CN105612702A - 控制导频信号调制深度的方法、发射机及导频锁定装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种控制导频信号调制深度的方法、发射机及导频锁定装置。该发射机包括：导频加载装置、光调制器和导频锁定装置，导频锁定装置，用于确定光调制器当前在响应曲线上的导频工作点和导频电信号的目标初始幅度，并控制导频加载装置将导频电信号的初始幅度调整至目标初始幅度，其中，若导频工作点的值小于第一阈值，基于导频电信号经过光调制器调制后输出的导频光信号的一倍频分量的调制深度与导频电信号的初始幅度之间的对应关系、以及导频光信号的目标调制深度，确定导频电信号的目标初始幅度。本发明实施例能够快速有效地调整导频调制深度，进而将导频锁定在期望的调制深度。

Description

控制导频信号调制深度的方法、 发射机及导频锁定装置 技术领域

本发明实施例涉及通信领域， 并且更具体地， 涉及一种控制导频信号调 制深度的方法、 发射机及导频锁定装置。 背景技术

光信道状态检测是指在光通信网络中的各位置点设置光组件来监控和 测量光信道性能， 以获得整体光网络的状态， 给出管理和维护网络的依据。 其中， 导频是一种重要的光信道状态检测手段。 具体地， 通过导频来检测光 信道状态的过程为： 在待检测光信道上的传输信号上调制一个导频信号， 让 导频信号随着传输信号在光网络中传输， 然后在光信道状态检测点检测导频 信号的相关信息以确定光信道当前的状态。 由于导频信号与传输信号具有一 致的特性， 对导频的频率、 幅度等信息进行检测， 便可以获知光通信网络当 前的传输信号性能信息， 即确定了光信道的状态。 导频信号的幅度实时对应 着传输信号的功率， 保证导频调制深度的稳定性和可预知性， 是保证有效检 测光信道状态的前提。

目前， 为了保证导频调制深度的稳定性和可预知性， 利用反馈环获知光 网络信道中的业务流信号的功率和导频功率，以实时测量、调整和锁定导频。 但是，如果导频信号在发射机的数字驱动器或 DSP( Digital Signal Processing, 数字信号处理） 芯片中通过加扰的方式加载至业务流信号， 然后由 MZ ( Mach-Zehnder, 马赫 -曾德尔 )调制器进行调制， 由于 MZ调制器的非线性 特性， 导频将会失去与初始施加导频特性的线性关系， 现有机制无法快速有 效地调整导频信号的幅度等参数， 进而导致不能正确地检测光信道的状态。 发明内容

本发明实施例提供了一种控制导频信号调制深度的方法、发射机及导频 锁定装置， 能够快速有效地调整导频调制深度， 保证了检测光信道状态的准 确性。

第一方面， 本发明实施例提供了一种发射机， 包括： 导频加载装置， 用 于生成导频电信号， 并将导频电信号加载至业务流电信号； 光调制器， 用于 将加载有导频电信号的业务流电信号调制到光信号上， 生成业务流光信号； 导频锁定装置， 用于确定光调制器当前在响应曲线上的导频工作点和导频电 信号的目标初始幅度， 并控制导频加载装置将导频电信号的初始幅度调整至 目标初始幅度， 其中， 若导频工作点的值小于第一阔值， 基于导频电信号经 过光调制器调制后输出的导频光信号的一倍频分量的调制深度与导频电信 号的初始幅度之间的对应关系、 以及导频光信号的目标调制深度， 确定导频 电信号的目标初始幅度， 若导频工作点的值大于或等于第一阔值， 基于导频 电信号经过光调制器调制后输出的导频光信号的二倍频分量的调制深度与 导频电信号的初始幅度之间的对应关系、 以及导频光信号的目标调制深度， 确定导频电信号的目标初始幅度。

结合第一方面， 在第一方面的第一种实现方式中， 导频锁定装置具体用 于，获得导频电信号经过光调制器调制后输出的 N个导频光信号的一倍频分 量的调制深度， 其中， N个导频光信号的一倍频分量的调制深度一一对应于 N个导频电信号的初始幅度， N为大于 1的整数； 根据 N个导频光信号的一 倍频分量的调制深度和 N个导频电信号的初始幅度、以及导频电信号经过光 调制器调制后输出的导频光信号的一倍频分量的调制深度与导频电信号的 初始幅度之间的对应关系， 确定光调制器当前在响应曲线上的导频工作点。

结合第一方面及其上述实现方式， 在第一方面的第二种实现方式中， 导 频电信号经过光调制器调制后输出的导频光信号的一倍频分量的调制深度 与导频电信号的初始幅度之间的对应关系，是根据光调制器的传递函数确定 的， 或者是通过对光调制器进行仿真或测试确定的。

结合第一方面及其上述实现方式， 在第一方面的第三种实现方式中， 导 频电信号经过光调制器调制后输出的导频光信号的二倍频分量的调制深度 与导频电信号的初始幅度之间的对应关系，是根据光调制器的传递函数确定 的， 或者是通过对光调制器进行仿真或测试确定的。

结合第一方面及其上述实现方式， 在第一方面的第四种实现方式中，， 导频锁定装置还用于， 若导频工作点的值小于目标导频工作点的值， 将导频 工作点调整至目标导频工作点， 其中， 目标导频工作点的值大于或等于第一 阔值。

结合第一方面及其上述实现方式， 在第一方面的第五种实现方式中， 第 一阔值为范围 50%~100%中的一个值。 结合第一方面及其上述实现方式， 在第一方面的第六种实现方式中， 目 标调制深度为范围 0.001 %~20%中的一个值。

结合第一方面及其上述实现方式， 在第一方面的第七种实现方式中， 目 标导频工作点的值为范围 80%~100%中的一个值。

第二方面， 本发明实施例提供了一种导频锁定装置， 包括： 第一确定单 元， 用于确定光调制器当前在响应曲线上的导频工作点， 光调制器用于将加 载有导频电信号的业务流电信号调制到光信号上， 生成业务流光信号； 第二 确定单元， 若导频工作点的值小于第一阔值， 用于基于导频电信号经过光调 制器调制后输出的导频光信号的一倍频分量的调制深度与导频电信号的初 始幅度之间的对应关系、 以及导频光信号的目标调制深度， 确定导频电信号 的目标初始幅度； 第三确定单元， 若导频工作点的值大于或等于第一阔值， 用于基于导频电信号经过光调制器调制后输出的导频光信号的二倍频分量 的调制深度与导频电信号的初始幅度之间的对应关系、 以及导频光信号的目 标调制深度， 确定导频电信号的目标初始幅度。

结合第二方面， 在第二方面的第一种实现方式中， 第一确定单元， 具体 用于获得导频电信号经过光调制器调制后输出的 N个导频光信号的一倍频 分量的调制深度， 其中， N个导频光信号的一倍频分量的调制深度一一对应 于 N个导频电信号的初始幅度， N为大于 1的整数； 根据 N个导频光信号 的一倍频分量的调制深度和 N个导频电信号的初始幅度、以及导频电信号经 过光调制器调制后输出的导频光信号的一倍频分量的调制深度与导频电信 号的初始幅度之间的对应关系，确定光调制器当前在响应曲线上的导频工作 点。

结合第二方面及其上述实现方式， 在第二方面的第二种实现方式中， 导 频电信号经过光调制器调制后输出的导频光信号的一倍频分量的调制深度 与导频电信号的初始幅度之间的对应关系，是根据光调制器的传递函数确定 的， 或者是通过对光调制器进行仿真或测试确定的。

结合第二方面及其上述实现方式， 在第二方面的第三种实现方式中， 导 频电信号经过光调制器调制后输出的导频光信号的二倍频分量的调制深度 与导频电信号的初始幅度之间的对应关系，是根据光调制器的传递函数确定 的， 或者是通过对光调制器进行仿真或测试确定的。

结合第二方面及其上述实现方式， 在第二方面的第四种实现方式中， 第 一阔值为范围 50%~100%中的一个值， 目标调制深度为范围 0.001%~20%中 的一个值， 目标导频工作点的值为范围 80%~100%中的一个值。

