第二二进制序列信号对光信号进行调制，得到第二信号，在所述第一预定范围内，根据所述第一偏置电压确定第二范围，并在所述第二范围内，确定所述QPSK调制器中的第二偏置电压，使得所述第二偏置电压下的所述第二信号的均方根功率最小，所述第一预定范围为预设的电压范围；
根据所述第一偏置电压和所述第二偏置电压的大小关系，确定所述QPSK信号的共轭关系。
可选地，所述第一二进制序列信号为伪随机二进制序列信号，所述第二二进制序列信号是由所述第一二进制序列信号周期性插入高频序列而成的。
在第一种可能的实现方式中，所述在第一预定范围内，确定所述QPSK调制器中的第一偏置电压，包括：
控制所述QPSK调制器的子马赫曾德尔MZ调制器工作在零值点；
在所述QPSK调制器的父MZ调制器的偏置控制端注入第一扰动信号；
对所述第一信号进行光电转换和滤波，得到第一电信号；
对所述第一电信号进行均方根功率检测，得到第一反馈信号；
采用第一参考信号对所述第一反馈信号进行同步检波，得到第一误差信号，所述第一参考信号为与所述第一扰动信号相同的信号；
根据所述第一误差信号调节所述父MZ调制器的偏置电压，当所述第一误差信号为零时，确定所述父MZ调制器的偏置电压为所述第一偏置电压；
所述在所述第二范围内，确定所述QPSK调制器中的第二偏置电压，包括：
控制所述子MZ调制器工作在零值点；
在所述父MZ调制器的偏置控制端注入第二扰动信号；
对所述第二信号进行光电转换和滤波，得到第二电信号；
对所述第二电信号进行均方根功率检测，得到第二反馈信号；
采用第二参考信号对所述第二反馈信号进行同步检波，得到第二误差信号，所述第二参考信号为与所述第二扰动信号相同的信号；
根据所述第二误差信号调节所述父MZ调制器的偏置电压，当所述第二误差信号为零时，确定所述父MZ调制器的偏置电压为所述第二偏置电压。
在第二种可能的实现方式中，所述在第一预定范围内，确定所述QPSK调制器中的第一偏置电压，包括：
控制所述子MZ调制器工作在零值点；
控制所述父MZ调制器的偏置电压以设定调整步长变化，得到多种第三偏置电压，所述第三偏置电压在所述第一预定范围内；
对所述多种第三偏置电压下的所述第一信号进行光电转换和滤波，得到多个第一电信号；
对所述多个第一电信号进行均方根功率检测，得到多个所述第一信号的均方根功率；
从多个所述第一信号的均方根功率中，选取最小的均方根功率对应的所述第一信号的所述第三偏置电压，作为所述第一偏置电压；
所述在所述第二范围内，确定所述QPSK调制器中的第二偏置电压，包括：
控制所述子MZ调制器工作在零值点；
控制所述父MZ调制器的偏置电压以设定调整步长变化，得到多种第四偏置电压，所述第四偏置电压在所述第二范围内；
对所述多种第四偏置电压下的所述第二信号进行光电转换和滤波，得到多个第二电信号；
对所述多个第二电信号进行均方根功率检测，得到多个所述第二信号的均方根功率；
从多个所述第二信号的均方根功率中，选取最小的均方根功率对应的所述第二信号的所述第四偏置电压，作为所述第二偏置电压。
具体地，所述根据所述第一偏置电压和所述第二偏置电压的大小关系，确定所述QPSK信号的共轭关系，包括：
比较所述第一偏置电压和所述第二偏置电压的大小；
若所述第一偏置电压小于所述第二偏置电压，则所述QPSK信号的共轭关系为I-jQ；
若所述第一偏置电压大于所述第二偏置电压，则所述QPSK信号的共轭关系为I+jQ，其中，I为同相信号，Q为正交信号。
另一方面，本发明实施例提供了一种QPSK信号共轭关系的识别装置，所述装置包括：
QPSK调制器，用于接收第一二进制序列信号，并采用所述第一二进制序列信号对光信号进行调制，得到第一信号；接收第二二进制序列信号，并采用所述第二二进制序列信号对光信号进行调制，得到第二信号；
处理模块，用于当QPSK调制器采用第一二进制序列信号对光信号进行调制时，在第一预定范围内，确定所述QPSK调制器中的第一偏置电压，使得所述第一偏置电压下的所述第一信号为QPSK信号，且所述第一偏置电压下的所述第一信号的均方根功率最小，并在所述第一预定范围内，根据所述第一偏置电压确定第二范围，所述第一预定范围为预设的电压范围；当所述QPSK调制器采用第二二进制序列信号对光信号进行调制时，在所述第二范围内，确定所述QPSK调制器中的第二偏置电压，使得所述第二偏置电压下的所述第二信号的均方根功率最小；根据所述第一偏置电压和所述第二偏置电压的大小关系，确定所述QPSK信号的共轭关系。
在第一种可能的实现方式中，所述处理模块包括：
处理器，用于控制所述QPSK调制器的子马赫曾德尔MZ调制器工作在零值点，控制所述QPSK调制器的父MZ调制器的偏置电压以设定调整步长变化，得到多种第三偏置电压和多种第四偏置电压，所述第三偏置电压在所述第一预定范围内，所述第四偏置电压在所述第二范围内；
光电转换器件，用于对所述多种第三偏置电压下的所述第一信号进行光电转换，得到多个第一电信号；对所述多种第四偏置电压下的所述第二信号进行光电转换，得到多个第二电信号；
均方根功率检测器，用于对所述光电转换器件输出的所述多个第一电信号进行均方根功率检测，得到多个所述第一信号的均方根功率，并对所述光电转换器件输出的所述多个第二电信号进行均方根功率检测，得到多个所述第二信号的均方根功率；
模数转换器，用于对多个所述第一信号的均方根功率和多个所述第二信号的均方根功率进行模数转换；
所述处理器还用于，从多个所述第一信号的均方根功率中，选取最小的均方根功率对应的所述第一信号的所述第三偏置电压，作为所述第一偏置电压；从多个所述第二信号的均方根功率中，选取最小的均方根功率对应的所述第二信号的所述第四偏置电压，作为所述第二偏置电压。
在第二种可能的实现方式中，所述处理模块包括：
处理器，用于控制所述QPSK调制器的子马赫曾德尔MZ调制器工作在零值点，控制所述QPSK调制器的父MZ调制器的偏置电压以设定调整步长变化，得到多种第三偏置电压和多种第四偏置电压，所述第三偏置电压在所述第一预定范围内，所述第四偏置电压在所述第二范围内；
光电转换器件，用于对所述多种第三偏置电压下的所述第一信号进行光电转换，得到多个第一电信号；对所述多种第四偏置电压下的所述第二信号进行光电转换，得到多个第二电信号；
模数转换器，用于对所述多个第一电信号和所述多个第二电信号进行模数转换；
所述处理器，还用于对所述模数转换器输出的模数转换后的所述多个第一电信号进行均方根功率检测，得到多个所述第一信号的均方根功率，并从多个所述第一信号的均方根功率中，选取最小的均方根功率对应的所述第一信号的所述第三偏置电压，作为所述第一偏置电压；对所述模数转换器输出的模数转换后的所述多个第二电信号进行均方根功率检测，得到多个所述第二信号的均方根功率，并从多个所述第二信号的均方根功率中，选取最小的均方根功率对应的所述第二信号的所述第四偏置电压，作为所述第二偏置电压。
