CN107294597B - 光发射机和光接收机的频率响应特性的测量装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种光发射机和光接收机的频率响应特性的测量装置及方法，该测量装置包括：生成单元，用于生成包括至少两个频率的用于驱动光发射机的调制器的驱动信号；计算单元，用于根据光接收机的输出信号中对应于检测信号中的振幅相同、频率不同的至少两个检测信号分量的输出信号分量，分别计算光发射机和光接收机的频率响应特性，其中，检测信号是经过光接收机的光电检测器进行光电转换后的检测信号。能够获得光发射机和光接收机各自的频率响应特性，且能够分别获得频率响应特性中的幅度响应和相位响应，并且，测量结果准确可靠。

Description

光发射机和光接收机的频率响应特性的测量装置及方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种光发射机和光接收机的频率响应特性的测量装置及方法。

背景技术

光通信系统以巨大的传输带宽、极大的扩容潜力、极低的传输损耗和低廉的造价等优势，在通信传输网络中占据着重要地位。随着高速数模转换(Digital-to-analogConversion,DAC)芯片、模数转换(Analog-to-digital Conversion,ADC)芯片以及数字信号处理(digital Signal Processing,DSP)芯片的发展，数字相干光通信技术成为了下一代通信的主流趋势。

频率响应特性包括幅度响应和相位响应，在光通信系统中，光发射机和光接收机的频率响应特性是重要的系统性能指标，准确测量光发射机和光接收机的频率响应特性对于系统的正常工作十分重要。随着光发射机和光接收机的操作频率超过几十GHz，对频率响应特性的准确测量变得越来越困难。

现有的测量光发射机和光接收机频率响应特性的方法有以下几种：脉冲频谱分析方法，该方法通过发送高速光瞬时脉冲，接收机检测接收脉冲的频谱形状，从而测量接收机频率响应；光外差检测方法，该方法令两个不同频率的激光器耦合，耦合后的光信号做光电检测，通过电频谱分析仪检测电信号的功率，从而测量频率响应特性；光强度噪声方法，该方法将含有自发辐射噪声的光信号输入到光电转换器中，采用电谱分析仪测量电信号的频谱，从而测量频率响应特性。

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

但是，由于光发射机和光接收机的频率响应特性很难从最终的检测信号中分离，因此，上述现有的几种方法很难测量光接收机的相位响应，且无法获得光发射机和光接收机各自的频率响应特征。并且，随着测量带宽的增大，准确的测量变得更加困难。

本发明实施例提供一种光发射机和光接收机的频率响应特性的测量装置及方法，能够获得光发射机和光接收机各自的频率响应特性，且能够分别获得频率响应特性中的幅度响应和相位响应，并且，测量结果准确可靠。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种光发射机和光接收机频率响应特性的测量装置，其中，所述光发射机包括调制器，所述光接收机包括光电检测器，所述光发射机的所述调制器与所述光接收机的所述光电检测器连接，所述调制器输出的信号输入到所述光电检测器中，所述测量装置包括：生成单元，所述生成单元用于生成包括至少两个频率的用于驱动所述光发射机的所述调制器的驱动信号；计算单元，所述计算单元用于根据所述光接收机的输出信号中对应于检测信号中的振幅相同、频率不同的至少两个检测信号分量的输出信号分量，分别计算所述光发射机和光接收机的频率响应特性，其中，所述检测信号是经过所述光接收机的所述光电检测器进行光电转换后的检测信号。

根据本发明实施例的第二方面，提供一种光发射机和光接收机频率响应特性的测量方法，其中，所述光发射机包括调制器，所述光接收机包括光电检测器，所述光发射机的所述调制器与所述光接收机的所述光电检测器连接，所述调制器输出的信号输入到所述光电检测器中，所述测量方法包括：生成包括至少两个频率的用于驱动所述光发射机的所述调制器的驱动信号；根据所述光接收机的输出信号中对应于检测信号中的振幅相同、频率不同的至少两个检测信号分量的输出信号分量，分别计算所述光发射机和光接收机的频率响应特性，其中，所述检测信号是经过所述光接收机的所述光电检测器进行光电转换后的检测信号。

本发明的有益效果在于：将光发射机和光接收机直接相连，获得经过光电转换后的检测信号中振幅相同、频率不同的至少两个检测信号分量，利用光接收机的输出信号中对应于该至少两个检测信号分量的输出信号分量，能够分别计算出光发射机和光接收机各自的频率响应特性，且能够分别获得频率响应特性中的幅度响应和相位响应，并且，测量结果准确可靠。