第三方面， 本发明实施例提供了一种控制导频信号调制深度的方法， 包 括： 确定光调制器当前在响应曲线上的导频工作点， 光调制器用于将加载有 导频电信号的业务流电信号调制到光信号上， 生成业务流光信号； 若导频工 作点的值小于第一阔值，基于导频电信号经过光调制器调制后输出的导频光 信号的一倍频分量的调制深度与导频电信号的初始幅度之间的对应关系、 以 及导频光信号的目标调制深度， 确定导频电信号的目标初始幅度； 若导频工 作点的值大于或等于第一阔值，基于导频电信号经过光调制器调制后输出的 导频光信号的二倍频分量的调制深度与导频电信号的初始幅度之间的对应 关系、 以及导频光信号的目标调制深度， 确定导频电信号的目标初始幅度； 将导频电信号的初始幅度调整至目标初始幅度。

结合第三方面， 在第三方面的第一种实现方式中， 在确定光调制器当前 在响应曲线上的导频工作点时， 包括： 获得导频电信号经过光调制器调制后 输出的 N个导频光信号的一倍频分量的调制深度，其中， N个导频光信号的 一倍频分量的调制深度——对应于 N个导频电信号的初始幅度， N为大于 1 的整数； 根据 N个导频光信号的一倍频分量的调制深度和 N个导频电信号 的初始幅度、 以及导频电信号经过光调制器调制后输出的导频光信号的一倍 频分量的调制深度与导频电信号的初始幅度之间的对应关系，确定光调制器 当前在响应曲线上的导频工作点。

结合第三方面及其上述实现方式， 在第三方面的第二种实现方式中， 导 频电信号经过光调制器调制后输出的导频光信号的一倍频分量的调制深度 与导频电信号的初始幅度之间的对应关系，是根据光调制器的传递函数确定 的， 或者是通过对光调制器进行仿真或测试确定的。

结合第三方面及其上述实现方式， 在第三方面的第三种实现方式中， 导 频电信号经过光调制器调制后输出的导频光信号的二倍频分量的调制深度 与导频电信号的初始幅度之间的对应关系，是根据光调制器的传递函数确定 的， 或者是通过对光调制器进行仿真或测试确定的。

结合第三方面及其上述实现方式， 在第三方面的第四种实现方式中， 在 确定光调制器当前在响应曲线上的导频工作点之后， 该方法还包括： 若导频 工作点的值小于目标导频工作点的值， 将导频工作点调整至目标导频工作 点， 其中， 目标导频工作点的值大于或等于第一阔值。

结合第三方面及其上述实现方式， 在第三方面的第五种实现方式中， 第 一阔值为范围 50%~100%中的一个值， 目标调制深度为范围 0.001%~20%中 的一个值， 目标导频工作点的值为范围 80%~100%中的一个值。

基于上述技术方案， 在本发明实施例中， 根据光调制器的导频工作点来 确定本次调制过程中导频信号的主导分量， 也即一倍频分量或二倍频分量。 继而根据该主导分量的调制深度与导频初始幅度之间的关系， 来确定得到目 标调制深度所需要的导频信号的目标初始幅度， 并将导频信号的初始幅度调 整至目标初始幅度。 这样可以快速有效地调整导频调制深度， 进而将导频锁 定在期望的调制深度， 保证了检测光信道状态的准确性。 附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案， 下面将对本发明实施例中 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是本发明实施例的发射机的示意性框图。

图 2为本发明实施例的导频工作点的示意图。

图 3是本发明一个实施例的光调制器的仿真结果的示意图。

图 4是本发明另一实施例的光调制器的仿真结果的示意图。

图 5是本发明一个实施例的导频锁定装置的示意性框图。

图 6是本发明实施例的控制导频信号调制深度的方法的示意性流程图。 图 7是本发明另一实施例的导频锁定装置的示意性框图。 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， 所描述的实施例是本发明的一部分实施例， 而不 是全部实施例。 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 造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例， 都应属于本发明保护的范围。

图 1是本发明实施例的发射机的示意性框图。 如图 1所示， 发射机 10 包括导频加载装置 101、 光调制器 102和导频锁定装置 103。 导频加载装置 101， 用于生成导频电信号， 并将导频电信号加载至业务 流电信号。

例如， 导频加载装置生成导频电信号， 然后将导频电信号加载至输入的 业务流电信号上。 具体地， 导频加载装置可以包括导频生成装置、 数字信号 处理器和数据驱动器。 这种情况下， 业务流电信号通过数字信号处理器处理 之后， 输入至数据驱动器。 导频生成装置生成的导频电信号在数据驱动器的 管脚加载至业务流电信号， 以实现导频电信号的加载。 其中， 导频生成装置 能够按照需要生成不同幅度的导频电信号。

应理解， 以上描述仅是实现导频加载装置的一个具体例子， 是为了帮助 本领域技术人员更好地理解本发明实施例， 而非限制本发明实施例的范围。 例如， 导频加载装置也可以仅包括数字信号处理器和导频生成装置， 或者也 可以进一步地包括数模转换器等其它设备， 这些变化例都应落在本发明的保 护范围内。

光调制器 102， 用于将加载有导频电信号的业务流电信号调制到光信号 上， 生成业务流光信号。

例如，光调制器为 MZ调制器或者其它有着非线性传递特性的光调制器， 用于对输入的信号进行光调制， 进而可以获得适合在光信道传输的信号形 式。 这里， 光调制器将加载有导频电信号的业务流电信号调制到光信号上， 生成业务流光信号。

导频锁定装置 103， 用于确定光调制器当前在响应曲线上的导频工作点 和导频电信号的目标初始幅度， 并控制导频加载装置将导频电信号的初始幅 度调整至目标初始幅度。

其中， 若导频工作点的值小于第一阔值， 基于导频电信号经过光调制器 调制后输出的导频光信号的一倍频分量的调制深度与导频电信号的初始幅 度之间的对应关系、 以及导频光信号的目标调制深度， 确定导频电信号的目 标初始幅度。 若导频工作点的值大于或等于第一阔值， 基于导频电信号经过 光调制器调制后输出的导频光信号的二倍频分量的调制深度与导频电信号 的初始幅度之间的对应关系、 以及导频光信号的目标调制深度， 确定导频电 信号的目标初始幅度。

应理解， 光调制器当前在响应曲线上的导频工作点是对被调制对象整体 而言的。 图 2为本发明实施例的导频工作点的示意图。 如图 2所示， 初始幅 度为 的导频电信号 202与数字信号处理器输出的业务流电信号 201在数 据驱动器 203中整形放大， 合成为一个整体的电信号 204。 电信号 204由光 调制器调制到光信号上后， 得到业务流光信号 208。

这种情况下， 电信号 204为被调制的对象。 电信号 204的幅度对应到光 调制器的响应曲线 205 上的点为光调制器当前在响应曲线上的导频工作点 207。 其中， 响应曲线 205上的点 206为光调制器当前的偏置点。

也应理解， 导频工作点的值是指导频工作点对应的光场强度与响应曲线 顶点对应的光场强度的比值。

也应理解， 调制深度是指信号幅度与功率的比值。 一倍频分量的调制深 度是指导频光信号一倍频分量的幅度与导频光信号的功率的比值，二倍频分 量的调制深度是指导频光信号二倍频分量的幅度与导频光信号的功率的比 值。 导频信号的幅度实时对应着业务流信号的功率， 因此将导频锁定在预期 的调制深度时， 导频信号的幅度能够实时对应于业务流信号的功率， 进而可 以通过检测导频信号来获知光信道的状态。

其中， 第一阔值为才艮据该光调制器的响应特性确定的经险值。 若导频工 作点小于第一阔值， 说明该光调制器目前工作在线性工作区， 此时导频信号 的一倍频分量在本次调制过程中起主导作用。 因此， 可以根据导频信号的一 倍频分量的调制深度与导频信号的初始幅度之间的对应关系， 来确定得到目 标调制深度所需要要的导频信号的目标初始幅度。

若导频工作点大于或等于第一阔值，说明该光调制器目前工作在非线性 工作区， 此时导频信号的二倍频分量在本次调制过程中起主导作用。 因此， 可以根据导频信号的二倍频分量的调制深度与导频信号的初始幅度之间的 对应关系， 来确定得到目标调制深度所需要的导频信号的目标初始幅度。

基于上述技术方案， 在本发明实施例中， 根据光调制器的导频工作点来 确定本次调制过程中导频信号的主导分量， 也即一倍频分量或二倍频分量。 继而根据该主导分量的调制深度与导频初始幅度之间的关系， 来确定得到目 标调制深度所需要的导频信号的目标初始幅度， 并将导频信号的初始幅度调 整至目标初始幅度。 这样可以快速有效地调整导频调制深度， 进而将导频锁 定在期望的调制深度， 保证了检测光信道状态的准确性。