可选地，所述处理模块还包括：
信号放大电路，用于对所述光电转换器件进行光电转换后的所述多个第一电信号和所述多个第二电信号进行放大，并将放大后的所述多个第一电信号和放大后的所述多个第二电信号发送到所述模数转换器。
可选地，所述装置还包括：
信号产生模块，用于产生所述第一二进制序列信号和所述第二二进制序列信号。
又一方面，本发明实施例提供了一种色散补偿方法，所述方法包括：
采用上述正交相移键控QPSK信号的共轭关系的识别方法识别所述QPSK信号的共轭关系；
根据所述QPSK信号的共轭关系，对待输入所述QPSK调制器的电信号进行光色散预补偿编码。
又一方面，本发明实施例提供了一种色散补偿系统，所述系统包括识别装置和补偿装置，所述识别装置为上述正交相移键控QPSK信号的共轭关系的识别装置；
补偿装置，用于根据所述识别装置得到的所述QPSK信号的共轭关系，对待输入所述QPSK调制器的电信号进行光色散预补偿编码。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
通过控制QPSK调制器采用第一二进制序列信号对光信号进行调制，确定QPSK调制器中的第一偏置电压，并且控制QPSK调制器采用第二二进制序列信号对光信号进行调制，确定QPSK调制器中的第二偏置电压，根据第一偏置电压和第二偏置电压之间的大小关系，确定QPSK信号的共轭关系。其中，第一偏置电压和第二偏置电压是根据QPSK调制器输出信号的均方根功率最小点确定的。由于获取均方根功率最小点的算法比较简单，对信号转换的速度要求较低，而且有成熟的商用器件可用，集成度高，因此成本较低，并且，本发明实施例可以采用较小体积的器件(均方根功率检测器)实现，适合布局紧张的光模块。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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是本发明实施例提供的QPSK调制器的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的MZ调制器的输出信号光强与MZ调制器偏置电压偏置点的关系图；
图3是本发明实施例一提供的一种QPSK信号的共轭关系的识别方法的流程图；
图4是本发明实施例二提供的一种QPSK信号的共轭关系的识别方法的流程图；
图5是本发明实施例二提供的获取第一偏置电压的流程图；
图6是本发明实施例二提供的获取第一偏置电压的流程图；
图7是本发明实施例二提供的获取第二偏置电压的流程图；
图8是本发明实施例二提供的获取第二偏置电压的流程图；
图9是本发明实施例二提供的QPSK调制器输出信号的均方根功率与QPSK调制器输出信号的相位的关系图；
图10是本发明实施例三提供的一种QPSK信号的共轭关系的识别装置的结构示意图；
图11是本发明实施例四提供的一种QPSK信号的共轭关系的识别装置的结构示意图；
图12是本发明实施例五提供的一种色散补偿方法的流程图；
图13是本发明实施例六提供的一种色散补偿系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
为了便于理解本发明实施例，下面先对本发明实施例提供的QPSK调制器的结构和工作原理进行简单说明。
参见图1，QPSK调制器包括3个MZ(Mach－Zender，马赫-曾德尔，也即马赫曾德尔)调制器，这3个MZ调制器分别为第一子MZ调制器1、第二子MZ调制器2和父MZ调制器3。对于MZ调制器而言，存在两种偏置点，一个是Null(零值)点，另一个是Quarter(四等分)点。不同的偏置点会形成光信号与电信号的不同的相位映射关系。
这两种偏置点均存在正负极性，也就是说，Null点可以分为+Null点和-Null点，Quarter点可以分为+Quarter点和-Quarter点。当MZ调制器偏置于+Null点时，可以将电信号1、0转换为光相位信号0、π(或-π)；当MZ调制器偏置于-Null点时，可以将电信号1、0转换为光相位信号π(或-π)、0；当MZ调制器偏置于+Quarter点时，可以将电信号对应的光相位信号的相位加π/2；当MZ调制器偏置于-Quarter点时，可以将电信号对应的光相位信号的相位减π/2。
QPSK调制器启动时，每个MZ调制器会选取任意一个可使该MZ调制器的输出信号满足预定条件的偏置点工作。对于第一子MZ调制器或第二子MZ调制器，该预定条件为第一子MZ调制器或第二子MZ调制器输出的信号的强度为预定强度；对于父MZ调制器，该预定条件为父MZ调制器输出的信号的相位为预定相位。图2是本发明实施例提供的MZ调制器的输出信号光强与MZ调制器Bias(偏置)电压偏置点的关系图。图2中，横轴表示MZ调制器的Bias电压偏置点，纵轴表示MZ调制器的输出信号的强度，实线是表示MZ调制器的输出信号的强度与MZ调制器的Bias电压偏置点的关系，虚线表示MZ调制器的输出信号的相位与MZ调制器的Bias电压偏置点的关系。从图2可以看出，一个预定强度可能对应正负两种偏置点，如强度为0的点对应的MZ调制器的Bias电压的偏置点可能为+Null点，也可能为-Null点，又如强度为P的点对应的MZ调制器的Bias电压的偏置点也可能为正，也可能为负。
在QPSK调制器进行QPSK码型调制时，QPSK调制器将脉冲电信号分为I(in-phase，同相)路和Q(quadrature，正交)路两路信号，第一子MZ调制器1将I路电信号调制为I路光相位信号，第二子MZ调制器2将Q路电信号调制为Q路光相位信号，父MZ调制器3将Q路光相位信号调制为I路光相位信号的正交信号，并将调制后的I路光相位信号和I路光相位信号的正交信号合成一路光相位信号，即QPSK信号。
在QPSK码型调制过程中，第一子MZ调制器1和第二子MZ调制器2均偏置在Null点(可能为+Null点，也可能为-Null点)，父MZ调制器3偏置在Quarter点(可能为+Quarter点，也可能为-Quarter点)。当第一子MZ调制器或第二子MZ调制器偏置在+Null点时，将第一子MZ调制器或第二子MZ调制器调制后的光信号的相位极性定义为正；当第一子MZ调制器或第二子MZ调制器偏置在-Null点时，将第一子MZ调制器或第二子MZ调制器调制后的光信号的相位极性定义为负；同样地，当父MZ调制器偏置在+Quarter点时，将父MZ调制器调制后的光信号的相位极性定义为正；当父MZ调制器偏置在-Quarter点时，将父MZ调制器调制后的光信号的相位极性定义为负。
