CN105099544A - 偏置监测方法、装置和光发射机 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种偏置监测方法、装置和光发射机，该偏置监测装置用于监测电光调制器的直流偏置点的漂移，该偏置监测装置包括：第一信号处理单元，其用于对输入电光调制器的电驱动信号进行第一信号处理，以输出参考信号；第二信号处理单元，其用于对基于所述电光调制器输出的光信号而获得的电输出信号进行第二信号处理，以输出监测信号；监测信号计算单元，其用于计算所述参考信号和所述监测信号的相关性，并将该相关性计算结果作为偏置监测信号输出。根据本发明的实施例，能够提高偏置监测装置的灵敏度，并降低硬件复杂度。

Description

偏置监测方法、装置和光发射机
技术领域
本发明涉及光通信技术领域，尤其涉及一种用于光发射机的偏置监测方法、装置和具有该装置的光发射机。
背景技术
在光发射机中，电光调制器用于将输入的电驱动信号调制到光载波上，输出光信号，其工作原理与乘法器类似。电光调制器在工作时，需要被施加直流偏置，以使其工作在适当的直流偏置点。因此，电光调制器的调制特性与其所处的直流偏置点有关，对于典型的相干光通信系统，电光调制器的理想直流偏置点位于其半波转换点。
在长距离光纤通信系统中，由发射机中电光调制器的偏置点漂移带来的信号损伤不能在接收机侧通过数字信号处理器(DigitalSignalProcessor，DSP)进行补偿，从而导致传输性能的下降。如果不对电光调制器的偏置点的动态漂移进行跟踪纠正，上述信号损伤将成为系统的固有损伤，并随时间积累，进一步影响传输质量。
在现有技术中，用于实现高速电光变换的铌酸锂(LiNbO3)调制器通常需要在发射机引入自动偏置控制(AutomaticBiasControl，ABC)模块对偏置点的漂移进行动态跟踪，以实现发射机在较长时间内稳定工作。
针对电光调制器在通信系统中最典型的应用，即直流偏置点位于调制器的半波转换点Vπ点，文献1和文献2所介绍的自动偏置控制方案多采用在直流偏置基础上引入扰频，在调制器输出端采用对直流光功率、扰频线性项或混频项进行探测的方法对偏置点进行反馈闭环控制。
为了增强检测信号对偏置点漂移的敏感性，文献3提出一种基于3×3耦合器的光域内差检测方案，通过自相干方法提高检测信号的敏感性。
文献1：PakS.Cho,etal.,Photon.Technol.Lett.18(21),2006
文献2：LiL.,etal.,J.LightwaveTechnol.28(11),2010
文献3：LiangD.,Proc.OFC’20,OThT4,2010
应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发明的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
发明内容
在文献1和文献2公开的基于扰频的偏置监测方法中，采用直接强度检测，导致检测信号对偏置点漂移的敏感性较弱，不适用于对偏置点稳定性要求较高的应用场景，而且扰频的引入和检测在一定程度上增加了发射机的硬件开销，不利于成本控制；在文献3公开的基于光域自相干的偏置监测方法中，由于引入3×3耦合器并要求自相干系统保偏，所需硬件开销依然过大，不适合产品实现。
本发明实施例提供一种基于电信号相关的偏置监测装置，利用电光调制器的电驱动信号与输出信号之间的相关性对直流偏置点敏感的特性，监测电光调制器的直流偏置点的漂移，能够提高偏置监测装置的灵敏度，并降低硬件复杂度。
根据本发明实施例的第一方面，提供一种偏置监测装置，用于监测电光调制器的直流偏置点的漂移，该偏置监测装置包括：
第一信号处理单元，其用于对输入电光调制器的电驱动信号进行第一信号处理，以输出参考信号；
第二信号处理单元，其用于对使用进行第二信号处理，以输出监测信号；
监测信号计算单元，其用于计算所述参考信号和所述监测信号的相关性，并将该相关性计算结果作为偏置监测信号输出。
根据本发明实施例的第二方面，提供一种光发射机，其包括电光调制器、偏置控制装置和上述第一方面所述的偏置监测装置，其中，所述偏置控制装置根据所述偏置监测信号调整所述电光调制器的直流偏置点。
根据本发明实施例的第三方面，提供一种偏置监测方法，用于监测电光调制器的直流偏置点的漂移，该偏置监测方法包括：
对输入电光调制器的电驱动信号进行第一信号处理，以输出参考信号；
对基于所述电光调制器输出的光信号而获得的电输出信号进行第二信号处理，以输出监测信号；
计算所述参考信号和所述监测信号的相关性，并将该相关性计算结果作为偏置监测信号输出。
本发明的有益效果在于：通过将电光调制器的电驱动信号进行信号处理以得到参考信号，将基于电光调制器的输出信号而获得的电输出信号进行信号处理以得到监测信号，并计算参考信号和监测信号的相关性，由此，能够提高偏置监测装置的灵敏度，并降低硬件复杂度。
参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。