另外， 由于光调制器的非线性特性， 在经过光调制器非线性传递后， 导 频信号的功率与幅度之间的关系不稳定、 不可预知， 也即导频失锁， 导致无 法通过检测导频信号来获知光信道的状态。 根据本发明实施例的方法， 可以 快速有效地将导频锁定在期望的调制深度， 进而可以保证检测光信道状态的 准确性。

可选地， 作为一个实施例， 导频电信号经过光调制器调制后输出的导频 光信号的一倍频分量的调制深度与导频电信号的初始幅度之间的对应关系， 是根据光调制器的传递函数确定的， 或者是通过对光调制器进行仿真或测试 确定的。

例如， 以光调制器为 QPSK码型的 MZ调制器为例进行说明。 在根据光 调制器的传递函数确定一倍频分量的调制深度与导频电信号的初始幅度之 间的对应关系时， 可以按照以下步骤进行。

将导频信号 = ^-cos(2^ _s 加载到业务流信号 D_m (t)后，数据驱动器输出 电信号 β_ΰω(0， 如公式（1 )所示：

^( = ¾( -[l + ^cos(2^ _s ] ( 1 ) 其中， 为导频信号 R(t)的幅度， Λ为导频信号的频率， 为时间变量。 电信号 经由 ΜΖ调制器进行调制。 QPSK ( Quadrature Phase Shift

Keying, 四相相移键控）码型的 MZ调制器的传递函数如公式（2 )所示： π

«0 i- cos(— _SF_,.„( ) ( 2 )

2

其中， VRFJK 'DOJ/) , //为 MZ调制器的导频工作点， 为输入 ΜΖ调制器的信号功率， (0为 ΜΖ调制器输出的信号功率， ^为半波电压。

由公式（2 )可确定 ΜΖ调制器输出的 QPSK码型的信号的光功率表达 式， 如公式（3 )所示：

P_QPSK__0Ut (0 = ^'{1 - cos [π^η(\ + ξ^(2π f_st))D_out (t)]} ( 3 ) 其中， /_s为导频频率。

导频锁定装置检测 MZ调制器输出的光信号， 可以获得导频信号经过 MZ调制器调制后的幅度、功率等信息，进而据此确定导频信号的调制深度。 具体地， 导频锁定装置在检测光信号时， 先将光信号进行光电转换和模数转 换。 然后， 通过时频转换将信号分为两路， 一路获得直流分量 P_De， 一路获 得一倍频分量的幅度 和二倍频分量的幅度 P_2/， 并据此分别确定导频信号 一倍频分量的调制深度和二倍频分量的调制深度。

同时， 可以根据公式（3 )来确定理想状态下， MZ调制器输出的导频信 号的幅度功率信息。 具体地， 将公式（3 ) 中的余弦项作贝塞尔展开， 可获 得 0阶、 1阶和 2阶贝塞尔函数， 分别对应着检测端导频信号的的直流分量 P_DC (t)、一倍频分量的幅度/ ^( 和二倍频分量的幅度 Ρ_{2 ί}(0， 分别如公式（ 4 )、

)和（6 ) 所示：

P_DC (0 = (Ρ,„ ( /2)·[ΐ - J₀ (ηξπ) οο^ηπ)]

P_lf (t) = J_l (ηξπ) η(ηπ)Ρ_ίη (t)«cos(2^ _st)

P_2f ( = J 2 ^ξπ) ^(ηπ)Ρ_ίη (t)«cos(4^ _st)

其中， /。为 0阶贝塞尔函数， 为 1阶贝塞尔函数， /₂为 2阶贝塞尔函 数。

如前文所述的， 调制深度是指信号幅度与功率的比值。 而导频信号的直 流分量对应于导频信号的功率， 因此可以由公式（4 )、 （5 )和（6 )确定导 频信号的一倍频分量的调制深度 m^， 如公式（7 )所示：

m_lf = P_lf (t) /P_DC (t) = 2J₁ (ηξπ) ( 7 ) 又如， 图 3是本发明一个实施例的光调制器的仿真结果的示意图。 在图 3所示的仿真结果中， 纵坐标表示导频光信号的一倍频分量的调制深度， 横 坐标表示导频电信号的初始幅度， 4条斜率不同的直线分别对应于 4个不同 的工作点。 这里， 导频电信号的调制深度等于导频电信号的初始幅度与其功 率常数的比值， 因此可以根据图 3所示的仿真结果， 确定导频光信号的一倍 频分量的调制深度与导频电信号的初始幅度之间的对应关系，且该关系为线 性关系。 应理解， 不同的光调制器之间存在个体差异， 不同工作点对应的直 线斜率可能不同， 图 3所示的仿真结果仅是一个示例， 本发明实施例的保护 范围并不受限于此。

可选地， 作为另一实施例， 导频电信号经过光调制器调制后输出的导频 光信号的二倍频分量的调制深度与导频电信号的初始幅度之间的对应关系， 是根据光调制器的传递函数确定的， 或者是通过对光调制器进行仿真或测试 确定的。

例如， 类似地， 以光调制器为 QPSK码型的 ΜΖ调制器为例进行说明。 在根据光调制器的传递函数确定二倍频分量的调制深度与导频电信号的初 始幅度之间的对应关系时， 可以参照前述步骤进行。 具体地， 二倍频分量的 调制深度 m_2/， 如公式（8 )所示：

m_2f = P_2f (t) I P_DC (t) = 2J₂ (ηξπ) ( 8 ) 又如， 图 4是本发明另一实施例的光调制器的仿真结果的示意图。 在图 4所示的仿真结果中， 纵坐标导频光信号的二倍频分量的调制深度， 横坐标 表示导频电信号的调制深度， 4条不同的曲线分别对应于 4个不同的工作点。 这里， 导频电信号的调制深度等于导频电信号的初始幅度与其功率常数的比 值， 因此可以才艮据图 4所示的仿真结果， 确定导频光信号的二倍频分量的调 制深度与导频电信号的初始幅度之间的对应关系， 且该关系为非线性关系。 应理解， 不同的光调制器之间存在个体差异， 图 4所示的仿真结果仅是一个 示例， 本发明实施例的保护范围并不受限于此。

可选地， 作为一个实施例， 导频锁定装置 103具体用于， 获得导频电信 号经过光调制器调制后输出的 N个导频光信号的一倍频分量的调制深度，其 中， N个导频光信号的一倍频分量的调制深度一一对应于 N个导频电信号的 初始幅度， N为大于 1的整数。

然后， 根据 N个导频光信号的一倍频分量的调制深度和 N个导频电信 号的初始幅度、 以及导频电信号经过光调制器调制后输出的导频光信号的一 倍频分量的调制深度与导频电信号的初始幅度之间的对应关系，确定光调制 器当前在响应曲线上的导频工作点。

例如， 一倍频分量的调制深度与导频电信号的初始幅度之间的对应关系 是线性关系， 不同导频工作点的一倍频分量的调制深度与导频电信号的初始 幅度之间的对应关系是线性关系对应于不同的斜率。

在取 N的值为 2时，分别施加两个导频电信号的初始幅度，获得对应的 两个一倍频分量的调制深度（可以看作两个点）， 将这两点构成的直线的斜 率与前述不同工作点下的斜率进行比较。相同或相近斜率对应的导频工作点 即为光调制器当前在响应曲线上的导频工作点。 或者， 如图 3所示， 将施加 的两个导频电信号的初始幅度除以功率常数，得到两个导频电信号的调制深 度。 两个导频电信号的调制深度与对应的两个一倍频分量的调制深度构成两 个点， 确定这两点构成的直线的斜率， 然后将获得的斜率值分别与图 3中不 同工作点对应的直线的斜率值进行比较， 进而确定当前的导频工作点。

在 N取大于 2的值时， 可以确定这 N个点两两之间的斜率， 取斜率值 中的一个或者均值， 与前述不同工作点下的斜率进行比较。 相同或相近斜率 对应的导频工作点即为光调制器当前在响应曲线上的导频工作点。

例如， 导频生成装置向数据驱动器施加初始幅度为 的导频信号， 导频 锁定装置检测光信号后获得一倍频分量的调制深度 /^。 然后， 导频生成装 置向数据驱动器施加初始幅度为 的导频信号， 导频锁定装置检测光信号后 获取一倍频分量的调制深度 。 然后， 将 k = (_m;_f - _mi ² _f )/( 「 ₂)， 与前文获得 的在不同导频工作点下一倍频分量的调制深度和导频电信号的关系（对应的 斜率 ^ )， 作比较， 便可以确定 MZ调制器当前在响应曲线上的导频工作点。