如前所述，由于第一子MZ调制器1和第二子MZ调制器2均可能偏置在+Null点，也可能在-Null点)，父MZ调制器3可能偏置在+Quarter点，也可能偏置在-Quarter点。因此，QPSK调制器最终输出信号的共轭关系可能为表1所示的八种组合关系中的一种。
表1
I路相位极性 Q路相位极性 Parent MZ 输出QPSK信号
+I +Q +π/2 I+jQ
+I -Q +π/2 I-jQ
+I +Q -π/2 I-jQ
+I -Q -π/2 I+jQ
-I +Q +π/2 -I+jQ
-I -Q +π/2 -I-jQ
-I +Q -π/2 -I-jQ
-I -Q -π/2 -I+jQ
其中，I+jQ与I-jQ互为共轭。-I-jQ是I+jQ旋转180°的情况，实质上还是I+jQ。-I+jQ是I-jQ旋转180°的情况，实质上还是I-jQ。所以，QPSK信号存在I+jQ和I-jQ互为共轭的两种可能性。
实施例一
本发明实施例一提供了一种QPSK信号的共轭关系的识别方法，参见图3，该方法包括：
步骤101：控制QPSK调制器接收第一二进制序列信号，并采用第一二进制序列信号对光信号进行调制，得到第一信号，在第一预定范围内，确定QPSK调制器中的第一Bias电压，使得第一偏置电压下的第一信号为QPSK信号，且第一偏置电压下的第一信号的RMS(Root Mean Square，均方根)功率最小。
在本实施例中，第一预定范围为预设的电压范围，第一预定范围可以为父MZ调制器的Bias电压的可调节范围。
可选地，第一二进制序列信号为PRBS(Pseudo Random Binary Sequence，伪随机二进制序列)信号。
步骤102：控制QPSK调制器接收第二二进制序列信号，并采用第二二进制序列信号对光信号进行调制，得到第二信号，在第一预定范围内，根据第一Bias电压确定第二范围，并在第二范围内，确定QPSK调制器中的第二Bias电压，使得第二偏置电压下的第二信号的RMS功率最小。
在本实施例中，第二范围通常可以为V1-0.5％*V～V1+0.5％*V，其中，V1为第一Bias电压，V为半波电压，半波电压为MZ调制器的参数。
可选地，第二二进制序列信号是由第一二进制序列信号周期性插入高频序列而成的。
步骤103：根据第一Bias电压和第二Bias电压的大小关系，确定QPSK信号的共轭关系。
本发明实施例通过控制QPSK调制器采用第一二进制序列信号对光信号进行调制，确定QPSK调制器中的第一偏置电压，并且控制QPSK调制器采用第二二进制序列信号对光信号进行调制，确定QPSK调制器中的第二偏置电压，根据第一偏置电压和第二偏置电压之间的大小关系，确定QPSK信号的共轭关系。其中，第一偏置电压和第二偏置电压是根据QPSK调制器输出信号的RMS功率最小点确定的。由于获取RMS功率最小点的算法比较简单，对信号转换的速度要求较低，而且有成熟的商用器件可用，集成度高，因此成本较低，并且，本发明实施例可以采用较小体积的器件(RMS功率检测器)实现，适合布局紧张的光模块。
实施例二
本发明实施例二提供了一种QPSK信号的共轭关系的识别方法，参见图4，该方法包括：
步骤201：控制QPSK调制器接收第一二进制序列信号，并采用第一二进制序列信号对光信号进行调制，得到第一信号，在第一预定范围内，确定QPSK调制器中的第一Bias电压，使得第一偏置电压下的第一信号为QPSK信号，且第一偏置电压下的第一信号的RMS功率最小。
在本实施例中，第一预定范围为预设的电压范围，第一预定范围可以为父MZ调制器的Bias电压的可调节范围。
可选地，第一二进制序列信号为PRBS信号。
在本实施例的一种实现方式中，参见图5，该步骤201包括：
步骤2011：控制子MZ调制工作在零值点。
步骤2012：在父MZ调制器的Bias控制端注入第一扰动信号。
在本实施例中，该第一扰动信号可以为单频信号。
步骤2013：对第一信号进行光电转换和滤波，得到第一电信号。
步骤2014：对第一电信号进行RMS功率检测，得到第一反馈信号。
步骤2015：采用第一参考信号对第一反馈信号进行同步检波，得到第一误差信号。
在本实施例中，第一参考信号为与第一扰动信号相同的信号。
步骤2016：根据第一误差信号调节父MZ调制器的Bias电压，当第一误差信号为零时，确定父MZ调制器的Bias电压为第一Bias电压。
在本实施例的另一种实现方式中，参见图6，该步骤201包括：
步骤2011'：控制子MZ调制工作在零值点。
步骤2012'：控制父MZ调制器的Bias电压以设定调整步长变化，得到多种第三偏置电压。
在本实施例中，第三偏置电压在第一预定范围内，该设定调整步长可以为0.01V。
步骤2013'：对多种第三偏置电压下的第一信号进行光电转换和滤波，得到多个第一电信号。
步骤2014'：对多个第一电信号进行RMS功率检测，得到多个第一电信号的RMS功率。
步骤2015'：从多个第一信号的RMS功率中，选取最小的RMS功率对应的第一信号的第三Bias电压，作为第一Bias电压。
步骤202：控制QPSK调制器接收第二二进制序列信号，并采用第二二进制序列信号对光信号进行调制，得到第二信号，在第一预定范围内，根据第一Bias电压确定第二范围，并在第二范围内，确定QPSK调制器中的第二Bias电压，使得第二偏置电压下的第二信号的RMS功率最小。
在本实施例中，第二范围通常可以为V1-0.5％*V～V1+0.5％*V，其中，V1为第一Bias电压，V为半波电压，半波电压为MZ调制器的参数。
可选地，第二二进制序列信号是由第一二进制序列信号周期性插入高频序列而成的。其中，插入周期可以根据系统物理带宽等因素设置。具体地，每次插入的高频序列可以包括n个循环周期，每个循环周期可以为10，n可以根据实际需要设置，例如5～10。
在本实施例的一种实现方式中，参见图7，该步骤202包括：
步骤2021：控制子MZ调制工作在零值点。
步骤2022：在父MZ调制器的Bias控制端注入第二扰动信号。
在本实施例中，该第二扰动信号可以为单频信号。
步骤2023：对第二信号进行光电转换和滤波，得到第二电信号。
步骤2024：对第二电信号进行RMS功率检测，得到第二反馈信号。
步骤2025：采用第二参考信号对第二反馈信号进行同步检波，得到第二误差信号。