针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
附图说明
所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施方式，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1是本发明实施例1的偏置监测装置的组成示意图；
图2是本发明本实施例1的第一信号处理单元的组成示意图；
图3是本发明实施例的第二信号处理单元的组成示意图；
图4是本发明实施例的监测信号计算单元的组成示意图；
图5是电光调制器的输入输出信号的一个示意图；
图6是电光调制器的输入输出信号的另一个示意图；
图7是本发明实施例2的第一处理单元的一个组成示意图；
图8是大信号置零法的示意图；
图9是大信号限幅法的示意图；
图10是本发明实施例2的第一信号处理单元的另一个组成示意图；
图11是本发明实施例2的第一信号处理单元的又一个组成示意图；
图12是本发明实施例2的第二信号处理单元的一个组成示意图；
图13是本发明实施例3的光发射机的组成示意图；
图14是本发明实施例4的电子设备的一构成示意图；
图15是本发明实施例5的偏置监测方法的流程图；
图16是本发明实施例5的第一信号处理的方法的流程图；
图17是本发明实施例5的计算参考信号和监测信号的相关性的方法的流程图；
具体实施方式
参照附图，通过下面的说明书，本发明的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本发明的特定实施方式，其表明了其中可以采用本发明的原则的部分实施方式，应了解的是，本发明不限于所描述的实施方式，相反，本发明包括落入所附权利要求的范围内的全部修改、变型以及等同物。
实施例1
本发明实施例1提供一种偏置监测装置，用于监测电光调制器的直流偏置点的漂移。图1是本发明实施例1的偏置监测装置的组成示意图，如图1所示，偏置监测装置100包括：第一信号处理单元101，第二信号处理单元102和监测信号计算单元103。
其中，第一信号处理单元101用于对输入电光调制器的电驱动信号R(t)进行第一信号处理，以输出参考信号S(t)；第二信号处理单元102用于对基于电光调制器输出的光信号而获得的电输出信号O(t)进行第二信号处理，以输出监测信号P(t)；监测信号计算单元103用于计算参考信号S(t)和监测信号P(t)的相关性，并将该相关性计算结果作为偏置监测信号输出。
在实施例中，第一信号处理单元101直接对电光调制器的电驱动信号进行处理，而无需设置光电转换模块等器件，因此，得到的参考信号能够最大程度地保持对于电光调制器的输入信息，而且能降低硬件复杂度。
在本实施例中，第二信号处理单元102所输出的监测信号P(t)直接受到电光调制器偏置点的影响，因此，该监测信号能够携带偏置点偏移的信息。
在本实施例中，监测信号计算单元103计算参考信号S(t)与监测信号P(t)的相关性，该相关性反映了监测信号P(t)偏离参考信号S(t)的程度，偏离程度越大，说明该电光调制器偏置偏离理想点越大，即，该电光调制器的直流偏置点相对于半波转换点Vπ点的漂移程度越大。
此外，在本实施例中，电驱动信号R(t)和电输出信号O(t)可以是模拟信号或数字信号，监测信号可以是直流信号。
根据本实施例的偏置监测装置，通过将电光调制器的电驱动信号进行信号处理以得到参考信号，将基于电光调制器的输出信号而获得的电输出信号进行信号处理以得到监测信号，并计算参考信号和监测信号的相关性，由于参考信号和监测信号之间的相关性对直流偏置点敏感度较高，因而，能够提高偏置监测装置的灵敏度，并且，降低硬件复杂度。
图2是本发明本实施例1的第一信号处理单元的组成示意图。如图2所示，第一信号处理单元101包括：重采样单元1011和隔直滤波单元1012。
其中，重采样单元1011根据电输出信号O(t)的采样率，对电驱动信号R(t)进行重新采样；隔直滤波单元1012用于去除经过重采样的信号中的直流分量。
在本实施例中，重采样单元1011可以根据电输出信号O(t)的采样率，对电驱动信号R(t)进行重新采样，从而使电驱动信号R(t)和电输出信号O(t)具有相同的采样率。例如，重采样单元1011可以以电输出信号O(t)的采样率为参考，基于高倍辛格(sinc)函数差值和等间隔下采的方法对电驱动信号R(t)进行重新采样，或者，如果电驱动信号R(t)的采样率为电输出信号O(t)的采样率的整数倍，则重采样单元1011可以直接采用下采方式对电驱动信号R(t)进行重新采样。需要说明的是，本发明实施例并不限于此，重采样单元还可以采用其他的方式对电驱动信号R(t)进行重采样处理。
在本实施例中，在计算相关性时，需要使参考信号S(t)和监测信号P(t)具有相同的采样率，而输入到电光调制器的电驱动信号R(t)的采样率通常高于电输出信号O(t)的采样率。因此，通过重采样单元1011的重采样处理，能够使参考信号S(t)和监测信号P(t)的采样率相同，便进行相关性计算。