在获知 MZ调制器的导频工作点 ;/后， 可以根据公式（7 )确定导频信号 的一倍频分量的调制深度与导频信号的初始幅度之间的对应关系。 同理， 可 以根据公式（8 )确定导频信号的二倍频分量的调制深度与导频信号的初始 幅度之间的对应关系。

可见， 导频信号的调制深度（ m^， m_2/ ) 由导频信号的初始幅度 和

MZ调制器的导频工作点 //共同决定。 如公式（7 )所示， 当 MZ调制器的导 频工作点为 100%时， 一倍频分量的调制深度 中正弦函数值为 0， 即没有 一倍频分量。 如公式（8 )所示， MZ调制器的导频工作点为 50%时， 二倍 频分量的调制深度 m_2/中余弦函数值为 0， 即没有二倍频分量。

由此可见， 上述对应关系可以简述为： MZ调制器的导频工作点在其响 应曲线的线性区时， 一倍频分量占主导； MZ调制器的导频工作点在其响应 曲线的拐点区 （非线性区）时， 二倍频分量占主导。 这里可以将线性区定义 为 50%~90%， 使用占主导的一倍频分量， 将 90%~100%定义为拐点区 （非 线性区）， 使用占主导的二倍频分量。 这里， 第一阔值为 90%。

又如， 第一阔值为 80%时， 相应地， 50%~80%为线性区， 80%~100%为 拐点区 （非线性区）。 应理解， 针对不同的光调制器， 线性区与非线性区的 划分不同， 相应的第一阔值取值也不同， 这些都应落在本发明实施例的保护 范围内。

或者，可以对 MZ调制器进行测试或仿真，在导频工作点一定的情况下， 确定一倍频分量的调制深度 与导频的初始幅度 的依赖关系、二倍频分量 的调制深度 m_2/与导频的初始幅度 的依赖关系。

由于一倍频的调制深度 随初始幅度 变化是线性的，在确定 MZ调制 器当前在响应曲线上的导频工作点时， 可以分别施加不同的初始幅度 ， 以 获得对应的一倍频分量的调制深度 m^。 然后据此确定 MZ调制器当前在响 应曲线上的导频工作点。 具体地， 可以按照前文所述的方法检测光信号， 然 后根据检测结果来确定一倍频分量的调制深度，为避免重复，在此不再赘述。 然后， 将 MZ调制器的导频工作点与第一阔值作比较， 也即判断该导频 工作点落在线性区还是非线性区， 进而确定在该导频工作点下的主导分量。 若导频工作点小于第一阈值（导频工作点落在线性区）， 一倍频分量占主导， 二倍频分量的作用较小， 可以忽略不计。 基于一倍频分量的调制深度与导频 信号的初始幅度之间的对应关系， 以及期望的目标调制深度 （例如， 0.001 %~20% ), 确定相应的初始幅度。 换句话说， 将目标调制深度带入该对 应关系， 确定对应的初始幅度。

若导频工作点大于或等于第一阔值（导频工作点落在非线性区）， 二倍 频分量占主导， 一倍频分量的作用较小， 可以忽略不计。 基于二倍频分量的 调制深度与导频信号的初始幅度之间的对应关系、 以及期望的目标调制深度 (例如， 0.001 %~20% ), 确定相应的初始幅度。

最后， 导频加载装置可以才艮据导频锁定装置输出的结果（例如， 导频信 号的目标初始幅度）， 生成合适的导频信号， 最终实现将导频信号的调制深 度锁定在期望的调制深度（例如， 2% )。

可选地， 作为另一实施例， 导频锁定装置还用于， 若导频工作点的值小 于目标导频工作点的值， 将导频工作点调整至目标导频工作点， 其中， 目标 导频工作点的值大于或等于第一阔值。

例如， 在确定了 MZ调制器当前的导频工作点后， 如果该导频工作点不 理想， 可以将导频工作点调整至目标导频工作点。 例如， MZ调制器进行 QPSK调制时， 偏置点在零点， 满幅调制使眼图张开最大， 这时目标导频工 作点要求大于 90%。具体地，可以通过改变数据驱动器输出的电信号的增益， 来调整 MZ调制器的导频工作点。

具体地， 可以通过改变数据驱动器输出的电信号的增益， 来调整 MZ调 制器的导频工作点。 具体地， 可以加初始幅度为 的导频信号， 相应地获得 一倍频分量的调制深度；^。 然后施加初始幅度为 的导频信号， 相应地获 得一倍频分量的调制深度 。 然后， 将 = - ξ₂) , 与在目标导频 工作点下一倍频分量的调制深度和导频信号的关系 （对应的斜率 ^ )， 作比 较。若 k > k ₀ ,控制数据驱动器增加电信号的增益，并在此基础上重新确定 直至 。

可选地， 作为另一实施例， 第一阔值为范围 50%~100%中的一个值。 可选地， 作为另一实施例， 目标调制深度为范围 0.001 %~20%中的一个 值。

可选地， 作为另一实施例， 目标导频工作点的值为范围 80%~100%中的 一个值。

图 5是本发明一个实施例的导频锁定装置的示意性框图。 例如， 该导频 锁定装置 50包括第一确定单元 501、第二确定单元 502和第三确定单元 503。

第一确定单元 501，用于确定光调制器当前在响应曲线上的导频工作点， 光调制器用于将加载有导频电信号的业务流电信号调制到光信号上，生成业 务流光信号。

例如，光调制器为 MZ调制器或者其它有着非线性传递特性的光调制器， 用于对输入的信号进行光调制， 进而可以获得适合在光信道传输的信号形 式。 这里， 光调制器将加载有导频电信号的业务流电信号调制到光信号上， 生成业务流光信号。

第二确定单元 502， 若导频工作点的值小于第一阔值， 用于基于导频电 信号经过光调制器调制后输出的导频光信号的一倍频分量的调制深度与导 频电信号的初始幅度之间的对应关系、 以及导频光信号的目标调制深度， 确 定导频电信号的目标初始幅度。

例如， 第一阔值为才艮据该光调制器的响应特性确定的经险值。 若工作点 小于第一阔值， 说明该光调制器目前工作在线性工作区， 此时导频信号的一 倍频分量在本次调制过程中起主导作用。 因此， 可以根据导频信号的一倍频 分量的调制深度与导频信号的初始幅度之间的对应关系， 来确定得到目标调 制深度所需要要的导频信号的目标初始幅度。

第三确定单元 503， 若导频工作点的值大于或等于第一阔值， 用于基于 导频电信号经过光调制器调制后输出的导频光信号的二倍频分量的调制深 度与导频电信号的初始幅度之间的对应关系、 以及导频光信号的目标调制深 度， 确定导频电信号的目标初始幅度。

例如， 第一阔值为才艮据该光调制器的响应特性确定的经险值。 若工作点 大于或等于第一阔值， 说明该光调制器目前工作在非线性工作区， 此时导频 信号的二倍频分量在本次调制过程中起主导作用。 因此， 可以根据导频信号 的二倍频分量的调制深度与导频信号的初始幅度之间的对应关系， 来确定得 到目标调制深度所需要的导频信号的目标初始幅度。

基于上述技术方案， 在本发明实施例中， 根据光调制器的导频工作点来 确定本次调制过程中导频信号的主导分量， 也即一倍频分量或二倍频分量。 继而根据该主导分量的调制深度与导频初始幅度之间的关系， 来确定得到目 标调制深度所需要的导频信号的目标初始幅度， 因而可以将导频信号的初始 幅度调整至目标初始幅度。 这样可以快速有效地调整导频调制深度， 进而将 导频锁定在期望的调制深度， 保证了检测光信道状态的准确性。

另外， 由于光调制器的非线性特性， 在经过光调制器非线性传递后， 导 频信号的功率与幅度之间的关系不稳定、 不可预知， 也即导频失锁， 导致无 法通过检测导频信号来获知光信道的状态。 根据本发明实施例的方法， 可以 快速有效地将导频锁定在期望的调制深度， 进而可以保证检测光信道状态的 准确性。

应理解，光调制器当前在响应曲线上的导频工作点是对被调制对象整体 而言的。 也应理解， 导频工作点的值是指导频工作点对应的光场强度与响应 曲线顶点对应的光场强度的比值。