在本实施例中，第二参考信号为与第二扰动信号相同的信号。
步骤2026：根据第二误差信号调节父MZ调制器的Bias电压，当第二误差信号为零时，确定父MZ调制器的Bias电压为第二Bias电压。
在本实施例的另一种实现方式中，参见图8，该步骤202包括：
步骤2021'：控制子MZ调制工作在零值点。
步骤2022'：控制父MZ调制器的Bias电压以设定调整步长变化，得到多种第四偏置电压。
在本实施例中，第四偏置电压在第二范围内。
步骤2023'：对多种第四偏置电压下的第二信号进行光电转换和滤波，得到多个第二电信号。
步骤2024'：对多个第二电信号进行RMS功率检测，得到多个第二信号的RMS功率。
步骤2025'：从多个第二信号的RMS功率中，选取最小的RMS功率对应的第二信号的第四Bias电压，作为第二Bias电压。
步骤203：根据第一Bias电压和第二Bias电压的大小关系，确定QPSK信号的共轭关系。
具体地，该步骤203可以包括：比较第一Bias电压和第二Bias电压的大小；若第一Bias电压小于第二Bias电压，则QPSK信号的共轭关系为I-jQ；若第一Bias电压大于第二Bias电压，则QPSK信号的共轭关系为I+jQ，其中，I为同相信号，Q为正交信号。
下面通过实验证明本发明实施例提供的QPSK信号的共轭关系的识别方法的正确性。
首先，启动QPSK调制器，采用第一二进制序列信号对光信号进行调制，控制QPSK调制器中的第一子MZ调制器和第二子MZ调制器偏置在Null点，调节父MZ调制器的Bias电压，并测量QPSK调制器输出第一信号的RMS功率和QPSK调制器输出的第一信号的相位，得到图9中虚线所示的曲线。其中，测量QPSK调制器输出信号的相位可以采用现有方式(例如背景技术中提供的方法)确定，并且获得QPSK调制器输出信号的相位后，即可得到QPSK调制器输出信号中的QPSK信号的共轭关系。
然后，采用第二二进制序列信号对光信号进行QPSK调制，同样地，控制QPSK调制器中的第一子MZ调制器和第二子MZ调制器偏置在Null点，调节父MZ调制器的Bias电压，并测量QPSK调制器输出的第二信号的RMS功率和QPSK调制器输出的第二信号的相位，得到图9中实线所示的曲线。
从图9中可以看出，当采用第一二进制序列信号对光信号进行QPSK调制时，QPSK调制器输出的第一信号为QPSK信号，且该第一信号恰好也为QPSK调制器输出的第一信号的RMS功率最小点。
当该QPSK信号的共轭关系为I+jQ时(即图9中右边部分)，改为采用第二二进制序列信号对光信号进行调制，并在第二范围内(第二范围根据第一Bias电压决定，以保证QPSK调制器的父MZ调制器的偏置点极性不变)调节QPSK调制器的父MZ调制器的Bias电压，QPSK调制器输出的RMS功率最小的信号的相位相对于该QPSK信号的相位右偏。
当该QPSK信号的共轭关系为I-jQ时(即图9中左边部分)，改为采用第二二进制序列信号对光信号进行调制，并在第二范围内调节QPSK调制器的父MZ调制器的Bias电压，QPSK调制器输出的RMS功率最小的信号的相位，相对于该QPSK信号的相位左偏。
由于QPSK调制器输出信号的相位可以由父MZ调制器的Bias电压控制，即QPSK调制器输出信号的相位与父MZ调制器的Bias电压存在映射关系，所以根据该映射关系，可以得出，当QPSK信号的共轭关系为I+jQ时，QPSK调制器输出的第二信号的RMS功率最小点对应的第二Bias电压，大于QPSK调制器输出的第一信号的RMS功率最小点对应的第一Bias电压。其中，第一信号是采用第一二进制序列信号对光信号进行调制时，QPSK调制器输出的信号，第二信号是采用第二二进制序列信号对光信号进行调制时，QPSK调制器输出的信号，第二Bias电压是QPSK调制器的父MZ调制器以第一Bias电压为中心进行调大或调小得到到，且QPSK调制器的父MZ调制器的偏置点极性不变。
当QPSK调制器输出信号的共轭关系为I-jQ时，QPSK调制器输出的第二信号的RMS功率最小点对应的第二Bias电压，小于QPSK调制器输出的第一信号的RMS功率最小点对应的第一Bias电压。
因此，本发明实施例提供的方法可以准确识别QPSK调制器输出信号的共轭关系。
本发明实施例通过控制QPSK调制器采用第一二进制序列信号对光信号进行调制，确定QPSK调制器中的第一偏置电压，并且控制QPSK调制器采用第二二进制序列信号对光信号进行调制，确定QPSK调制器中的第二偏置电压，根据第一偏置电压和第二偏置电压之间的大小关系，确定QPSK信号的共轭关系。其中，第一偏置电压和第二偏置电压是根据QPSK调制器输出信号的RMS功率最小点确定的。由于获取RMS功率最小点的算法比较简单，对信号转换的速度要求较低，而且有成熟的商用器件可用，集成度高，因此成本较低，并且，本发明实施例可以采用较小体积的器件(RMS功率检测器)实现，适合布局紧张的光模块。
实施例三
本发明实施例三提供了一种QPSK信号的共轭关系的识别装置，适用于实施例一提供的一种QPSK信号的共轭关系的识别方法，参见图10，该装置包括：
QPSK调制器301，用于接收第一二进制序列信号，并采用第一二进制序列信号对光信号进行调制，得到第一信号；接收第二二进制序列信号，并采用第二二进制序列信号对光信号进行调制，得到第二信号；
处理模块302，用于当QPSK调制器301采用第一二进制序列信号对光信号进行调制时，在第一预定范围内，确定QPSK调制器301中的第一Bias电压，使得第一偏置电压下的第一信号为QPSK信号，且第一偏置电压下的第一QPSK信号的RMS功率最小，并在第一预定范围内，根据第一Bias电压确定第二范围；当QPSK调制器301采用第二二进制序列信号对光信号进行调制时，在第二范围内，确定QPSK调制器301中的第二Bias电压，使得第二偏置电压下的第二信号的RMS功率最小；根据第一Bias电压和第二Bias电压的大小关系，确定QPSK信号的共轭关系。
在本实施例中，第一预定范围为预设的电压范围，第一预定范围可以为父MZ调制器的Bias电压的可调节范围，第二范围通常可以为V1-0.5％*V～V1+0.5％*V，其中，V1为第一Bias电压，V为半波电压，半波电压为MZ调制器的参数。
可选地，第一二进制序列信号为PRBS信号，第二二进制序列信号是由第一二进制序列信号周期性插入高频序列而成的。