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是本发明实施例的光发射机的一示意图；

图2是本发明实施例的光接收机的一示意图；

图3是本发明实施例1的测量装置的一示意图；

图4是本发明实施例1的利用测量装置对光发射机和光接收机进行测量的一示意图；

图5是本发明实施例1的调制器驱动信号的一示意图；

图6是本发明实施例1的计算单元302的一示意图；

图7是本发明实施例2的电子设备的一示意图；

图8是本发明实施例2的电子设备的系统构成的一示意框图；

图9是本发明实施例3的测量方法的一示意图。

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。

本发明实施例提供的测量装置和测量方法可以测量现有的光发射机和光接收机结构。以下对本发明实施例的作为测量对象的光发射机和光接收机的结构进行示例性的说明。

图1是本发明实施例的光发射机的一示意图。如图1所示，光发射机100包括数模转换器(DAC)101、第一放大器102以及调制器103，数字驱动信号经过数模转换器101、第一放大器102后对调制器103进行驱动，调制器103对作为光源的激光器104发出的激光进行调制，输出经过调制的光信号。

图2是本发明实施例的光接收机的一示意图。如图2所示，光接收机200包括光电检测器201、第二放大器202以及模数转换器(ADC)203，光电检测器201接收发射机发送的光信号，光信号经过光电转换后输入到第二放大器202中，并经过模数转换器203后获得数字信号。

图1所示的光发射机和图2所示的光接收机是示例性的，光发射机和光接收机还可以包括其他现有的结构。

在利用本发明实施例的测量装置和测量方法进行测量时，将光发射机和光接收机直接相连，例如，可通过一小段光纤将光发射机和光接收机相连。光发射机的调制器与光接收机的光电检测器连接，该调制器输出的光信号不经过光纤传输链路，而直接输入到该光电检测器中。

以下对利用本发明实施例的测量装置和测量方法对该光发射机和光接收机的频率响应特性进行测量的过程进行详细的说明。

实施例1

本发明实施例提供一种光发射机和光接收机频率响应特性的测量装置，图3是本发明实施例1的测量装置的一示意图。如图3所示，测量装置300包括：

生成单元301，其用于生成包括至少两个频率的用于驱动光发射机的调制器的驱动信号；

计算单元302，其用于根据光接收机的输出信号中对应于检测信号中的振幅相同、频率不同的至少两个检测信号分量的输出信号分量，分别计算光发射机和光接收机的频率响应特性，其中，该检测信号是经过光接收机的光电检测器进行光电转换后的检测信号。

图4是本发明实施例1的利用测量装置对光发射机和光接收机进行测量的一示意图。如图4所示，生成单元301生成用于驱动光发射机100的调制器103的数字驱动信号，该数字驱动信号经过数模转换器101、第一放大器102后输入调制器103对其进行驱动，激光器104发出的激光经过调制器103的调制后，获得经过调制的光信号，经过调制的光信号直接输入到光接收机200的光电检测器201中，该光信号经过光电检测器201的光电转换后获得检测信号，该检测信号经过第二放大器202以及模数转换器203后输入到计算单元302中，其中，经过光电检测器201的光电转换后获得的检测信号包括振幅相同、频率不同的至少两个检测信号分量。

由上述实施例可知，将光发射机和光接收机直接相连，获得经过光电转换后的检测信号中振幅相同、频率不同的至少两个检测信号分量，利用光接收机的输出信号中对应于该至少两个检测信号分量的输出信号分量，能够分别计算出光发射机和光接收机各自的频率响应特性，且能够分别获得频率响应特性中的幅度响应和相位响应，并且，测量结果准确可靠。

在本实施例中，光发射机中的调制器可以使用现有的调制器，例如，该调制器是马赫曾德尔调制器(MZM，Mach-Zehnder)调制器。

在本实施例中，光接收机中的光电检测器可以使用现有的能够进行光电转换的光电检测器，例如，光电检测器为光电二极管。

在本实施例中，生成单元301生成的用于驱动光发射机的调制器的驱动信号包括至少两个频率的信号，例如，该驱动信号是包括至少两个正交频分复用(OFDM，OrthogonalFrequency Division Multiplexing)符号的一组OFDM符号。但是，本发明实施例不对该驱动信号的形式进行限制。