也应理解， 调制深度是指信号幅度与功率的比值。 一倍频分量的调制深 度是指导频光信号一倍频分量的幅度与导频光信号的功率的比值，二倍频分 量的调制深度是指导频光信号二倍频分量的幅度与导频光信号的功率的比 值。 导频信号的幅度实时对应着业务流信号的功率， 因此将导频锁定在预期 的调制深度时， 导频信号的幅度能够实时对应于业务流信号的功率， 进而可 以通过检测导频信号来获知光信道的状态。

其中， 第一阔值为才艮据该光调制器的响应特性确定的经险值。 若导频工 作点小于第一阔值， 说明该光调制器目前工作在线性工作区， 此时导频信号 的一倍频分量在本次调制过程中起主导作用。 因此， 可以根据导频信号的一 倍频分量的调制深度与导频信号的初始幅度之间的对应关系， 来确定得到目 标调制深度所需要要的导频信号的目标初始幅度。

若导频工作点大于或等于第一阔值，说明该光调制器目前工作在非线性 工作区， 此时导频信号的二倍频分量在本次调制过程中起主导作用。 因此， 可以根据导频信号的二倍频分量的调制深度与导频信号的初始幅度之间的 对应关系， 来确定得到目标调制深度所需要的导频信号的目标初始幅度。

可选地， 作为一个实施例， 第一确定单元 501， 具体用于获得导频电信 号经过光调制器调制后输出的 N个导频光信号的一倍频分量的调制深度，其 中， N个导频光信号的一倍频分量的调制深度一一对应于 N个导频电信号的 初始幅度， N为大于 1的整数； 根据 N个导频光信号的一倍频分量的调制深 度和 N个导频电信号的初始幅度、以及导频电信号经过光调制器调制后输出 的导频光信号的一倍频分量的调制深度与导频电信号的初始幅度之间的对 应关系， 确定光调制器当前在响应曲线上的导频工作点。

可选地， 作为另一实施例， 导频电信号经过光调制器调制后输出的导频 光信号的一倍频分量的调制深度与导频电信号的初始幅度之间的对应关系， 是根据光调制器的传递函数确定的， 或者是通过对光调制器进行仿真或测试 确定的。

可选地， 作为另一实施例， 导频电信号经过光调制器调制后输出的导频 光信号的二倍频分量的调制深度与导频电信号的初始幅度之间的对应关系， 是根据光调制器的传递函数确定的， 或者是通过对光调制器进行仿真或测试 确定的。

可选地， 作为另一实施例， 第一阔值为范围 50%~100%中的一个值， 目 标调制深度为范围 0.001%~20%中的一个值， 目标导频工作点的值为范围 80%~100%中的一个值。

图 6是本发明实施例的控制导频信号调制深度的方法的示意性流程图。 图 6的方法 600可以由发射机来执行， 例如， 图 1中示出的发射机 10。

601， 确定光调制器当前在响应曲线上的导频工作点， 光调制器用于将 加载有导频电信号的业务流电信号调制到光信号上， 生成业务光信号。

例如，光调制器为 MZ调制器或者其它有着非线性传递特性的光调制器， 用于对输入的信号进行光调制， 进而可以获得适合在光信道传输的信号形 式。 这里， 光调制器将加载有导频电信号的业务流电信号调制到光信号上， 生成业务流光信号。

602, 若导频工作点的值小于第一阔值， 基于导频电信号经过光调制器 调制后输出的导频光信号的一倍频分量的调制深度与导频电信号的初始幅 度之间的对应关系、 以及导频光信号的目标调制深度， 确定导频电信号的目 标初始幅度。

例如， 第一阔值为才艮据该光调制器的响应特性确定的经险值。 若工作点 小于第一阔值， 说明该光调制器目前工作在线性工作区， 此时导频信号的一 倍频分量在本次调制过程中起主导作用。 因此， 可以根据导频信号的一倍频 分量的调制深度与导频信号的初始幅度之间的对应关系， 来确定得到目标调 制深度所需要要的导频信号的目标初始幅度。

603， 若导频工作点的值大于或等于第一阔值， 基于导频电信号经过光 调制器调制后输出的导频光信号的二倍频分量的调制深度与导频电信号的 初始幅度之间的对应关系、 以及导频光信号的目标调制深度， 确定导频电信 号的目标初始幅度。

例如， 第一阔值为才艮据该光调制器的响应特性确定的经险值。 若工作点 大于或等于第一阔值， 说明该光调制器目前工作在非线性工作区， 此时导频 信号的二倍频分量在本次调制过程中起主导作用。 因此， 可以根据导频信号 的二倍频分量的调制深度与导频信号的初始幅度之间的对应关系， 来确定得 到目标调制深度所需要的导频信号的目标初始幅度。

604， 将导频电信号的初始幅度调整至目标初始幅度。

基于上述技术方案， 在本发明实施例中， 根据光调制器的导频工作点来 确定本次调制过程中导频信号的主导分量， 也即一倍频分量或二倍频分量。 继而根据该主导分量的调制深度与导频初始幅度之间的关系， 来确定得到目 标调制深度所需要的导频信号的目标初始幅度， 并将导频信号的初始幅度调 整至目标初始幅度。 这样可以快速有效地调整导频调制深度， 进而将导频锁 定在期望的调制深度， 保证了检测光信道状态的准确性。

另外， 由于光调制器的非线性特性， 在经过光调制器非线性传递后， 导 频信号的功率与幅度之间的关系不稳定、 不可预知， 也即导频失锁， 导致无 法通过检测导频信号来获知光信道的状态。 根据本发明实施例的方法， 可以 快速有效地将导频锁定在期望的调制深度， 进而可以保证检测光信道状态的 准确性。

应理解，光调制器当前在响应曲线上的导频工作点是对被调制对象整体 而言的。 也应理解， 导频工作点的值是指导频工作点对应的光场强度与响应 曲线顶点对应的光场强度的比值。

也应理解， 调制深度是指信号幅度与功率的比值。 一倍频分量的调制深 度是指导频光信号一倍频分量的幅度与导频光信号的功率的比值，二倍频分 量的调制深度是指导频光信号二倍频分量的幅度与导频光信号的功率的比 值。 导频信号的幅度实时对应着业务流信号的功率， 因此将导频锁定在预期 的调制深度时， 导频信号的幅度能够实时对应于业务流信号的功率， 进而可 以通过检测导频信号来获知光信道的状态。 其中， 第一阔值为才艮据该光调制器的响应特性确定的经险值。 若导频工 作点小于第一阔值， 说明该光调制器目前工作在线性工作区， 此时导频信号 的一倍频分量在本次调制过程中起主导作用。 因此， 可以根据导频信号的一 倍频分量的调制深度与导频信号的初始幅度之间的对应关系， 来确定得到目 标调制深度所需要要的导频信号的目标初始幅度。

若导频工作点大于或等于第一阔值，说明该光调制器目前工作在非线性 工作区， 此时导频信号的二倍频分量在本次调制过程中起主导作用。 因此， 可以根据导频信号的二倍频分量的调制深度与导频信号的初始幅度之间的 对应关系， 来确定得到目标调制深度所需要的导频信号的目标初始幅度。

可选地， 作为一个实施例， 导频电信号经过光调制器调制后输出的导频 光信号的一倍频分量的调制深度与导频电信号的初始幅度之间的对应关系， 是根据光调制器的传递函数确定的， 或者是通过对光调制器进行仿真或测试 确定的。

例如， 以光调制器为 QPSK码型的 MZ调制器为例进行说明。 在根据光 调制器的传递函数确定一倍频分量的调制深度与导频电信号的初始幅度之 间的对应关系时， 可以按照以下步骤进行。

将导频信号 R(t) = ^.cos(2^ _st)加载到业务流信号 D_m ( 后，数据驱动器输出 电信号 ， 如公式（ 9 )所示：

^( = ¾ ( -[l + ^cos(2^ _s ] ( 9 ) 其中， 为导频信号 R(t)的幅度， /_s为导频信号的频率， t为时间变量。 电信号 经由 MZ调制器进行调制。 QPSK ( Quadrature Phase Shift

Keying, 四

其中， V_RF_K DJ , //为 MZ调制器的导频工作点， 为输入 MZ调制器的信号功率， (0为 MZ调制器输出的信号功率， ^为半波电压。

由公式（ 10 )可确定 MZ调制器输出的 QPSK码型的信号的光功率表达 式， 如公式（11 )所示：

P_QPSK__0Ut (0 = ^-{1 - cos [π^η(\ + ξ^(2π f_st))D_out (t)]} ( 11 ) 其中， /_s为导频频率。