本发明实施例通过控制QPSK调制器采用第一二进制序列信号对光信号进行调制，确定QPSK调制器中的第一偏置电压，并且控制QPSK调制器采用第二二进制序列信号对光信号进行调制，确定QPSK调制器中的第二偏置电压，根据第一偏置电压和第二偏置电压之间的大小关系，确定QPSK信号的共轭关系。其中，第一偏置电压和第二偏置电压是根据QPSK调制器输出信号的RMS功率最小点确定的。由于获取RMS功率最小点的算法比较简单，对信号转换的速度要求较低，而且有成熟的商用器件可用，集成度高，因此成本较低，并且，本发明实施例可以采用较小体积的器件(RMS功率检测器)实现，适合布局紧张的光模块。
实施例四
本发明实施例四提供了一种QPSK信号的共轭关系的识别装置，适用于实施例二提供的一种QPSK信号的共轭关系的识别方法，参见图11，该装置包括：
QPSK调制器401，用于接收第一二进制序列信号，并采用第一二进制序列信号对光信号进行调制，得到第一信号；接收第二二进制序列信号，并采用第二二进制序列信号对光信号进行调制，得到第二信号；
处理模块402，用于当QPSK调制器401采用第一二进制序列信号对光信号进行调制时，在第一预定范围内，确定QPSK调制器401中的第一Bias电压，使得第一偏置电压下的第一信号为QPSK信号，且第一偏置电压下的第一QPSK信号的RMS功率最小，并在第一预定范围内，根据第一Bias电压确定第二范围；当QPSK调制器401采用第二二进制序列信号对光信号进行调制时，在第二范围内，确定QPSK调制器401中的第二Bias电压，使得第二偏置电压下的第二信号的RMS功率最小；根据第一Bias电压和第二Bias电压的大小关系，确定QPSK信号的共轭关系。
在本实施例中，第一预定范围为预设的电压范围，第一预定范围可以为父MZ调制器的Bias电压的可调节范围，第二范围通常可以为V1-0.5％*V～V1+0.5％*V，其中，V1为第一Bias电压，V为半波电压，半波电压为MZ调制器的参数。
可选地，第一二进制序列信号为PRBS信号，第二二进制序列信号是由第一二进制序列信号周期性插入高频序列而成的。
具体地，QPSK调制器401可以包括：
第一子MZ调制器，用于将同相信号转换为光相位信号；
第二子MZ调制器，用于将正交信号转换为光相位信号；
父MZ调制器，用于调整第二子MZ调制器输出的调制后的正交信号的相位，并将同相信号和正交信号合成为一路信号。
具体地，处理模块402可以用于，比较第一Bias电压和第二Bias电压的大小；若第一Bias电压小于第二Bias电压，则QPSK信号的共轭关系为I-jQ；若第一Bias电压大于第二Bias电压，则QPSK信号的共轭关系为I+jQ，其中，I为同相信号，Q为正交信号。
在本实施例的一种实现方式中，处理模块402可以包括：
处理器，用于控制子MZ调制器(包括第一子MZ调制器和第二子MZ调制器)工作在零值点，控制父MZ调制器的偏置电压以设定调整步长变化，得到多种第三偏置电压和多种第四偏置电压，第三偏置电压在第一预定范围内，第四偏置电压在第二范围内；
光电转换器件，用于对多种第三偏置电压下的第一信号进行光电转换，得到多个第一电信号；对多种第四偏置电压下的第二信号进行光电转换，得到多个第二电信号；
RMS功率检测器，用于对光电转换器件输出的多个第一电信号进行RMS功率检测，得到多个第一信号的RMS功率；对光电转换器件输出的多个第二电信号进行RMS功率检测，得到多个第二信号的RMS功率；
ADC，用于对多个第一信号的RMS功率和多个第二信号的RMS功率进行模数转换；
处理器还用于，从多个第一信号的RMS功率中，选取最小的RMS功率对应的第一信号的第三Bias电压，作为第一Bias电压；从多个第二信号的RMS功率中，选取最小的RMS功率对应的第二信号的第四Bias电压，作为第二Bias电压。
在本实施例中，该设定调整步长可以为0.01V。
优选地，光电转换器件可以为QPSK调制器401中集成的PD，以降低该装置的成本。
可选地，光电转换器件可以为外置的PD。
可选地，ADC可以为低速ADC。
可选地，处理器可以为CPU(Central Processing Unit，中央处理器)。
在本实施例的另一种实现方式中，处理器402可以包括：
处理器，用于控制子MZ调制器工作在零值点，控制父MZ调制器的偏置电压以设定调整步长变化，得到多种第三偏置电压和多种第四偏置电压，第三偏置电压在第一预定范围内，第四偏置电压在第二范围内；
光电转换器件，用于对多种第三偏置电压下的第一信号进行光电转换，得到多个第一电信号；对多种第四偏置电压下的第二信号进行光电转换，得到多个第二电信号；
ADC，用于对多个第一电信号和多个第二电信号进行模数转换；
处理器还用于，对ADC输出的模数转换后的多个第一电信号进行RMS功率检测，得到多个第一信号的RMS功率，并从多个第一信号的RMS功率中，选取最小的RMS功率对应的第一信号的第三Bias电压，作为第一Bias电压；对ADC输出的模数转换后的多个第二电信号进行RMS功率检测，得到多个第二信号的RMS功率，并从多个第二信号的RMS功率中，选取最小的RMS功率对应的第二信号的第四Bias电压，作为第二Bias电压。
优选地，光电转换器件可以为QPSK调制器401中集成的PD，以降低该装置的成本。
可选地，光电转换器件可以为外置的PD。
可选地，ADC可以为高速ADC。
可选地，处理器可以为CPU。
在本实施例的又一种实现方式中，处理器402还可以包括：信号放大电路，用于对光电转换器件进行光电转换后的多个第一电信号和多个第二电信号进行放大，并将放大后的多个第一电信号和放大后的多个第二电信号发送到模数转换器。
在本实施例的又一种实现方式中，该装置还包括：信号产生模块403，用于产生第一二进制序列信号和第二二进制序列信号。
可选地，信号产生模块403可以是常规的信号发生器，也可以是光模块中集成的MUX(Multiplexer，并串转换器)和DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)芯片的组合，还可以是MUX和单板Framer(帧处理模块)芯片的组合，或DSP芯片和单板Framer芯片的组合。
本发明实施例通过控制QPSK调制器采用第一二进制序列信号对光信号进行调制，确定QPSK调制器中的第一偏置电压，并且控制QPSK调制器采用第二二进制序列信号对光信号进行调制，确定QPSK调制器中的第二偏置电压，根据第一偏置电压和第二偏置电压之间的大小关系，确定QPSK信号的共轭关系。其中，第一偏置电压和第二偏置电压是根据QPSK调制器输出信号的RMS功率最小点确定的。由于获取RMS功率最小点的算法比较简单，对信号转换的速度要求较低，而且有成熟的商用器件可用，集成度高，因此成本较低，并且，本发明实施例可以采用较小体积的器件(RMS功率检测器)实现，适合布局紧张的光模块。