在本实施例中，该一组OFDM符号中OFDM符号的数量，可以根据实际需要而设定。例如，根据光发射机和光接收机的带宽而确定。

下面以一组OFDM符号为例，对本实施例的调制器驱动信号进行示例性的说明。

图5是本发明实施例1的调制器驱动信号的一示意图。如图5所示，该驱动信号为一组OFDM符号，其包括按照时间排列的N个正交频分复用符号，分别为S₁,S₂,S₃……,S_N，每个OFDM符号包括第一子载波和第二子载波，在图5中以S₁～S₄进行示例性的说明。第一子载波在图5中用“”表示，第二子载波在图5中用“”表示，在本实施例中，第一子载波又称为“数据子载波”，第二子载波又称为“射频(RF)子载波”。

如图5所示，对于第M个正交频分复用符号，数据子载波设置在第M个正交频分复用符号的频率小于或等于第2^M个子载波的所有偶数子载波上，射频子载波设置在第M个正交频分复用符号的第2^M+1个子载波上，其余子载波位置上为空，其中，射频子载波的功率大于或等于第一子载波的功率，M,N为正整数，M≤N。

例如，如图5所示，对于第1个OFDM符号S₁，第2个子载波上为数据子载波，第3个子载波上为射频子载波，其余子载波上设置为空，该射频子载波和数据子载波各自占据第1个OFDM符号功率的1/2；对于第2个OFDM符号S₂，第2、4个子载波上为数据子载波，第5个子载波上为射频子载波，其余子载波上设置为空，该射频子载波占据第2个OFDM符号功率的1/2，第2、4个子载波上的两个数据子载波共同占据第2个OFDM符号功率的1/2；对于第3个OFDM符号S₃，第2、4、6、8个子载波上为数据子载波，第9个子载波上为射频子载波，其余子载波上设置为空，该射频子载波占据第3个OFDM符号功率的1/2，第2、4、6、8个子载波上的4个数据子载波共同占据第3个OFDM符号功率的1/2；以此类推。

这样，通过将第二子载波(射频子载波)的功率设置为大于或等于第一子载波(数据子载波)，能够保证经过光电转换后的检测信号中振幅相同、频率不同的至少两个检测信号分量所占比例较大，从而能够进一步提高测量的精度。

在本实施例中，生成单元301生成一组OFDM符号构成的驱动信号可以使用现有的OFDM调制方法，例如，通过串并变换、符号映射，IFFT操作，并串变换和加入循环前缀等处理步骤来获得一组OFDM符号构成的驱动信号。

在本实施例中，如图4所示，生成单元301生成的驱动信号为数字信号，其经过数模转换器101后的驱动信号可以用以下的公式(1)表示：

其中，s(n)表示经过数模转换器后的驱动信号，D(k)和θ_k分别表示调制在第k个子载波上的数据子载波的幅度和相位信息，M是OFDM符号的序号，和是射频子载波的幅度和相位值，2^M+1是射频子载波序号，N表示IFFT/FFT变换点数，m表示子载波序号，n表示离散时间采样序号，k，m，n，M为正整数。

在本实施例中，驱动信号s(n)在经过第一放大器102后在输入调制器103之前的驱动信号可以用以下的公式(2)表示：

其中，s_T(n)表示在经过第一放大器102后的驱动信号，H_T(k)和分别表示发射机在第k个子载波处的幅度和相位响应，H_T(2^M+1)和分别表示发射机在射频子载波位置的幅度和相位响应，D(k)和θ_k分别表示调制在第k个子载波处上的数据子载波的幅度和相位信息，M是OFDM符号的序号，和是射频子载波的幅度和相位值，2^M+1是射频子载波序号，N表示IFFT/FFT变换点数，m表示子载波序号，n表示离散时间采样序号，k，m，n，M为正整数。

在本实施例中，s_T(n)输入调制器103对其进行驱动，激光器104发出的激光经过调制器103的调制后的光信号可以用以下的公式(3)表示：

其中，e_T(n)表示经过调制器103的调制后的光信号，该光信号为双边带光信号，上下边带互成共轭，H_T(k)和分别表示发射机在第k个子载波处的幅度和相位响应，H_T(2^M+1)和分别表示发射机在射频子载波位置的幅度和相位响应，D(k)和θ_k分别表示调制在每个子载波上的数据子载波的幅度和相位信息，k是子载波的序号，M是OFDM符号的序号，和是射频子载波的幅度和相位值，2^M+1是射频子载波序号，N表示IFFT/FFT变换点数，m表示子载波序号，n表示离散时间采样序号，k，m，n，M为正整数。