导频锁定装置检测 MZ调制器输出的光信号， 可以获得导频信号经过 MZ调制器调制后的幅度、功率等信息，进而据此确定导频信号的调制深度。 具体地， 导频锁定装置在检测光信号时， 先将光信号进行光电转换和模数转 换。 然后， 通过时频转换将信号分为两路， 一路获得直流分量 P_De， 一路获 得一倍频分量的幅度 和二倍频分量的幅度 P_2/， 并据此分别确定导频信号 一倍频分量的调制深度和二倍频分量的调制深度。

同时， 可以根据公式（11 )来确定理想状态下， MZ调制器输出的导频 信号的幅度功率信息。 具体地， 将公式（11 ) 中的余弦项作贝塞尔展开， 可 获得 0阶、 1阶和 2阶贝塞尔函数， 分别对应着检测端导频信号的的直流分 量/^ (0、 一倍频分量的幅度^ (0和二倍频分量的幅度 Ρ_2ί(0， 分别如公式 ( 12)、 （ 13)和（ 14) 所示：

P_DC it) = {P_m ( /2)·[ΐ - ₀ {ηξπ) cos(^) ] ( 12 )

P_lf (0 = J_x (ηξπ) ύη(ηπ)Ρ_ίη (t)«cos(2^ _st) ( 13)

P_2f(0 = J₂ (ηξπ) c ^{j] )P_in (t)«cos(4^ _st) ( 14 ) 其中， /。为 0阶贝塞尔函数， 为 1阶贝塞尔函数， /₂为 2阶贝塞尔函 数。

如前文所述的， 调制深度是指信号幅度与功率的比值。 而导频信号的直 流分量对应于导频信号的功率， 因此可以由公式（12)、 （ 13)和（14)确定 导频信号的一倍频分量的调制深度 m^， 如公式（15)所示：

m_lf = P_lf (t) I P_DC (t) = 2 j (ηξπ) ( 15 ) 可选地， 作为另一实施例， 导频电信号经过光调制器调制后输出的导频 光信号的二倍频分量的调制深度与导频电信号的初始幅度之间的对应关系， 是根据光调制器的传递函数确定的， 或者是通过对光调制器进行仿真或测试 确定的。

类似地， 以光调制器为 QPSK码型的 MZ调制器为例进行说明。 在根据 光调制器的传递函数确定二倍频分量的调制深度与导频电信号的初始幅度 之间的对应关系时， 可以参照前述步骤进行。 具体地， 二倍频分量的调制深 度 m_2/， 如公式（ 16)所示：

m_2f = P_2f{t)jP_DC{t) = υ₂{ηξπ) ( 16 ) 可选地， 作为一个实施例， 在确定光调制器当前在响应曲线上的导频工 作点时，可以获得导频电信号经过光调制器调制后输出的 Ν个导频光信号的 一倍频分量的调制深度， 其中， Ν个导频光信号的一倍频分量的调制深度一 一对应于 N个导频电信号的初始幅度， N为大于 1的整数。

然后， 根据 N个导频光信号的一倍频分量的调制深度和 N个导频电信 号的初始幅度、 以及导频电信号经过光调制器调制后输出的导频光信号的一 倍频分量的调制深度与导频电信号的初始幅度之间的对应关系，确定光调制 器当前在响应曲线上的导频工作点。

例如， 一倍频分量的调制深度与导频电信号的初始幅度之间的对应关系 是线性关系， 不同导频工作点的一倍频分量的调制深度与导频电信号的初始 幅度之间的对应关系是线性关系对应于不同的斜率。

在取 N的值为 2时，分别施加两个导频电信号的初始幅度，获得对应的 两个一倍频分量的调制深度（可以看作两个点）， 将这两点构成的直线的斜 率与前述不同工作点下的斜率进行比较。相同或相近斜率对应的导频工作点 即为光调制器当前在响应曲线上的导频工作点。 或者， 如图 3所示， 将施加 的两个导频电信号的初始幅度除以功率常数，得到两个导频电信号的调制深 度。 两个导频电信号的调制深度与对应的两个一倍频分量的调制深度构成两 个点， 确定这两点构成的直线的斜率， 然后将获得的斜率值分别与图 3中不 同工作点对应的直线的斜率值进行比较， 进而确定当前的导频工作点。

在 N取大于 2的值时， 可以确定这 N个点两两之间的斜率， 取斜率值 中的一个或者均值， 与前述不同工作点下的斜率进行比较。 相同或相近斜率 对应的导频工作点即为光调制器当前在响应曲线上的导频工作点。

例如， 导频生成装置向数据驱动器施加初始幅度为 的导频信号， 导频 锁定装置检测光信号后获得一倍频分量的调制深度 /^。 然后， 导频生成装 置向数据驱动器施加初始幅度为 的导频信号， 导频锁定装置检测光信号后 获取一倍频分量的调制深度 。 然后， 将 = ( - )/( 「 ₂)， 与前文获得 的在不同导频工作点下一倍频分量的调制深度和导频电信号的关系（对应的 斜率 ^ )， 作比较， 便可以确定 MZ调制器当前在响应曲线上的导频工作点。

在获知 MZ调制器的导频工作点；/后， 可以根据公式（7 )确定导频信号 的一倍频分量的调制深度与导频信号的初始幅度之间的对应关系。 同理， 可 以根据公式（8 )确定导频信号的二倍频分量的调制深度与导频信号的初始 幅度之间的对应关系。

可见， 导频信号的调制深度（ m^， m_2/ ) 由导频信号的初始幅度 和

MZ调制器的导频工作点 //共同决定。 如公式（7 )所示， 当 MZ调制器的导 频工作点为 100%时， 一倍频分量的调制深度 中正弦函数值为 0， 即没有 一倍频分量。 如公式（8 )所示， MZ调制器的导频工作点为 50%时， 二倍 频分量的调制深度 m_2/中余弦函数值为 0， 即没有二倍频分量。

由此可见， 上述对应关系可以简述为： MZ调制器的导频工作点在其响 应曲线的线性区时， 一倍频分量占主导； MZ调制器的导频工作点在其响应 曲线的拐点区 （非线性区）时， 二倍频分量占主导。 这里可以将线性区定义 为 50%~90%， 使用占主导的一倍频分量， 将 90%~100%定义为拐点区 （非 线性区）， 使用占主导的二倍频分量。 这里， 第一阔值为 90%。

又如， 第一阔值为 80%时， 相应地， 50%~80%为线性区， 80%~100%为 拐点区 （非线性区）。 应理解， 针对不同的光调制器， 线性区与非线性区的 划分不同， 相应的第一阔值取值也不同， 这些都应落在本发明实施例的保护 范围内。

或者，可以对 MZ调制器进行测试或仿真，在导频工作点一定的情况下， 确定一倍频分量的调制深度 与导频的初始幅度 的依赖关系、二倍频分量 的调制深度 m_2/与导频的初始幅度 的依赖关系。

由于一倍频的调制深度 随初始幅度 变化是线性的，在确定 MZ调制 器当前在响应曲线上的导频工作点时， 可以分别施加不同的初始幅度 ， 以 获得对应的一倍频分量的调制深度 m^。 然后据此确定 MZ调制器当前在响 应曲线上的导频工作点。 具体地， 可以按照前文所述的方法检测光信号， 然 后根据检测结果来确定一倍频分量的调制深度，为避免重复，在此不再赘述。

然后， 将 MZ调制器的导频工作点与第一阔值作比较， 也即判断该导频 工作点落在线性区还是非线性区， 进而确定在该导频工作点下的主导分量。 若导频工作点小于第一阈值（导频工作点落在线性区）， 一倍频分量占主导， 二倍频分量的作用较小， 可以忽略不计。 基于一倍频分量的调制深度与导频 信号的初始幅度之间的对应关系， 以及期望的目标调制深度 （例如， 0.001 %~20% ), 确定相应的初始幅度。 换句话说， 将目标调制深度带入该对 应关系， 确定对应的初始幅度。

若导频工作点大于或等于第一阔值（导频工作点落在非线性区）， 二倍 频分量占主导， 一倍频分量的作用较小， 可以忽略不计。 基于二倍频分量的 调制深度与导频信号的初始幅度之间的对应关系、 以及期望的目标调制深度 (例如， 0.001 %~20% ), 确定相应的初始幅度。 最后， 导频生成装置可以才艮据导频锁定装置输出的结果（例如， 导频信 号的目标初始幅度）， 生成合适的导频信号， 最终实现将导频信号的调制深 度锁定在期望的调制深度（例如， 2% )。