实施例五
本发明实施例五提供了一种色散补偿方法，参见图12，该方法包括：
步骤501：控制QPSK调制器接收第一二进制序列信号，并采用第一二进制序列信号对光信号进行调制，得到第一信号，在第一预定范围内，确定QPSK调制器中的第一Bias电压，使得第一偏置电压下的第一信号为QPSK信号，且第一偏置电压下的第一信号的RMS功率最小。
在本实施例中，第一预定范围为预设的电压范围，第一预定范围可以为父MZ调制器的Bias电压的可调节范围。
可选地，第一二进制序列信号为PRBS信号。
步骤502：控制QPSK调制器接收第二二进制序列信号，并采用第二二进制序列信号对光信号进行调制，得到第二信号，在第一预定范围内，根据第一Bias电压确定第二范围，并在第二范围内，确定QPSK调制器中的第二Bias电压，使得第二偏置电压下的第二信号的RMS功率最小。
在本实施例中，第二范围通常可以为V1-0.5％*V～V1+0.5％*V，其中，V1为第一Bias电压，V为半波电压，半波电压为MZ调制器的参数。
可选地，第二二进制序列信号是由第一二进制序列信号周期性插入高频序列而成的。
步骤503：根据第一Bias电压和第二Bias电压的大小关系，确定QPSK信号的共轭关系。
具体地，步骤501-503与实施例一中的步骤101-103或实施例二中的步骤201-203相同，在此不再详述。
步骤504：根据QPSK信号的共轭关系，对待输入QPSK调制器的电信号进行光色散预补偿编码，以使光色散预补偿编码后的电信号输入QPSK调制器后，QPSK调制器输出的信号的色散预补值为设定的色散预补值。
具体地，色散的定义如下：
D表示色散，λ表示波长，c表示光速，n表示折射率。
从上述公式可以看出，色散主要体现光波导折射率和信号波长(即频率)之间的变化关系，而折射率是反应光在波导中传输速度的一个指标，因此，色散实际体现的是不同波长(频率)的信号的传输时延关系。而在频域上，不同频率信号的时延差，在接收时会表现为不同的附加相位变化。通过色散预补偿，可以抑制这种附加相位变化。
在具体实现中，色散预补偿编码即改变电信号中不同频率分量的相位关系。经过光色散预补偿编码以后的电信号输入QPSK调制器进行QPSK调制后，即可获得用于光传输的QPSK信号，该用于光传输的QPSK信号的色散预补值为设定的色散预补值。
具体地，对电信号进行光色散预补偿编码可以采用函数H(w)实现，H(w)为链路色散传输函数的共轭，其中，H(ω)＝exp(-jβ2*ω2*L/2)，参数β和L由设定的色散补偿值决定。该设定的色散预补值与色散导致的相位变化值对应，是根据具体场景决定的，如进行光传输的信道情况、进行光传输的距离等。该设定的色散预补值的确定以及对电信号进行光色散预补偿编码的方法均现有技术，在此省略详细描述。
在步骤504的第一种具体实现方式中，该步骤504可以包括：
根据实际需要确定色散预补值(即上述设定的色散预补值)；
根据该色散预补值对待输入QPSK调制器的电信号进行光色散预补偿编码；
当QPSK信号的共轭关系为I-jQ时，对经过光色散预补偿编码后的电信号中的I路或Q路数据进行取反后，输入QPSK调制器，即可使调制出的QPSK信号的色散预补值为前述设定的色散预补值。当QPSK信号的共轭关系为I+jQ，则不需要对光色散预补偿编码后的电信号做任何处理。
在步骤504的第二种具体实现方式中，该步骤504可以包括：
根据实际需要确定色散预补值；
根据该色散预补值对待输入QPSK调制器的电信号进行光色散预补偿编码；
当QPSK信号的共轭关系为I－jQ时，改变QPSK信号的共轭关系，然后将光色散预补偿编码后的电信号输入QPSK调制器；当QPSK信号的共轭关系为I+jQ时，则将光色散预补偿编码后的电信号直接输入QPSK调制器。
其中，改变QPSK信号的共轭关系，包括：
将QPSK调制器的任意一个MZ调制器的偏置点修改为与之相邻的偏置点。
在步骤504的第三种具体实现方式中，该步骤504可以包括：
根据实际需要确定色散预补值；
根据QPSK信号的共轭关系，对该色散预补值进行取反处理；
根据取反后的色散预补值对待输入QPSK调制器的电信号进行光色散预补偿编码。
例如，假设根据实际需要确定的色散预补值为负，即需要预补负色散，而QPSK信号的共轭关系为I－jQ，那么就改为预补正色散(即将负的色散预补值取反，得到正的色散预补值)，并根据该正的色散预补值对待输入QPSK调制器的电信号进行光色散预补偿编码，经过QPSK调制器调制后就可以输出预补了负色散的信号。如果QPSK信号的共轭关系为I+jQ，那么根据负的色散预补值对待输入QPSK调制器的电信号进行光色散预补偿编码，调制后的QPSK信号即为预补了负色散的信号。
本发明实施例通过控制QPSK调制器采用第一二进制序列信号对光信号进行调制，确定QPSK调制器中的第一偏置电压，并且控制QPSK调制器采用第二二进制序列信号对光信号进行调制，确定QPSK调制器中的第二偏置电压，根据第一偏置电压和第二偏置电压之间的大小关系，确定QPSK信号的共轭关系。其中，第一偏置电压和第二偏置电压是根据QPSK调制器输出信号的RMS功率最小点确定的。由于获取RMS功率最小点的算法比较简单，对信号转换的速度要求较低，而且有成熟的商用器件可用，集成度高，因此成本较低，并且，本发明实施例可以采用较小体积的器件(RMS功率检测器)实现，适合布局紧张的光模块。此外，本发明实施例根据QPSK信号的共轭关系，对电信号进行色散预补偿，可以减少光纤传输非线性代价影响，提高光网络的传输性能。
实施例六
本发明实施例六提供了一种色散补偿系统，适用于实施例五提供的色散补偿方法，参见图13，该系统包括识别装置601和补偿装置602，识别装置601为实施例三或实施例四提供的QPSK信号的共轭关系的识别装置。
补偿装置602，用于根据识别装置601得到的QPSK信号的共轭关系，对待输入QPSK调制器601的电信号进行光色散预补偿编码。
具体地，色散的定义如下：
D表示色散，λ表示波长，c表示光速，n表示折射率。
从上述公式可以看出，色散主要体现光波导折射率和信号波长(即频率)之间的变化关系，而折射率是反应光在波导中传输速度的一个指标，因此，色散实际体现的是不同波长(频率)的信号的传输时延关系。而在频域上，不同频率信号的时延差，在接收时会表现为不同的附加相位变化。通过色散预补偿，可以抑制这种附加相位变化。