在本实施例中，调制后的光信号经过光电检测器201的光电转换后，可以用以下的公式(4)表示：

其中，H_R(k)和φ_k分别表示接收端第k个子载波处的幅度和相位响应，H_T(k)和分别表示发射机在第k个子载波处的幅度和相位响应，H_T(2^M+1)和分别表示发射机在射频子载波位置的幅度和相位响应，D(k)和θ_k分别表示调制在每个子载波上的数据子载波的幅度和相位信息，k是子载波的序号，M是OFDM符号的序号，和是射频子载波的幅度和相位值，2^M+1是射频子载序号，r表示光电转换器效率系数，N表示IFFT/FFT变换点数，m表示子载波序号，n表示离散时间采样序号，k，m，n，M为正整数。

其中，上述公式(4)等号右边部分中的第二项和第三项构成了数据子载波和射频子载波的交叉项，即构成了经过光电转换后的检测信号中振幅相同、频率不同的至少两个检测信号分量。

在本实施例中，该检测信号经过第二放大器202以及模数转换器203后，获得该接收机的输出信号，将该输出信号输入到计算单元302中。其中，对于该输出信号，可以利用现有的解调方法对其进行解调。例如，通过符号同步、移除循环前缀、串并变换、傅里叶变换(FFT)操作等处理步骤，获得解调后的OFDM符号。

在本实施例中，计算单元302根据光接收机的输出信号中对应于检测信号中的振幅相同、频率不同的至少两个检测信号分量的输出信号分量，分别计算光发射机和光接收机的频率响应特性。其中，可以按照输出信号中的各个OFDM符号的顺序，依次计算光发射机和光接收机在各个子载波的频点处的幅度响应和相位响应。

以下对计算单元302的结构以及计算光发射机和光接收机的频率响应特性的方法进行示例性的说明。

图6是本发明实施例1的计算单元302的一示意图。如图6所示，计算单元302包括：

第一计算单元601，其用于对于第1个正交频分复用符号，根据光接收机的输出信号中第1个正交频分复用符号的第1个子载波和第5个子载波计算光接收机的对应于第5个子载波的频点处的频率响应特性，根据光接收机的对应于第5个子载波的频点处的频率响应特性以及预先设定的第1个子载波的频点处的频率响应特性，计算光接收机的对应于第3个子载波的频点处的频率响应特性；

第二计算单元602，其用于对于第M个正交频分复用符号，根据光接收机的输出信号中第M个正交频分复用符号的第[2^M-1+1，2^M-1]个子载波中所有奇数子载波，计算光发射机的对应于第[2^M+1]个子载波的频点处的频率响应特性，其中，2<M≤N；

第三计算单元603，其用于根据光接收机的输出信号中第M个正交频分复用符号的第[1，2^M-1-1]个子载波中所有奇数子载波，计算光发射机的对应于第[2^M-1+2，2^M]个子载波中各个偶数子载波的频点处的频率响应特性，其中，2<M≤N；

第四计算单元604，其用于根据光接收机的输出信号中第M个正交频分复用符号的第[2^M+3，2^M＋1+1]个子载波中所有奇数子载波，计算光接收机的对应于各个奇数子载波的频点处的频率响应特性，其中，2<M≤N。

在本实施例中，假设光发射机在第2个子载波和第3个子载波的频点处的幅度响应H_T(2)、H_T(3)、光接收机在第1个子载波的频点处的幅度响应H_R(1)均为1，光发射机在第2、3个子载波的频点处的相位响应和光接收机在第1个子载波的频点处的相位响应均为0。

在本实施例中，第一计算单元601按照上面的公式(4)，根据光接收机的输出信号中第1个正交频分复用符号的第1个子载波和第5个子载波计算光接收机的对应于第5个子载波的频点处的幅度响应H_R(5)和相位响应并根据该幅度响应H_R(5)和相位响应以及预先设定的幅度响应H_R(1)和相位响应计算光接收机的对应于第3个子载波的频点处的幅度响应H_R(3)和相位响应例如，可采用求平均值的方法获得该H_R(3)和

在本实施例中，对于第M个正交频分复用符号，2<M≤N，第二计算单元602根据光接收机的输出信号中第M个正交频分复用符号的第[2^M-1+1，2^M-1]个子载波中所有奇数子载波，计算光发射机的对应于第[2^M+1]个子载波的频点处的频率响应特性。