可选地， 作为另一实施例， 在确定光调制器当前在响应曲线上的导频工 作点之后， 若导频工作点的值小于目标导频工作点的值， 还可以将导频工作 点调整至目标导频工作点，其中， 目标导频工作点的值大于或等于第一阔值。

例如， 在确定了 MZ调制器当前的导频工作点后， 如果该导频工作点不 理想， 可以将导频工作点调整至目标导频工作点。 例如， MZ调制器进行 QPSK调制时， 偏置点在零点， 满幅调制使眼图张开最大， 这时目标导频工 作点要求大于 90%。具体地，可以通过改变数据驱动器输出的电信号的增益， 来调整 MZ调制器的导频工作点。 这样可以减小码间串扰， 从而提高了调制 效率。

具体地， 可以通过改变数据驱动器输出的电信号的增益， 来调整 MZ调 制器的导频工作点。 具体地， 可以加初始幅度为 的导频信号， 相应地获得 一倍频分量的调制深度；^。 然后施加初始幅度为 的导频信号， 相应地获 得一倍频分量的调制深度 。 然后， 将 = - ξ₂) , 与在目标导频 工作点下一倍频分量的调制深度和导频信号的关系 （对应的斜率 ^ )， 作比 较。若 k > k ₀ ,控制数据驱动器增加电信号的增益，并在此基础上重新确定 直至 。

可选地， 作为另一实施例， 第一阔值为范围 50%~100%中的一个值， 目 标调制深度为范围 0.001%~20%中的一个值， 目标导频工作点的值为范围 80%~100%中的一个值。

图 7是本发明另一实施例的导频锁定装置的示意性框图。

图 7的导频锁定装置 70可用于实现上述方法实施例中各步骤及方法。 图 7的实施例中， 导频锁定装置 70包括接口 701、 发射电路 702、 接收电路 703、 处理器 704和存储器 705。 处理器 704控制导频锁定装置 70的操作， 并可用于处理信号。 存储器 705可以包括只读存储器和随机存取存储器， 并 向处理器 704提供指令和数据。发射电路 702和接收电路 703可以耦合到接 口 701。导频锁定装置 70的各个组件通过总线系统 709耦合在一起，其中总 线系统 709除包括数据总线之外， 还包括电源总线、 控制总线和状态信号总 线。 但是为了清楚说明起见， 在图中将各种总线都标为总线系统 709。 具体地， 存储器 705可存储执行以下过程的指令：

确定光调制器当前在响应曲线上的导频工作点， 光调制器用于将加载有 导频电信号的业务流电信号调制到光信号上， 生成业务光信号；

若导频工作点的值小于第一阔值，基于导频电信号经过光调制器调制后 输出的导频光信号的一倍频分量的调制深度与导频电信号的初始幅度之间 的对应关系、 以及导频光信号的目标调制深度， 确定导频电信号的目标初始 幅度；

若导频工作点的值大于或等于第一阔值，基于导频电信号经过光调制器 调制后输出的导频光信号的二倍频分量的调制深度与导频电信号的初始幅 度之间的对应关系、 以及导频光信号的目标调制深度， 确定导频电信号的目 标初始幅度。

基于上述技术方案， 在本发明实施例中， 根据光调制器的导频工作点来 确定本次调制过程中导频信号的主导分量， 也即一倍频分量或二倍频分量。 继而根据该主导分量的调制深度与导频初始幅度之间的关系， 来确定得到目 标调制深度所需要的导频信号的目标初始幅度， 因而可以将导频信号的初始 幅度调整至目标初始幅度。 这样可以快速有效地调整导频调制深度， 进而将 导频锁定在期望的调制深度， 保证了检测光信道状态的准确性。

另外， 由于光调制器的非线性特性， 在经过光调制器非线性传递后， 导 频信号的功率与幅度之间的关系不稳定、 不可预知， 也即导频失锁， 导致无 法通过检测导频信号来获知光信道的状态。 根据本发明实施例的方法， 可以 快速有效地将导频锁定在期望的调制深度， 进而可以保证检测光信道状态的 准确性。

应理解，光调制器当前在响应曲线上的导频工作点是对被调制对象整体 而言的。 也应理解， 导频工作点的值是指导频工作点对应的光场强度与响应 曲线顶点对应的光场强度的比值。

也应理解， 调制深度是指信号幅度与功率的比值。 一倍频分量的调制深 度是指导频光信号一倍频分量的幅度与导频光信号的功率的比值，二倍频分 量的调制深度是指导频光信号二倍频分量的幅度与导频光信号的功率的比 值。 导频信号的幅度实时对应着业务流信号的功率， 因此将导频锁定在预期 的调制深度时， 导频信号的幅度能够实时对应于业务流信号的功率， 进而可 以通过检测导频信号来获知光信道的状态。 其中， 第一阔值为才艮据该光调制器的响应特性确定的经险值。 若导频工 作点小于第一阔值， 说明该光调制器目前工作在线性工作区， 此时导频信号 的一倍频分量在本次调制过程中起主导作用。 因此， 可以根据导频信号的一 倍频分量的调制深度与导频信号的初始幅度之间的对应关系， 来确定得到目 标调制深度所需要要的导频信号的目标初始幅度。

若导频工作点大于或等于第一阔值，说明该光调制器目前工作在非线性 工作区， 此时导频信号的二倍频分量在本次调制过程中起主导作用。 因此， 可以根据导频信号的二倍频分量的调制深度与导频信号的初始幅度之间的 对应关系， 来确定得到目标调制深度所需要的导频信号的目标初始幅度。

可选地， 作为一个实施例， 存储器 705还可存储执行以下过程的指令： 获得导频电信号经过光调制器调制后输出的 N个导频光信号的一倍频 分量的调制深度， 其中， N个导频光信号的一倍频分量的调制深度一一对应 于 N个导频电信号的初始幅度， N为大于 1的整数；

根据 N个导频光信号的一倍频分量的调制深度和 N个导频电信号的初 始幅度、 以及导频电信号经过光调制器调制后输出的导频光信号的一倍频分 量的调制深度与导频电信号的初始幅度之间的对应关系，确定光调制器当前 在响应曲线上的导频工作点。

可选地， 作为另一实施例， 存储器 705还可存储执行以下过程的指令： 导频电信号经过光调制器调制后输出的导频光信号的一倍频分量的调 制深度与导频电信号的初始幅度之间的对应关系，是根据光调制器的传递函 数确定的， 或者是通过对光调制器进行仿真或测试确定的。

可选地， 作为另一实施例， 存储器 705还可存储执行以下过程的指令： 导频电信号经过光调制器调制后输出的导频光信号的二倍频分量的调 制深度与导频电信号的初始幅度之间的对应关系，是根据光调制器的传递函 数确定的， 或者是通过对光调制器进行仿真或测试确定的。

可选地， 作为另一实施例， 存储器 705还可存储执行以下过程的指令： 第一阔值为范围 50%~100%中的一个值， 目标调制深度为范围

0.001%~20%中的一个值， 目标导频工作点的值为范围 80%~100%中的一个 值。

应理解， 在本发明的各种实施例中， 上述各过程的序号的大小并不意味 着执行顺序的先后， 各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定， 而不应 对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

本领域普通技术人员可以意识到， 结合本文中所公开的实施例描述的各 示例的单元及算法步骤， 能够以电子硬件、 计算机软件或者二者的结合来实 现， 为了清楚地说明硬件和软件的可互换性， 在上述说明中已经按照功能一 般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执 行， 取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。 专业技术人员可以对每个 特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超 出本发明的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到， 为了描述的方便和简洁， 上述 描述的系统、 装置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。 另夕卜， 所显示或讨论的相互之间的 耦合或直接辆合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接辆合或 通信连接， 也可以是电的， 机械的或其它的形式连接。 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发明实施例方案的目的。

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存在， 也可以是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釆用硬件的形式实现， 也可以釆用软件 功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销 售或使用时， 可以存储在一个计算机可读取存储介质中。 基于这样的理解， 本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方 案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来， 该计算机软件产品存储在 一个存储介质中， 包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算 机， 服务器， 或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部 分步骤。 而前述的存储介质包括： U盘、 移动硬盘、 只读存储器 （ROM， Read-Only Memory )、 随机存取存 4诸器 ( RAM, Random Access Memory )、 磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

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 想到各种等效的修改或替换， 这些修改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以权利要求的保护范围为准。

Claims (1)