在具体实现中，色散预补偿编码即改变电信号中不同频率分量的相位关系。经过光色散预补偿编码以后的电信号输入QPSK调制器进行QPSK调制后，即可获得用于光传输的QPSK信号，该用于光传输的QPSK信号的色散预补值为设定的色散预补值。
具体地，对电信号进行光色散预补偿编码可以采用函数H(w)实现，H(w)为链路色散传输函数的共轭，其中，H(ω)＝exp(-jβ2*ω2*L/2)，参数β和L由设定的色散补偿值决定。该设定的色散预补值与色散导致的相位变化值对应，是根据具体场景决定的，如进行光传输的信道情况、进行光传输的距离等。该设定的色散预补值的确定以及对电信号进行光色散预补偿编码的方法均现有技术，在此省略详细描述。
在本实施例的一种实现方式中，补偿装置603可以用于，
根据实际需要确定色散预补值(即上述设定的色散预补值)；
根据该色散预补值对待输入QPSK调制器的电信号进行光色散预补偿编码；
当QPSK信号的共轭关系为I-jQ时，对经过光色散预补偿编码后的电信号中的I路或Q路数据进行取反后，输入QPSK调制器，即可使调制出的QPSK信号的色散预补值为前述设定的色散预补值。当QPSK信号的共轭关系为I+jQ，则不需要对光色散预补偿编码后的电信号做任何处理。
在本实施例的另一种实现方式中，补偿装置603可以用于，
根据实际需要确定色散预补值；
根据该色散预补值对待输入QPSK调制器的电信号进行光色散预补偿编码；
当QPSK信号的共轭关系为I－jQ时，改变QPSK信号的共轭关系，然后将光色散预补偿编码后的电信号输入QPSK调制器；当QPSK信号的共轭关系为I+jQ时，则将光色散预补偿编码后的电信号直接输入QPSK调制器。
其中，改变QPSK信号的共轭关系，包括：
将QPSK调制器的任意一个MZ调制器的偏置点修改为与之相邻的偏置点。
在本发明的又一种实现方式中，补偿装置603可以用于，
根据实际需要确定色散预补值；
根据QPSK信号的共轭关系，对该色散预补值进行取反处理；
根据取反后的色散预补值对待输入QPSK调制器的电信号进行光色散预补偿编码。
例如，假设根据实际需要确定的色散预补值为负，即需要预补负色散，而QPSK信号的共轭关系为I－jQ，那么就改为预补正色散(即将负的色散预补值取反，得到正的色散预补值)，并根据该正的色散预补值对待输入QPSK调制器的电信号进行光色散预补偿编码，经过QPSK调制器调制后就可以输出预补了负色散的信号。如果QPSK信号的共轭关系为I+jQ，那么根据负的色散预补值对待输入QPSK调制器的电信号进行光色散预补偿编码，调制后的QPSK信号即为预补了负色散的信号。
本发明实施例通过控制QPSK调制器采用第一二进制序列信号对光信号进行调制，确定QPSK调制器中的第一偏置电压，并且控制QPSK调制器采用第二二进制序列信号对光信号进行调制，确定QPSK调制器中的第二偏置电压，根据第一偏置电压和第二偏置电压之间的大小关系，确定QPSK信号的共轭关系。其中，第一偏置电压和第二偏置电压是根据QPSK调制器输出信号的RMS功率最小点确定的。由于获取RMS功率最小点的算法比较简单，对信号转换的速度要求较低，而且有成熟的商用器件可用，集成度高，因此成本较低，并且，本发明实施例可以采用较小体积的器件(RMS功率检测器)实现，适合布局紧张的光模块。此外，本发明实施例根据QPSK信号的共轭关系，对电信号进行光色散预补偿编码，可以减少光纤传输非线性代价影响，提高光网络的传输性能。
需要说明的是：上述实施例提供的QPSK信号的共轭关系识别装置在识别QPSK信号的共轭关系时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的QPSK信号的共轭关系识别装置与QPSK信号的共轭关系识别方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种正交相移键控QPSK信号的共轭关系的识别方法，其特征在于，所述方法包括：
控制QPSK调制器接收第一二进制序列信号，并采用所述第一二进制序列信号对光信号进行调制，得到第一信号，在第一预定范围内，确定所述QPSK调制器中的第一偏置电压，使得所述第一偏置电压下的所述第一信号为QPSK信号，且所述第一偏置电压下的所述第一信号的均方根功率最小，所述第一预定范围为预设的电压范围；
控制QPSK调制器接收第二二进制序列信号，并采用所述第二二进制序列信号对光信号进行调制，得到第二信号，在所述第一预定范围内，根据所述第一偏置电压确定第二范围，并在所述第二范围内，确定所述QPSK调制器中的第二偏置电压，使得所述第二偏置电压下的所述第二信号的均方根功率最小；
根据所述第一偏置电压和所述第二偏置电压的大小关系，确定所述QPSK信号的共轭关系。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一二进制序列信号为伪随机二进制序列信号，所述第二二进制序列信号是由所述第一二进制序列信号周期性插入高频序列而成的。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在第一预定范围内，确定所述QPSK调制器中的第一偏置电压，包括：
控制所述QPSK调制器的子马赫曾德尔MZ调制器工作在零值点；
在所述QPSK调制器的父MZ调制器的偏置控制端注入第一扰动信号；
对所述第一信号进行光电转换和滤波，得到第一电信号；
对所述第一电信号进行均方根功率检测，得到第一反馈信号；
采用第一参考信号对所述第一反馈信号进行同步检波，得到第一误差信号，所述第一参考信号为与所述第一扰动信号相同的信号；
根据所述第一误差信号调节所述父MZ调制器的偏置电压，当所述第一误差信号为零时，确定所述父MZ调制器的偏置电压为所述第一偏置电压；
所述在所述第二范围内，确定所述QPSK调制器中的第二偏置电压，包括：
控制所述子MZ调制器工作在零值点；
在所述父MZ调制器的偏置控制端注入第二扰动信号；
对所述第二信号进行光电转换和滤波，得到第二电信号；
对所述第二电信号进行均方根功率检测，得到第二反馈信号；
采用第二参考信号对所述第二反馈信号进行同步检波，得到第二误差信号，所述第二参考信号为与所述第二扰动信号相同的信号；
根据所述第二误差信号调节所述父MZ调制器的偏置电压，当所述第二误差信号为零时，确定所述父MZ调制器的偏置电压为所述第二偏置电压。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在第一预定范围内，确定所述QPSK调制器中的第一偏置电压，包括：