例如，可根据以下的公式(5)计算光发射机的对应于第[2^M+1]个子载波的频点处的频率响应特性：

其中，表示光发射机的对应于第[2^M+1]个子载波的频点处的频率响应特性，M是OFDM符号的序号，A(2^M+1)和是射频子载波的幅度和相位值，2^M+1是射频子载序号，r表示光电转换器效率系数，i为大于等于0的整数。

在本实施例中，对于第M个正交频分复用符号，2<M≤N，第三计算单元603根据光接收机的输出信号中第M个正交频分复用符号的第[1，2^M-1-1]个子载波中所有奇数子载波，计算光发射机的对应于第[2^M-1+2，2^M]个子载波中各个偶数子载波的频点处的频率响应特性。

例如，可根据以下的公式(6)计算光发射机的对应于第[2^M-1+2，2^M]个子载波中各个偶数子载波的频点处的频率响应特性：

其中，表示光发射机的对应于第[2^M-1+2，2^M]个子载波中各个偶数子载波的频点处的频率响应特性，i是子载波的序号，i＝[0，2^M-2]，M是OFDM符号的序号，A(2^M+1)和是射频子载波的幅度和相位值，2^M+1是射频子载序号，r表示光电转换器效率系数。

在本实施例中，对于第M个正交频分复用符号，2<M≤N，第四计算单元604根据光接收机的输出信号中第M个正交频分复用符号的第[2^M+3，2^M+1+1]个子载波中所有奇数子载波，计算光接收机的对应于各个奇数子载波的频点处的频率响应特性。

例如，可根据以下的公式(7)计算光接收机的对应于各个奇数子载波的频点处的频率响应特性：

其中，表示光接收机的对应于各个奇数子载波的频点处的频率响应特性，i是子载波的序号，i＝[0，2^M-1]，M是OFDM符号的序号，A(2^M+1)和是射频子载波的幅度和相位值，2^M+1是射频子载序号，r表示光电转换器效率系数。

例如，在计算出光接收机的对应于第5个子载波的频点处的幅度响应H_R(5)和相位响应以及光接收机的对应于第3个子载波的频点处的幅度响应H_R(3)和相位响应之后，从光接收机的输出信号的第2个OFDM符号中提取第1、3、7、9个子载波数据，基于第3、7个子载波数据可以得出光发射机的对应于第5个子载波频点处的频率响应特性和光接收机的对应于第7个子载波频点处的频率响应特性，通过光接收机的输出信号的第2个OFDM符号中第1、4个子载波数据得出光发射机的对应于第4个子载波频点处的频率响应特性和光接收机的对应于第9个子载波频点处的频率响应特性；然后，从光接收机的输出信号的第3个OFDM符号中提取第1、3、5、7、11、13、15、17个数据子载波，基于第5、7、11、13个子载波数据可以得出发射机的对应于第9个子载波频点处的频率响应特性和光接收机的对应于第11、13个子载波频点处的频率响应特性；通过光接收机的输出信号的第3个OFDM符号中第3、15个子载波数据得出光接收机的对应于第6个子载波频点处的频率响应特性和光接收机的对应于第15个子载波频点处的频率响应特性；通过光接收机的输出信号的第3个OFDM符号中第1、17个子载波数据得出光接收机的对应于第8个子载波频点处的频率响应特性和光接收机的对应于第17个子载波频点处的频率响应特性，以此类推。

通过以上的递推计算过程，能够获得光发射机和光接收机对应于各个子载波的频点处的幅度响应和相位响应。

由上述实施例可知，将光发射机和光接收机直接相连，获得经过光电转换后的检测信号中振幅相同、频率不同的至少两个检测信号分量，利用光接收机的输出信号中对应于该至少两个检测信号分量的输出信号分量，能够分别计算出光发射机和光接收机各自的频率响应特性，且能够分别获得频率响应特性中的幅度响应和相位响应，并且，测量结果准确可靠。

实施例2

本发明实施例还提供了一种电子设备，图7是本发明实施例2的电子设备的一示意图。如图7所示，电子设备700包括测量装置701，测量装置701的结构和功能与实施例1中的记载相同，此处不再赘述。

图8是本发明实施例2的电子设备的系统构成的一示意框图。如图8所示，电子设备800可以包括中央处理器801和存储器802；存储器802耦合到中央处理器801。该图是示例性的；还可以使用其它类型的结构，来补充或代替该结构，以实现电信功能或其它功能。