在本实施例中，隔直滤波单元1012可以去除信号中的直流分量，从而使输出的参考信号S(t)不包含直流分量，例如，当电驱动信号R(t)是数字信号时，隔直滤波单元1012从该信号中直接减去该信号的平均值，以去除该信号中的直流分量；或者，隔直滤波单元1012可以对电驱动信号R(t)进行窄带高通滤波以去除该信号中的直流分量。需要说明的是，本发明实施例并不限于此，隔直滤波单元还可以采用其他的方式去除信号中的直流分量。
在本实施例中，由于偏置监测信号可以为直流信号，而任何来自于参考信号S(t)的直流分量都会影响偏置监测信号的准确度。所以，通过隔直滤波单元1012的处理，能够生成不具备直流分量的参考信号S(t)，避免对偏置监测信号产生影响。
此外，如图2所示，在本实施例中，第一信号处理单元101还可以包括预滤波单元1013。其中，该预滤波单元可以根据该电输出信号的频率特性，对该电驱动信号R(t)进行滤波处理，并将经过该滤波处理后的信号输入重采样单元1011。
在本实施例中，预滤波单元1013可以在数字域对电驱动信号R(t)进行滤波处理，例如，可以采用数字贝塞尔滤波器进行该滤波处理，其中，该数字滤波器的响应特性可以与电输出信号O(t)的低通特性保持一致。需要说明的是，本发明实施例并不限于此，该预滤波单元还可以采用其它的滤波器对电驱动信号进行滤波处理。
在本实施例中，一方面，电输出信号O(t)可以是由电光调制器输出的光信号经光电变换器来得到，该光电变换器例如可以是低速光电二极管，其会对信号产生低通滤波的作用，因此，电输出信号O(t)可以具有低频特性，此外，由于与偏置漂移信息相关的信号也具有低频特性，因而不会被光电变换器的低通滤波作用所去除，所以，与偏置漂移信息相关的信号依然能够存在于电输出信号O(t)中；另一方面，直接到输入电光调制器的电驱动信号R(t)可能具有较高的频率，与电输出信号O(t)的频率特性并不匹配。所以，经过预滤波器1013的滤波处理后的电驱动信号R(t)可以具有与电输出信号O(t)相近的频率特性，由此，便于对二者的相关性进行计算。
图3是本发明实施例的第二信号处理单元的组成示意图。如图3所示，该第二处理单元可以包括预滤波单元1021和重采样单元1022。
在本实施例中，预滤波单元1021用于去除电输出信号O(t)中的高频噪音，尽可能保存电输出信号O(t)中携带的与偏置漂移信息相关的信号。关于预滤波单元1021的具体实现方式，可以参考现有技术，本发明实施例不再赘述。
在本实施例中，重采样单元1022可以根据电驱动信号R(t)的采样率对电输出信号O(t)进行重新采样，使二者具有相等的采样率。关于重采样单元1022的说明，可以参考对于重采样单元1011的描述，此处不再重复说明。
图4是本发明实施例的监测信号计算单元的组成示意图。如图4所示，该监测信号计算单元可以包括筛选单元1031和相关性运算单元1032。
其中，筛选单元1031用于去除参考信号S(t)和监测信号P(t)中对直流偏置点的漂移不敏感的采样点；相关性运算单元1032用于计算经过该筛选单元处理后的参考信号和监测信号的相关性，并将该相关性计算结果作为偏置监测信号输出。
在本实施例中，对直流偏置点的漂移不敏感的采样点例如可以是参考信号S(t)和监测信号P(t)中幅度过大的采样点，这些采样点对应电光调制器输出信号的非线性压缩状态，因此，并不能反映直流偏置点的漂移。以上对于直流偏置点的漂移不敏感的采样点进行了举例说明，本发明实施例并不限于此，对于直流偏置点的漂移不敏感的采样点还可以是其它的采样点。
在本实施例中，筛选单元1031可以根据信号中采样点的幅度，来挑选对直流偏置点的漂移不敏感的采样点，并去除这些采样点，由此，可以降低相关性计算的数据量和复杂度。
在本实施例中，相关性运算单元1032例如可以采用下式(1)来计算经过筛选单元1031处理后的参考信号S(t)和监测信号P(t)的相关性，并将该相关性计算结果作为偏置监测信号M：
M＝＜S(t)·P(t)＞(1)
其中，<·>表示时间平均，用于平滑信号噪声。关于相关性计算的具体说明，可以参考公开号为CN103532633A的中国专利申请(公开日为2014年1月22日，发明人为燕萌等)，本发明实施例不再赘述。
根据本发明实施例提供的偏置监测装置，无需改变电光调制器和光发射机的结构，不限定发射机信号调制格式、速率、成型脉冲形状，也不限定电驱动信号和电输出信号处理单元输入为数字信号或模拟信号，是一种较通用并结构简单的偏置监测装置。
此外，该偏置监测装置同样适用于矢量IQ调制器，在适用本实施例中的偏置监测装置时，可以对矢量IQ调制器I路，Q路和IQ相位这三路的直流偏置点分别进行监测，即，将矢量IQ调制器的输入I(t)和Q(t)，以及I(t)*Q(t)分别输入到第一信号处理单元，生成三个参考信号SI(t)，SQ(t)和SI*Q(t)，在监测信号计算单元中分别计算该三个参考信号与监测信号P(t)的相关性，由此，可以监测矢量IQ调制器的三个直流偏置点的漂移。