控制所述子MZ调制器工作在零值点；
控制所述父MZ调制器的偏置电压以设定调整步长变化，得到多种第三偏置电压，所述第三偏置电压在所述第一预定范围内；
对所述多种第三偏置电压下的所述第一信号进行光电转换和滤波，得到多个第一电信号；
对所述多个第一电信号进行均方根功率检测，得到多个所述第一信号的均方根功率；
从多个所述第一信号的均方根功率中，选取最小的均方根功率对应的所述第一信号的所述第三偏置电压，作为所述第一偏置电压；
所述在所述第二范围内，确定所述QPSK调制器中的第二偏置电压，包括：
控制所述子MZ调制器工作在零值点；
控制所述父MZ调制器的偏置电压以设定调整步长变化，得到多种第四偏置电压，所述第四偏置电压在所述第二范围内；
对所述多种第四偏置电压下的所述第二信号进行光电转换和滤波，得到多个第二电信号；
对所述多个第二电信号进行均方根功率检测，得到多个所述第二信号的均方根功率；
从多个所述第二信号的均方根功率中，选取最小的均方根功率对应的所述第二信号的所述第四偏置电压，作为所述第二偏置电压。
5.根据权利要求1～4任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一偏置电压和所述第二偏置电压的大小关系，确定所述QPSK信号的共轭关系，包括：
比较所述第一偏置电压和所述第二偏置电压的大小；
若所述第一偏置电压小于所述第二偏置电压，则所述QPSK信号的共轭关系为I-jQ；
若所述第一偏置电压大于所述第二偏置电压，则所述QPSK信号的共轭关系为I+jQ，其中，I为同相信号，Q为正交信号。
6.一种正交相移键控QPSK信号的共轭关系的识别装置，其特征在于，所述装置包括：
QPSK调制器，用于接收第一二进制序列信号，并采用所述第一二进制序列信号对光信号进行调制，得到第一信号；接收第二二进制序列信号，并采用所述第二二进制序列信号对光信号进行调制，得到第二信号；
处理模块，用于当QPSK调制器采用第一二进制序列信号对光信号进行调制时，在第一预定范围内，确定所述QPSK调制器中的第一偏置电压，使得所述第一偏置电压下的所述第一信号为QPSK信号，且所述第一偏置电压下的所述第一信号的均方根功率最小，并在所述第一预定范围内，根据所述第一偏置电压确定第二范围，所述第一预定范围为预设的电压范围；当所述QPSK调制器采用第二二进制序列信号对光信号进行调制时，在所述第二范围内，确定所述QPSK调制器中的第二偏置电压，使得所述第二偏置电压下的所述第二信号的均方根功率最小；根据所述第一偏置电压和所述第二偏置电压的大小关系，确定所述QPSK信号的共轭关系。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述处理模块包括：
处理器，用于控制所述QPSK调制器的子马赫曾德尔MZ调制器工作在零值点，控制所述QPSK调制器的父MZ调制器的偏置电压以设定调整步长变化，得到多种第三偏置电压和多种第四偏置电压，所述第三偏置电压在所述第一预定范围内，所述第四偏置电压在所述第二范围内；
光电转换器件，用于对所述多种第三偏置电压下的所述第一信号进行光电转换，得到多个第一电信号；对所述多种第四偏置电压下的所述第二信号进行光电转换，得到多个第二电信号；
均方根功率检测器，用于对所述光电转换器件输出的所述多个第一电信号进行均方根功率检测，得到多个所述第一信号的均方根功率，并对所述光电转换器件输出的所述多个第二电信号进行均方根功率检测，得到多个所述第二信号的均方根功率；
模数转换器，用于对多个所述第一信号的均方根功率和多个所述第二信号的均方根功率进行模数转换；
所述处理器还用于，从多个所述第一信号的均方根功率中，选取最小的均方根功率对应的所述第一信号的所述第三偏置电压，作为所述第一偏置电压；从多个所述第二信号的均方根功率中，选取最小的均方根功率对应的所述第二信号的所述第四偏置电压，作为所述第二偏置电压。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述处理模块包括：
处理器，用于控制所述QPSK调制器的子马赫曾德尔MZ调制器工作在零值点，控制所述QPSK调制器的父MZ调制器的偏置电压以设定调整步长变化，得到多种第三偏置电压和多种第四偏置电压，所述第三偏置电压在所述第一预定范围内，所述第四偏置电压在所述第二范围内；
光电转换器件，用于对所述多种第三偏置电压下的所述第一信号进行光电转换，得到多个第一电信号；对所述多种第四偏置电压下的所述第二信号进行光电转换，得到多个第二电信号；
模数转换器，用于对所述多个第一电信号和所述多个第二电信号进行模数转换；
所述处理器，还用于对所述模数转换器输出的模数转换后的所述多个第一电信号进行均方根功率检测，得到多个所述第一信号的均方根功率，并从多个所述第一信号的均方根功率中，选取最小的均方根功率对应的所述第一信号的所述第三偏置电压，作为所述第一偏置电压；对所述模数转换器输出的模数转换后的所述多个第二电信号进行均方根功率检测，得到多个所述第二信号的均方根功率，并从多个所述第二信号的均方根功率中，选取最小的均方根功率对应的所述第二信号的所述第四偏置电压，作为所述第二偏置电压。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述处理模块还包括：
信号放大电路，用于对所述光电转换器件进行光电转换后的所述多个第一电信号和所述多个第二电信号进行放大，并将放大后的所述多个第一电信号和放大后的所述多个第二电信号发送到所述模数转换器。
10.根据权利要求6-9任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
信号产生模块，用于产生所述第一二进制序列信号和所述第二二进制序列信号。
11.一种色散补偿方法，其特征在于，所述方法包括：
采用如权利要求1-5任一项所述的方法识别正交相移键控QPSK信号的共轭关系；
根据所述QPSK信号的共轭关系，对待输入所述QPSK调制器的电信号进行光色散预补偿编码。
12.一种色散补偿系统，其特征在于，所述系统包括识别装置和补偿装置，所述识别装置为权利要求6-10任一项所述的正交相移键控QPSK信号的共轭关系的识别装置；
补偿装置，用于根据所述识别装置得到的所述QPSK信号的共轭关系，对待输入所述QPSK调制器的电信号进行光色散预补偿编码。
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