如图8所示，该电子设备800还可以包括：输入单元803、显示器804、电源805。

在一个实施方式中，实施例1所述的测量装置的功能可以被集成到中央处理器801中。其中，中央处理器801可以被配置为：生成包括至少两个频率的用于驱动所述光发射机的所述调制器的驱动信号；根据所述光接收机的输出信号中对应于检测信号中的振幅相同、频率不同的至少两个检测信号分量的输出信号分量，分别计算所述光发射机和光接收机的频率响应特性，其中，所述检测信号是经过所述光接收机的所述光电检测器进行光电转换后的检测信号。

其中，生成的所述驱动信号为包括至少两个正交频分复用符号的一组正交频分复用符号。

其中，所述一组正交频分复用符号中的各个正交频分复用符号包括第一子载波和第二子载波，其中，所述第二子载波的功率大于或等于所述第一子载波的功率。

其中，所述一组正交频分复用符号包括按照时间排列的N个正交频分复用符号，其中，对于第M个正交频分复用符号，所述第一子载波设置在第M个正交频分复用符号的频率小于或等于第2^M个子载波的所有偶数子载波上，所述第二子载波设置在第M个正交频分复用符号的第2^M+1个子载波上，其中，M,N为正整数，M≤N。

其中，对于各个正交频分复用符号，所述检测信号中的振幅相同、频率不同的至少两个检测信号分量是所述检测信号中的所述第一子载波和所述第二子载波的至少两个交叉项。

在本实施例中电子设备800也并不是必须要包括图8中所示的所有部件。

如图8所示，中央处理器801有时也称为控制器或操作控件，可以包括微处理器或其它处理器装置和/或逻辑装置，中央处理器801接收输入并控制电子设备800的各个部件的操作。

存储器802，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。并且中央处理器801可执行该存储器802存储的该程序，以实现信息存储或处理等。其它部件的功能与现有类似，此处不再赘述。电子设备800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。

由上述实施例可知，将光发射机和光接收机直接相连，获得经过光电转换后的检测信号中振幅相同、频率不同的至少两个检测信号分量，利用光接收机的输出信号中对应于该至少两个检测信号分量的输出信号分量，能够分别计算出光发射机和光接收机各自的频率响应特性，且能够分别获得频率响应特性中的幅度响应和相位响应，并且，测量结果准确可靠。

实施例3

本发明实施例还提供一种光发射机和光接收机频率响应特性的测量方法，其对应于实施例1的测量装置。图9是本发明实施例3的测量方法的一示意图。如图9所示，该方法包括：

步骤901：生成包括至少两个频率的用于驱动光发射机的调制器的驱动信号；

步骤902：根据光接收机的输出信号中对应于检测信号中的振幅相同、频率不同的至少两个检测信号分量的输出信号分量，分别计算光发射机和光接收机的频率响应特性，其中，检测信号是经过光接收机的光电检测器进行光电转换后的检测信号。

在本实施例中，生成驱动信号的方法以及计算频率响应特性的方法与实施例1中的记载相同，此处不再重复。

由上述实施例可知，将光发射机和光接收机直接相连，获得经过光电转换后的检测信号中振幅相同、频率不同的至少两个检测信号分量，利用光接收机的输出信号中对应于该至少两个检测信号分量的输出信号分量，能够分别计算出光发射机和光接收机各自的频率响应特性，且能够分别获得频率响应特性中的幅度响应和相位响应，并且，测量结果准确可靠。

本发明实施例还提供一种计算机可读程序，其中当在测量装置或电子设备中执行所述程序时，所述程序使得计算机在所述测量装置或电子设备中执行实施例3所述的测量方法。

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测量装置或电子设备中执行实施例3所述的测量方法。

结合本发明实施例描述的在所述测量装置或电子设备中执行测量方法可直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或二者组合。例如，图3中所示的功能框图中的一个或多个和/或功能框图的一个或多个组合，既可以对应于计算机程序流程的各个软件模块，亦可以对应于各个硬件模块。这些软件模块，可以分别对应于图9所示的各个步骤。这些硬件模块例如可利用现场可编程门阵列(FPGA)将这些软件模块固化而实现。

软件模块可以位于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动磁盘、CD-ROM或者本领域已知的任何其它形式的存储介质。可以将一种存储介质耦接至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息；或者该存储介质可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。该软件模块可以存储在移动终端的存储器中，也可以存储在可插入移动终端的存储卡中。例如，若设备(例如移动终端)采用的是较大容量的MEGA-SIM卡或者大容量的闪存装置，则该软件模块可存储在该MEGA-SIM卡或者大容量的闪存装置中。