1. 权利要求

   1、 一种发射机， 其特征在于， 包括：

   导频加载装置， 用于生成导频电信号， 并将所述导频电信号加载至业务 流电信号；

   光调制器，用于将加载有所述导频电信号的业务流电信号调制到光信号 上， 生成业务流光信号；

   导频锁定装置， 用于确定所述光调制器当前在响应曲线上的导频工作点 和所述导频电信号的目标初始幅度， 并控制导频加载装置将所述导频电信号 的初始幅度调整至所述目标初始幅度， 其中，

   若所述导频工作点的值小于第一阔值，基于导频电信号经过所述光调制 器调制后输出的导频光信号的一倍频分量的调制深度与导频电信号的初始 幅度之间的对应关系、 以及导频光信号的目标调制深度， 确定所述导频电信 号的目标初始幅度，

   若所述导频工作点的值大于或等于第一阔值，基于导频电信号经过所述 光调制器调制后输出的导频光信号的二倍频分量的调制深度与导频电信号 的初始幅度之间的对应关系、 以及导频光信号的目标调制深度， 确定所述导 频电信号的目标初始幅度。

   2、 根据权利要求 1 所述的发射机， 其特征在于， 所述导频锁定装置具 体用于，

   获得导频电信号经过所述光调制器调制后输出的 N个导频光信号的一 倍频分量的调制深度，其中， 所述 N个导频光信号的一倍频分量的调制深度 ——对应于 N个导频电信号的初始幅度， N为大于 1的整数；

   根据所述 N个导频光信号的一倍频分量的调制深度和所述 N个导频电 信号的初始幅度、 以及导频电信号经过所述光调制器调制后输出的导频光信 号的一倍频分量的调制深度与导频电信号的初始幅度之间的对应关系，确定 所述光调制器当前在响应曲线上的导频工作点。

   3、 根据权利要求 1或 2所述的发射机， 其特征在于， 所述导频电信号 经过所述光调制器调制后输出的导频光信号的一倍频分量的调制深度与导 频电信号的初始幅度之间的对应关系，是根据所述光调制器的传递函数确定 的， 或者是通过对所述光调制器进行仿真或测试确定的。

   4、 根据权利要求 1或 2所述的发射机， 其特征在于， 所述导频电信号 经过所述光调制器调制后输出的导频光信号的二倍频分量的调制深度与导 频电信号的初始幅度之间的对应关系，是根据所述光调制器的传递函数确定 的， 或者是通过对所述光调制器进行仿真或测试确定的。

   5、 根据权利要求 1至 4中任一项所述的发射机， 其特征在于， 所述导 频锁定装置还用于， 若所述导频工作点的值小于目标导频工作点的值， 将所 述导频工作点调整至目标导频工作点， 其中， 所述目标导频工作点的值大于 或等于所述第一阔值。

   6、 根据权利要求 1至 5中任一项所述的发射机， 其特征在于， 所述第 一阔值为范围 50%~100%中的一个值。

   7、 根据权利要求 1至 5中任一项所述的发射机， 其特征在于， 所述目 标调制深度为范围 0.001 %~20%中的一个值。

   8、 根据权利要求 1至 5中任一项所述的发射机， 其特征在于， 所述目 标导频工作点的值为范围 80%~100%中的一个值。

   9、 一种导频锁定装置， 其特征在于， 包括：

   第一确定单元， 用于确定光调制器当前在响应曲线上的导频工作点， 所 述光调制器用于将加载有导频电信号的业务流电信号调制到光信号上， 生成 业务流光信号；

   第二确定单元， 若所述导频工作点的值小于第一阔值， 用于基于导频电 信号经过所述光调制器调制后输出的导频光信号的一倍频分量的调制深度 与导频电信号的初始幅度之间的对应关系、 以及导频光信号的目标调制深 度， 确定所述导频电信号的目标初始幅度；

   第三确定单元， 若所述导频工作点的值大于或等于第一阔值， 用于基于 导频电信号经过所述光调制器调制后输出的导频光信号的二倍频分量的调 制深度与导频电信号的初始幅度之间的对应关系、 以及导频光信号的目标调 制深度， 确定所述导频电信号的目标初始幅度。

   10、 根据权利要求 9所述的导频锁定装置， 其特征在于， 所述第一确定 单元，具体用于获得导频电信号经过所述光调制器调制后输出的 N个导频光 信号的一倍频分量的调制深度，其中， 所述 N个导频光信号的一倍频分量的 调制深度——对应于 N个导频电信号的初始幅度， N为大于 1的整数； 根据 所述 N个导频光信号的一倍频分量的调制深度和所述 N个导频电信号的初 始幅度、 以及导频电信号经过所述光调制器调制后输出的导频光信号的一倍 频分量的调制深度与导频电信号的初始幅度之间的对应关系，确定所述光调 制器当前在响应曲线上的导频工作点。

   11、 根据权利要求 9或 10所述的导频锁定装置， 其特征在于， 所述导 频电信号经过所述光调制器调制后输出的导频光信号的一倍频分量的调制 深度与导频电信号的初始幅度之间的对应关系，是根据所述光调制器的传递 函数确定的， 或者是通过对所述光调制器进行仿真或测试确定的。

   12、 根据权利要求 9或 10所述的导频锁定装置， 其特征在于， 所述导 频电信号经过所述光调制器调制后输出的导频光信号的二倍频分量的调制 深度与导频电信号的初始幅度之间的对应关系，是根据所述光调制器的传递 函数确定的， 或者是通过对所述光调制器进行仿真或测试确定的。

   13、 根据权利要求 9至 12中任一项所述的导频锁定装置， 其特征在于， 所述第一阔值为范围 50%~100%中的一个值， 所述目标调制深度为范围 0.001%~20%中的一个值， 所述目标导频工作点的值为范围 80%~100%中的 一个值。

   14、 一种控制导频信号调制深度的方法， 其特征在于， 包括：

   确定光调制器当前在响应曲线上的导频工作点， 所述光调制器用于将加 载有导频电信号的业务流电信号调制到光信号上， 生成业务流光信号；

   若所述导频工作点的值小于第一阔值，基于导频电信号经过所述光调制 器调制后输出的导频光信号的一倍频分量的调制深度与导频电信号的初始 幅度之间的对应关系、 以及导频光信号的目标调制深度， 确定所述导频电信 号的目标初始幅度；

   若所述导频工作点的值大于或等于第一阔值，基于导频电信号经过所述 光调制器调制后输出的导频光信号的二倍频分量的调制深度与导频电信号 的初始幅度之间的对应关系、 以及导频光信号的目标调制深度， 确定所述导 频电信号的目标初始幅度；

   将所述导频电信号的初始幅度调整至所述目标初始幅度。

   15、 根据权利要求 14所述的方法， 其特征在于， 所述确定光调制器当 前在响应曲线上的导频工作点， 包括：

   获得导频电信号经过所述光调制器调制后输出的 N个导频光信号的一 倍频分量的调制深度，其中， 所述 N个导频光信号的一倍频分量的调制深度 ——对应于 N个导频电信号的初始幅度， N为大于 1的整数； 根据所述 N个导频光信号的一倍频分量的调制深度和所述 N个导频电 信号的初始幅度、 以及导频电信号经过所述光调制器调制后输出的导频光信 号的一倍频分量的调制深度与导频电信号的初始幅度之间的对应关系，确定 所述光调制器当前在响应曲线上的导频工作点。

   16、 根据权利要求 14或 15所述的方法， 其特征在于， 所述导频电信号 经过所述光调制器调制后输出的导频光信号的一倍频分量的调制深度与导 频电信号的初始幅度之间的对应关系，是根据所述光调制器的传递函数确定 的， 或者是通过对所述光调制器进行仿真或测试确定的。

   17、 根据权利要求 14或 15所述的方法， 其特征在于， 所述导频电信号 经过所述光调制器调制后输出的导频光信号的二倍频分量的调制深度与导 频电信号的初始幅度之间的对应关系，是根据所述光调制器的传递函数确定 的， 或者是通过对所述光调制器进行仿真或测试确定的。

   18、 根据权利要求 14至 17中任一项所述的方法， 其特征在于， 在确定 光调制器当前在响应曲线上的导频工作点之后， 还包括：

   若所述导频工作点的值小于目标导频工作点的值，将所述导频工作点调 整至目标导频工作点， 其中， 所述目标导频工作点的值大于或等于所述第一 阔值。

   19、 根据权利要求 14至 18中任一项所述的方法， 其特征在于， 所述第 一阔值为范围 50%~100%中的一个值， 所述目标调制深度为范围 0.001%~20%中的一个值， 所述目标导频工作点的值为范围 80%~100%中的 一个值。