根据本实施例的偏置监测装置，通过将电光调制器的电驱动信号进行信号处理以得到参考信号，将基于电光调制器的输出信号而获得的电输出信号进行信号处理以得到监测信号，并计算参考信号和监测信号的相关性，由于参考信号和监测信号之间的相关性对直流偏置点敏感度较高，因而，能够提高偏置监测装置的灵敏度，并且，降低硬件复杂度。
实施例2
本发明实施例2提供一种偏置监测装置，该偏置监测装置包括第一信号处理单元、第二信号处理单元和监测信号计算单元，各单元的结构和功能与实施例1的偏置监测装置的各单元相似。此外，在实施例2中，第一信号处理单元和第二信号处理单元中的至少一方可以具有对信号实施时域非线性信号处理的单元。下面以第一信号处理单元具有实施该时域非线性信号处理的单元为例，进行说明。
如实施例1中所述，可以对电光调制器的光输出信号进行光电转换，从而获得电输出信号O(t)，该电输出信号能够反映调制器直流偏置点的变化，而电输出信号O(t)波形及其对于调制器直流偏置点的漂移的敏感度与该电光调制器的传递特性及电驱动信号R(t)的幅度相关。
图5和图6是在不同电驱动信号幅度下的电光调制器的输入输出信号示意图。在图5中，假设电驱动信号R(t)的幅度为Vpp＝0.5Vπ；曲线S1表示电光调制器的光输出信号的强度信号对电驱动信号R(t)的传递曲线；曲线S2表示电输入信号R(t)被偏置在理想的半波转换点，即Vπ点；曲线S3表示电输入信号R(t)被偏置在相对于半波转换点有所漂移的偏置点；曲线S4表示与曲线S2相对应的光输出信号强度曲线；曲线S5表示与曲线S3相对应的光输出信号强度曲线。
电光调制器的传递曲线S1为正弦曲线，当电驱动信号被偏置在半波转换点Vπ点附近时，光输出信号的强度相对输入信号呈线性关系；当电驱动信号被偏置在远离半波转换点Vπ点的偏置点时，光输出输出信号的强度会收到受到明显的非线性压缩。光调制器的这种性质决定输入信号必须引入适当的偏置以确保正确的传递关系。
如图5所示，当电输入信号R(t)被偏置在理想的半波转换点时，光输出信号的强度信号的各脉冲功率都相等，即曲线S4的各个波峰的高度相等；当电输入信号R(t)被偏置在偏离半波转换点的偏置点时，光输出信号的强度信号的各脉冲功率不同，即曲线S5的各个波峰的高度并不相等，由此，曲线S5能够反映电光调制器的偏置点的漂移。因此，在如图5所示的电驱动信号的幅度较小的情况下，光输出信号的强度信号对偏置点的漂移较敏感，即，在偏置点发生漂移时，各脉冲功率会有较大浮动。
在图6中，假设电驱动信号R(t)的幅度为Vpp＝2Vπ；曲线S11表示电光调制器的光输出信号的强度信号对电驱动信号R(t)的传递曲线；曲线S12表示电输入信号R(t)被偏置在理想的半波转换点，即Vπ点；曲线S13表示电输入信号R(t)被偏置在相对于半波转换点有所漂移的偏置点；曲线S14表示与曲线S2相对应的光输出信号强度曲线；曲线S15表示与曲线S13相对应的光输出信号强度曲线。
如图6所示，当电输入信号R(t)被偏置在理想的半波转换点时，光输出信号的强度信号的各脉冲功率都相等，即曲线S14的各个波峰的高度相等，值得注意的是，光输出信号的最大强度已经达到了该电光转换器所能够输出的最大光强度，因此，曲线S14的波峰处已经出现了失真的情况；当电输入信号R(t)被偏置在偏离半波转换点的偏置点时，光输出信号的强度信号的各脉冲功率依然相同，即曲线S15的各个波峰的高度相等，并且，曲线S15与S14几乎是重合的，由此，曲线S15并不能够反映电光调制器的偏置点的漂移。因此，在如图6所示的电驱动信号的幅度较大的情况下，光输出信号的强度信号的最大值已经达到了该电光转换器所能够输出的最大光强度，所以，在偏置点发生漂移时，并不会造成光输出信号的强度信号的变化，即，由传递曲线的饱和特性导致光输出信号对偏置点的漂移不敏感，进而，基于该光输出信号而得到的电输出信号也对偏置点的漂移不敏感。
从上述对图5、图6的分析可知，电输出信号O(t)对于偏置点漂移的敏感度可以由输入的电驱动信号R(t)的幅度决定，并且，电驱动信号R(t)的幅度越小，则电输出信号O(t)对于偏置点漂移的敏感度就越高，进而偏置监测装置对直流偏置点漂移的敏感性也越高，所以，通过在第一处理单元中对电驱动信号进行适当处理，能够提高偏置监测装置对直流偏置点漂移的敏感性。
图7是本发明实施例2的第一处理单元的一个组成示意图。如图7所示，本发明实施例2的第一处理单元701可以包括：第一时域非线性处理单元7011、预滤波单元7012、重采样单元7013和隔直滤波单元7014。
其中，预滤波单元7012、重采样单元7013和隔直滤波单元7014的可以具有与实施例1的对应单元相同的结构和功能，此处不再重复说明；第一时域非线性处理单元7011，用于对电驱动信号进行第一时域非线性变换，并将经过该第一时域非线性变换的信号输入预滤波单元。
在本实施例中，第一时域非线性处理单元7011可以对电驱动信号R(t)进行任何的非线性变化，以减少电驱动信号R(t)中的大信号。例如，第一时域非线性处理单元7011可以采用大信号置零或者大信号限幅的方法，进行该第一时域非线性变换。