针对图1描述的功能框图中的一个或多个和/或功能框图的一个或多个组合，可以实现为用于执行本申请所描述功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑器件、分立硬件组件、或者其任意适当组合。针对图1描述的功能框图中的一个或多个和/或功能框图的一个或多个组合，还可以实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、与DSP通信结合的一个或多个微处理器或者任何其它这种配置。

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、一种光发射机和光接收机频率响应特性的测量装置，其中，所述光发射机包括调制器，所述光接收机包括光电检测器，所述光发射机的所述调制器与所述光接收机的所述光电检测器连接，所述调制器输出的信号输入到所述光电检测器中，

所述测量装置包括：

生成单元，所述生成单元用于生成包括至少两个频率的用于驱动所述光发射机的所述调制器的驱动信号；

计算单元，所述计算单元用于根据所述光接收机的输出信号中对应于检测信号中的振幅相同、频率不同的至少两个检测信号分量的输出信号分量，分别计算所述光发射机和光接收机的频率响应特性，其中，所述检测信号是经过所述光接收机的所述光电检测器进行光电转换后的检测信号。

附记2、根据附记1所述的装置，其中，

所述生成单元生成的所述驱动信号为包括至少两个正交频分复用符号的一组正交频分复用符号。

附记3、根据附记2所述的装置，其中，

所述一组正交频分复用符号中的各个正交频分复用符号包括第一子载波和第二子载波，其中，所述第二子载波的功率大于或等于所述第一子载波的功率。

附记4、根据附记3所述的装置，其中，

所述一组正交频分复用符号包括按照时间排列的N个正交频分复用符号，其中，对于第M个正交频分复用符号，所述第一子载波设置在第M个正交频分复用符号的频率小于或等于第2^M个子载波的所有偶数子载波上，所述第二子载波设置在第M个正交频分复用符号的第2^M+1个子载波上，其中，M,N为正整数，M≤N。

附记5、根据附记3或4所述的装置，其中，

对于各个正交频分复用符号，所述检测信号中的振幅相同、频率不同的至少两个检测信号分量是所述检测信号中的所述第一子载波和所述第二子载波的至少两个交叉项。

附记6、根据附记4所述的装置，其中，所述计算单元包括：

第一计算单元，所述第一计算单元用于对于第1个正交频分复用符号，根据所述光接收机的输出信号中第1个正交频分复用符号的第1个子载波和第5个子载波计算所述光接收机的对应于第5个子载波的频点处的频率响应特性，根据所述光接收机的对应于第1个正交频分复用符号的第5个子载波的频点处的频率响应特性以及预先设定的第1个子载波的频点处的频率响应特性，计算所述光接收机的对应于第3个子载波的频点处的频率响应特性。

附记7、根据附记6所述的装置，其中，所述计算单元还包括：

第二计算单元，所述第二计算单元用于对于第M个正交频分复用符号，根据所述光接收机的输出信号中第M个正交频分复用符号的第[2^M-1+1，2^M-1]个子载波中所有奇数子载波，计算所述光发射机的对应于第[2^M+1]个子载波的频点处的频率响应特性，其中，2<M≤N；

第三计算单元，所述第三计算单元用于根据所述光接收机的输出信号中第M个正交频分复用符号的第[1，2^M-1-1]个子载波中所有奇数子载波，计算所述光发射机的对应于第[2^M-1+2，2^M]个子载波中各个偶数子载波的频点处的频率响应特性，其中，2<M≤N；

第四计算单元，所述第四计算单元用于根据所述光接收机的输出信号中第M个正交频分复用符号的第[2^M+3，2^M+1+1]个子载波中所有奇数子载波，计算所述光接收机的对应于各个奇数子载波的频点处的频率响应特性，其中，2<M≤N。

附记8、一种光发射机和光接收机频率响应特性的测量方法，其中，所述光发射机包括调制器，所述光接收机包括光电检测器，所述光发射机的所述调制器与所述光接收机的所述光电检测器连接，所述调制器输出的信号输入到所述光电检测器中，

所述测量方法包括：

生成包括至少两个频率的用于驱动所述光发射机的所述调制器的驱动信号；

根据所述光接收机的输出信号中对应于检测信号中的振幅相同、频率不同的至少两个检测信号分量的输出信号分量，分别计算所述光发射机和光接收机的频率响应特性，其中，所述检测信号是经过所述光接收机的所述光电检测器进行光电转换后的检测信号。