图8是大信号置零法的示意图。如图8所示，第一时域非线性处理单元7011可以将电驱动信号中幅度大于或等于预定阈值的采样点的幅度直接置零，例如，图8中的预定阈值可以被设定为0.6，电驱动信号中用空心圈表示的采样点为幅度大于或等于该预定阈值的采样点。其中，0.6只是举例，本发明实施例不限于此，可以根据偏置监测装置的精确度的要求来设定该预定阈值。在本实施例中，经过大信号置零操作后，使信号中可能导致该偏置监测装置的敏感度降低的采样点的幅度为0，而保留下了能使该偏置监测装置的敏感度提高的采样点，由此，能够提高该偏置监测装置的敏感度。
图9是大信号限幅法的示意图。如图9所示，第一时域非线性处理单元7011可以将电驱动信号中幅度大于或等于预定阈值的采样点的幅度设定为不等于0的预定幅度，例如，图9中的预定阈值可以是0.6，预定幅度可以是[-0.6，+0.6]这一区间中的值，但是本发明实施例不限于此，可以根据偏置监测装置的精确度的要求来设定该预定阈值核预定幅度。在本实施例中，经过大信号限幅操作后，使信号中可能导致该偏置监测装置的敏感度降低的采样点的比例减少，而增大了能使该偏置监测装置的敏感度提高的采样点的比例，由此，能够提高该偏置监测装置的敏感度。
图10是本发明实施例2的第一信号处理单元的另一个组成示意图，如图10所示，第一信号处理单元1001可以包括预滤波单元7012、重采样单元7013、隔直滤波单元7014和第二时域非线性处理单元7015。
其中，第二时域非线性处理单元7015可以对重采样单元7013输出的信号进行时域非线性处理，第二时域非线性处理单元7015的结构和工作原理可以与第一时域非线性处理单元7011相同，此处不再重复说明。
图11是本发明实施例2的第一信号处理单元的又一个组成示意图，如图11所示，第一信号处理单元1101可以包括第一时域非线性处理单元7011、预滤波单元7012、重采样单元7013、隔直滤波单元7014和第二时域非线性处理单元7015。
其中，第一时域非线性处理单元7011对电驱动信号R(t)进行时域非线性处理，第二时域非线性处理单元7015可以对重采样单元7013输出的信号进行时域非线性处理。关于第一时域非线性处理单元7011和第二时域非线性处理单元7015的结构和工作原理，可以参考上文，此处不再赘述。根据图11的第一信号处理单元，能够对信号进行两次时域非线性处理，由此，进一步提高该偏置监测装置的敏感度。
以上，说明了将实施时域非线性信号处理的单元设置在第一信号处理单元中的实例，但是，本发明实施例并不限于此，该实施时域非线性信号处理的单元也可以被设置在第二信号处理单元中。
图12是本发明实施例2的第二信号处理单元的一个组成示意图，如图12所示，第二信号处理单元1200可以包括预滤波单元1201、重采样单元1202和第三时域非线性处理单元1203。
其中，预滤波单元1201和重采样单元1202与实施例1中的预滤波单元1021和重采样单元1022的结构与工作原理相同，此处不再赘述。第三时域非线性处理单元1203可以对重采样单元1202的输出信号进行时域非线性处理，其结构和工作原理可以参考第一时域非线性处理单元7011，此处不再赘述。
在本实施例中，可以在仅第一信号处理单元或第二信号处理单元中设置实施时域非线性信号处理的单元，或者，可以在第一信号处理单元和第二信号处理单元中均设置实施时域非线性信号处理的单元。
此外，在本实施例中，监测信号计算单元的筛选单元可以将在该第一时域非线性处理单元、该第二时域非线性处理单元和/或第三时域非线性处理单元中被置零的采样点作为对直流偏置点的漂移不敏感的采样点，从而除去这些采样点。由此，进一步提高了能使该偏置监测装置的敏感度提高的采样点的比例，并且，由于剔除了不必要的采样点，能有效降低相关性计算的复杂度。
此外，在本实施例中，偏置监测装置可以具有实施例1和实施例2中描述的所有第一信号处理单元和第二信号处理单元，以及选择开关，并通过选择开关来选择需要使用的第一信号处理单元和第二信号处理单元。
根据本发明实施例中，第一信号处理单元和第二信号处理单元中的至少一方可以具有对信号实施时域非线性信号处理的单元，由此，减少了信号中有可能导致该偏置监测装置的敏感度降低的采样点，而保留下了能使该偏置监测装置的敏感度提高的采样点，提高了该偏置监测装置的敏感度。
实施例3
实施例3提供一种光发射机，具有实施例1和实施例2所述的偏置监测装置，与实施例1和实施例2相同的部分不再重复说明。
图13是本发明实施例3的光发射机的组成示意图，如图13所示，光发射机1300可以包括：电光调制器1301、偏置监测装置1302和偏置控制器1303。
其中，电光调制器1301用于将电驱动信号R(t)调制到光载波C(t)上，并输出光输出信号L(t)；偏置监测装置1302根据该电驱动信号和基于该光输出信号得到的电输出信号O(t)来得到偏置监测信号M；数字偏置控制器1303根据偏置监测信号M来调整电光调制器1301的直流偏置点。
在本实施例中，电光调制器1301和偏置控制器1303的结构可以参考现有技术，偏置监测装置1302的结构可以参考实施例1和实施例1，本发明实施例不再赘述。
在本实施例中，光发射机1300还可以具有数字采样机1304，数模转换器1305和开关K1，其中：数字采样机1304可以对输入该光发射机的信号数字采样，以生成数字信号形式的电驱动信号R(t)；数模转换器1305可以对该数字采样机的输出信号进行数模转换，以生成模拟信号形式的电驱动信号R(t)，并将该模拟信号形式的电驱动信号R(t)输入到该电光调制器；开关K1用于选择将模拟信号形式的电驱动信号或数字信号形式的电驱动信号输入该偏置监测装置。
在本实施例中，光发射机1300还可以具有光电变换器1306，其用于将电光调制器输出的光输出信号L(t)转换为模拟信号形式的电输出信号O(t)；此外，光发射机1300还可以具有模数转换器1307和开关K2，其中，模数转换器1307可以对该光电变换器的输出信号进行模数转换，以生成数字信号形式的电输出信号O(t)，开关K2用于选择将模拟信号形式的电输出信号或数字信号形式的电输出信号输入该偏置监测装置。
此外，在本实施例中，开关K1和K2可以选择将数字信号形式的电驱动信号R(t)和电输出信号O(t)输入到该偏置监测装置，从而减小硬件开销。
根据本发明实施例，由于偏置监测装置的敏感度得以提高，因而使偏置控制装置能够对电光调制器的直流偏置点进行更准确地控制，从而提高电光调制器的稳定性，并提高光发射机的稳定性。
实施例4
本发明实施例4提供一种电子设备，该电子设备包括实施例3所述的光发射机。
图14是本发明实施例4的电子设备的一构成示意图。如图14所示，该电子设备1400可以包括中央处理器1401和存储器1402；存储器1402耦合到中央处理器1401。值得注意的是，该图是示例性的；还可以使用其他类型的结构，来补充或代替该结构，以实现电信功能或其他功能。
在一个实施方式中，该光发射机中的偏置监测装置的功能可以被集成到中央处理器1401中。其中，中央处理器1401可以被配置为：
对输入电光调制器的电驱动信号进行第一信号处理，以输出参考信号；对基于所述电光调制器输出的光信号而获得的电输出信号进行第二信号处理，以输出监测信号；计算所述参考信号和所述监测信号的相关性，并将该相关性计算结果作为偏置监测信号输出。
中央处理器1401还可以被配置为：所述第一信号处理和所述第二信号处理中的至少一方包括时域非线性信号处理；其中，所述时域非线性信号处理包括，将信号中幅度大于或等于预定阈值的采样点的幅度置零，或者，将信号中幅度大于或等于预定阈值的采样点的幅度设定为不等于零的预定幅度。
中央处理器1401还可以被配置为：所述第一信号处理包括：根据所述电输出信号的采样率，对所述电驱动信号进行重新采样；去除经过所述重采样的信号中的直流分量。
中央处理器1401还可以被配置为：所述第一信号处理还包括在进行所述重新采样之前，根据所述电输出信号的频率特性，对所述电驱动信号进行滤波处理。
中央处理器1401还可以被配置为：所述第一信号处理还包括，在进行所述滤波之前，对所述电驱动信号进行第一时域非线性变换；和/或，对所述经过重采样的信号进行第二时域非线性变换。
中央处理器1401还可以被配置为：计算所述参考信号和所述监测信号的相关性包括：对所述参考信号和所述监测信号进行筛选处理，以去除所述参考信号和所述监测信号中对所述直流偏置点的漂移不敏感的采样点；计算经过所述筛选处理后的参考信号和监测信号的相关性，并输出该相关性计算结果。
中央处理器1401还可以被配置为：对所述直流偏置点的漂移不敏感的采样点包括在所述第一信号处理和/或所述第二信号处理中被置零的采样点。
在另一个实施方式中，该偏置监测装置可以与中央处理器1401分开配置，例如可以将偏置监测装置配置为与中央处理器1401连接的芯片，通过中央处理器的控制来实现光发射机的功能。
如图14所示，该电子设备1400还可以包括：通信模块1403、输入单元1404、音频处理单元1405、显示器1406、电源1407。值得注意的是，电子设备1400也并不是必须要包括图14中所示的所有部件。其中，当光发射机中的偏置监测装置的功能被集成到中央处理器1401中时，通信模块1403可以包括组成该光发射机的单元中除了偏置监测装置之外的其它单元；当偏置监测装置被配置为与中央处理器1401连接的芯片时，通信模块1403也可以包括该芯片，从而使通信模块1403能够包括组成该光发射机的全部单元。此外，电子设备1400还可以包括图14中没有示出的部件，可以参考现有技术。
如图14所示，中央处理器1401有时也称为控制器或操作控件，可以包括微处理器或其他处理器装置和/或逻辑装置，该中央处理器1401接收输入并控制电子设备1400的各个部件的操作。
其中，存储器1402，例如可以是缓存器、闪存、硬驱、可移动介质、易失性存储器、非易失性存储器或其它合适装置中的一种或更多种，可存储执行有关信息的程序。并且中央处理器1401可执行该存储器1402存储的该程序，以实现信息存储或处理等。其他部件的功能与现有类似，此处不再赘述。电子设备1400的各部件可以通过专用硬件、固件、软件或其结合来实现，而不偏离本发明的范围。
实施例5
本发明实施例5提供一种偏置监测方法，用于监测电光调制器的直流偏置点的漂移，对应实施例1和实施例2的偏置监测装置，与实施例1和实施例2相同的内容不再赘述。
图15是本发明实施例5的偏置监测方法的流程图，如图15所示，该方法包括：
步骤1501，对输入电光调制器的电驱动信号进行第一信号处理，以输出参考信号；
步骤1502，对基于所述电光调制器输出的光信号而获得的电输出信号进行第二信号处理，以输出监测信号；
步骤1503，计算所述参考信号和所述监测信号的相关性，并将该相关性计算结果作为偏置监测信号输出。
在本发明实施例中，该第一信号处理和该第二信号处理中的至少一方包括时域非线性信号处理。
图16是本发明实施例5的第一信号处理的方法的流程图，如图16所示，该方法包括：
步骤1601，根据电输出信号的采样率，对电驱动信号进行重新采样；
步骤1602，去除经过所述重采样的信号中的直流分量。
图17是本发明实施例5的计算所述参考信号和所述监测信号的相关性的方法的流程图，如图17所示，该方法包括：
步骤1701，对所述参考信号和所述监测信号进行筛选处理，以去除所述参考信号和所述监测信号中对所述直流偏置点的漂移不敏感的采样点；
步骤1702，计算经过所述筛选处理后的参考信号和监测信号的相关性，并输出该相关性计算结果。
本实施例中各步骤的具体工作方式请参考实施例1和实施例2中相应单元的具体工作方式，此处不再赘述。
根据本实施例的偏置监测方法，能够提高偏置监测的灵敏度，并且，降低硬件复杂度。
本发明实施例还提供一种计算机可读程序，其中当在信息处理装置或用户设备中执行所述程序时，所述程序使得计算机在所述信息处理装置或用户设备中执行实施例5所述的偏置监测方法。
本发明实施例还提供一种存储有计算机可读程序的存储介质，其中所述计算机可读程序使得计算机在信息处理装置或用户设备中执行实施例5所述的偏置监测方法。
本发明实施例还提供一种计算机可读程序，其中当在信息处理装置或基站中执行所述程序时，所述程序使得计算机在所述信息处理装置或基站中执行实施例5所述的偏置监测方法。
本发明实施例还提供一种存储有计算机可读程序的存储介质，其中所述计算机可读程序使得计算机在信息处理装置或基站中执行实施例5所述的偏置监测方法。
本发明以上的装置和方法可以由硬件实现，也可以由硬件结合软件实现。本发明涉及这样的计算机可读程序，当该程序被逻辑部件所执行时，能够使该逻辑部件实现上文所述的装置或构成部件，或使该逻辑部件实现上文所述的各种方法或步骤。本发明还涉及用于存储以上程序的存储介质，如硬盘、磁盘、光盘、DVD、flash存储器等。
以上结合具体的实施方式对本发明进行了描述，但本领域技术人员应该清楚，这些描述都是示例性的，并不是对本发明保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本发明的精神和原理对本发明做出各种变型和修改，这些变型和修改也在本发明的范围内。
关于包括以上实施例的实施方式，还公开下述的附记：
附记1、一种偏置监测装置，用于监测电光调制器的直流偏置点的漂移，该偏置监测装置包括：
第一信号处理单元，其用于对输入电光调制器的电驱动信号进行第一信号处理，以输出参考信号；
第二信号处理单元，其用于对基于所述电光调制器输出的光信号而获得的电输出信号进行第二信号处理，以输出监测信号；
监测信号计算单元，其用于计算所述参考信号和所述监测信号的相关性，并将该相关性计算结果作为偏置监测信号输出。
附记2、如附记1所述的偏置监测装置，其中，所述第一信号处理和所述第二信号处理中的至少一方包括时域非线性信号处理。
附记3、如附记2所述的偏置监测装置，其中，所述时域非线性信号处理包括：
将信号中幅度大于或等于预定阈值的采样点的幅度置零，或者，将信号中幅度大于或等于预定阈值的采样点的幅度设定为不等于零的预定幅度。
附记4、如附记1所述的偏置监测装置，其中，所述第一信号处理单元包括：
重采样单元，其根据所述电输出信号的采样率，对所述电驱动信号进行重新采样；
隔直滤波单元，其用于去除经过所述重采样的信号中的直流分量。
附记5、如附记4所述的偏置监测装置，其中，所述第一信号处理单元还包括：
预滤波单元，其根据所述电输出信号的频率特性，对所述电驱动信号进行滤波处理，并将经过所述滤波处理后的信号输入所述重采样单元。
附记6、如附记5所述的偏置监测装置，其中，所述第一信号处理单元还包括：
第一时域非线性处理单元，其用于对所述电驱动信号进行第一时域非线性变换，并将经过所述第一时域非线性变换的信号输入所述预滤波单元；
和/或
第二时域非线性处理单元，其用于对所述经过重采样的信号进行第二时域非线性变换。
附记7、如附记1所述的偏置监测装置，其中，所述监测信号计算单元包括：
筛选单元，其用于去除所述参考信号和所述监测信号中对所述直流偏置点的漂移不敏感的采样点；
相关性运算单元，其用于计算经过所述筛选单元处理后的参考信号和监测信号的相关性，并将该相关性计算结果作为偏置监测信号输出。
附记8、如附记7所述的偏置监测装置，其中，对所述直流偏置点的漂移不敏感的采样点包括在所述第一信号处理和/或所述第二信号处理中被置零的采样点。
附记9、一种光发射机，包括电光调制器、偏置控制装置和权利要求1-8之一所述的偏置监测装置，其中，所述偏置控制装置根据所述偏置监测信号调整所述电光调制器的直流偏置点。
附记10、一种偏置监测方法，用于监测电光调制器的直流偏置点的漂移，该偏置监测方法包括：
对输入电光调制器的电驱动信号进行第一信号处理，以输出参考信号；
对基于所述电光调制器输出的光信号而获得的电输出信号进行第二信号处理，以输出监测信号；
计算所述参考信号和所述监测信号的相关性，并将该相关性计算结果作为偏置监测信号输出。
附记11、如附记10所述的偏置监测方法，其中，所述第一信号处理和所述第二信号处理中的至少一方包括时域非线性信号处理。
附记12、如附记11所述的偏置监测方法，其中，所述时域非线性信号处理包括：
将信号中幅度大于或等于预定阈值的采样点的幅度置零，或者，将信号中幅度大于或等于预定阈值的采样点的幅度设定为不等于零的预定幅度。
附记13、如附记10所述的偏置监测方法，其中，所述第一信号处理包括：
根据所述电输出信号的采样率，对所述电驱动信号进行重新采样；
去除经过所述重采样的信号中的直流分量。
附记14、如附记13所述的偏置监测方法，其中，所述第一信号处理还包括：
在进行所述重新采样之前，根据所述电输出信号的频率特性，对所述电驱动信号进行滤波处理。
附记15、如附记14所述的偏置监测方法，其中，所述第一信号处理还包括：
在进行所述滤波之前，对所述电驱动信号进行第一时域非线性变换；
和/或
对所述经过重采样的信号进行第二时域非线性变换。
附记16、如附记1所述的偏置监测方法，其中，计算所述参考信号和所述监测信号的相关性包括：
对所述参考信号和所述监测信号进行筛选处理，以去除所述参考信号和所述监测信号中对所述直流偏置点的漂移不敏感的采样点；
计算经过所述筛选处理后的参考信号和监测信号的相关性，并输出该相关性计算结果。
附记17、如附记16所述的偏置监测方法，其中，对所述直流偏置点的漂移不敏感的采样点包括在所述第一信号处理和/或所述第二信号处理中被置零的采样点。

Claims (10)

1.一种偏置监测装置，用于监测电光调制器的直流偏置点的漂移，该偏置监测装置包括：
第一信号处理单元，其用于对输入电光调制器的电驱动信号进行第一信号处理，以输出参考信号；
第二信号处理单元，其用于对基于所述电光调制器输出的光信号而获得的电输出信号进行第二信号处理，以输出监测信号；
监测信号计算单元，其用于计算所述参考信号和所述监测信号的相关性，并将该相关性的计算结果作为偏置监测信号输出。
2.如权利要求1所述的偏置监测装置，其中，所述第一信号处理和所述第二信号处理中的至少一方包括时域非线性信号处理。
3.如权利要求2所述的偏置监测装置，其中，所述时域非线性信号处理包括：
将信号中幅度大于或等于预定阈值的采样点的幅度置零，或者，将信号中幅度大于或等于预定阈值的采样点的幅度设定为不等于零的预定幅度。
4.如权利要求1所述的偏置监测装置，其中，所述第一信号处理单元包括：
重采样单元，其根据所述电输出信号的采样率，对所述电驱动信号进行重新采样；
隔直滤波单元，其用于去除经过所述重采样的信号中的直流分量。
5.如权利要求4所述的偏置监测装置，其中，所述第一信号处理单元还包括：
预滤波单元，其根据所述电输出信号的频率特性，对所述电驱动信号进行滤波处理，并将经过所述滤波处理后的信号输入所述重采样单元。
6.如权利要求5所述的偏置监测装置，其中，所述第一信号处理单元还包括：
第一时域非线性处理单元，其用于对所述电驱动信号进行第一时域非线性变换，并将经过所述第一时域非线性变换的信号输入所述预滤波单元；
和/或
第二时域非线性处理单元，其用于对所述经过重采样的信号进行第二时域非线性变换。
7.如权利要求1所述的偏置监测装置，其中，所述监测信号计算单元包括：
筛选单元，其用于去除所述参考信号和所述监测信号中对所述直流偏置点的漂移不敏感的采样点；
相关性运算单元，其用于计算经过所述筛选单元处理后的参考信号和监测信号的相关性，并将该相关性计算结果作为偏置监测信号输出。
8.如权利要求7所述的偏置监测装置，其中，对所述直流偏置点的漂移不敏感的采样点包括在所述第一信号处理和/或所述第二信号处理中被置零的采样点。
9.一种光发射机，包括电光调制器、偏置控制装置和如权利要求1-8任一项所述的偏置监测装置，其中，所述偏置控制装置根据所述偏置监测信号调整所述电光调制器的直流偏置点。
10.一种偏置监测方法，用于监测电光调制器的直流偏置点的漂移，该偏置监测方法包括：
对输入电光调制器的电驱动信号进行第一信号处理，以输出参考信号；
对基于所述电光调制器输出的光信号而获得的电输出信号进行第二信号处理，以输出监测信号；
计算所述参考信号和所述监测信号的相关性，并将该相关性计算结果作为偏置监测信号输出。
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