附记9、根据附记8所述的方法，其中，

生成的所述驱动信号为包括至少两个正交频分复用符号的一组正交频分复用符号。

附记10、根据附记9所述的方法，其中，

所述一组正交频分复用符号中的各个正交频分复用符号包括第一子载波和第二子载波，其中，所述第二子载波的功率大于或等于所述第一子载波的功率。

附记11、根据附记10所述的方法，其中，

所述一组正交频分复用符号包括按照时间排列的N个正交频分复用符号，其中，对于第M个正交频分复用符号，所述第一子载波设置在第M个正交频分复用符号的频率小于或等于第2^M个子载波的所有偶数子载波上，所述第二子载波设置在第M个正交频分复用符号的第2^M+1个子载波上，其中，M,N为正整数，M≤N。

附记12、根据附记9或10所述的方法，其中，

对于各个正交频分复用符号，所述检测信号中的振幅相同、频率不同的至少两个检测信号分量是所述检测信号中的所述第一子载波和所述第二子载波的至少两个交叉项。

附记13、根据附记11所述的方法，其中，所述根据所述接收机的输出信号中对应于所述振幅相同、频率不同的至少两个检测信号分量的输出信号分量，分别计算所述光发射机和光接收机的频率响应特性，包括：

对于第1个正交频分复用符号，根据所述光接收机的输出信号中第1个正交频分复用符号的第1个子载波和第5个子载波计算所述光接收机的对应于第5个子载波的频点处的频率响应特性，根据所述光接收机的对应于第1个正交频分复用符号的第5个子载波的频点处的频率响应特性以及预先设定的第1个子载波的频点处的频率响应特性，计算所述光接收机的对应于第3个子载波的频点处的频率响应特性。

附记14、根据附记13所述的方法，其中，所述根据所述接收机的输出信号中对应于所述振幅相同、频率不同的至少两个检测信号分量的输出信号分量，分别计算所述光发射机和光接收机的频率响应特性，还包括：

对于第M个正交频分复用符号，2<M≤N，

对于第M个正交频分复用符号，根据所述光接收机的输出信号中第M个正交频分复用符号的第[2^M-1+1，2^M-1]个子载波中所有奇数子载波，计算所述光发射机的对应于第[2^M+1]个子载波的频点处的频率响应特性；

根据所述光接收机的输出信号中第M个正交频分复用符号的第[1，2^M-1-1]个子载波中所有奇数子载波，计算所述光发射机的对应于第[2^M-1+2，2^M]个子载波中各个偶数子载波的频点处的频率响应特性；

根据所述光接收机的输出信号中第M个正交频分复用符号的第[2^M+3，2^M+1+1]个子载波中所有奇数子载波，计算所述光接收机的对应于各个奇数子载波的频点处的频率响应特性。

Claims (10)

1.一种光发射机和光接收机频率响应特性的测量装置，其中，所述光发射机包括调制器，所述光接收机包括光电检测器，所述光发射机的所述调制器与所述光接收机的所述光电检测器直接连接，所述调制器输出的信号直接输入到所述光电检测器中，

所述测量装置包括：

生成单元，所述生成单元用于生成包括至少两个频率的用于驱动所述光发射机的所述调制器的驱动信号；

计算单元，所述计算单元用于根据所述光接收机的输出信号中对应于检测信号中的振幅相同、频率不同的至少两个检测信号分量的输出信号分量，分别计算所述光发射机和光接收机的频率响应特性，其中，所述检测信号是经过所述光接收机的所述光电检测器进行光电转换后的检测信号。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，

所述生成单元生成的所述驱动信号为包括至少两个正交频分复用符号的一组正交频分复用符号。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，

所述一组正交频分复用符号中的各个正交频分复用符号包括第一子载波和第二子载波，其中，所述第二子载波的功率大于或等于所述第一子载波的功率。

4.根据权利要求3所述的装置，其中，

所述一组正交频分复用符号包括按照时间排列的N个正交频分复用符号，其中，对于第M个正交频分复用符号，所述第一子载波设置在第M个正交频分复用符号的频率小于或等于第2^M个子载波的所有偶数子载波上，所述第二子载波设置在第M个正交频分复用符号的第2^M+1个子载波上，其中，M,N为正整数，M≤N。

5.根据权利要求3或4所述的装置，其中，

对于各个正交频分复用符号，所述检测信号中的振幅相同、频率不同的至少两个检测信号分量是所述检测信号中的所述第一子载波和所述第二子载波的至少两个交叉项。

6.一种光发射机和光接收机频率响应特性的测量方法，其中，所述光发射机包括调制器，所述光接收机包括光电检测器，所述光发射机的所述调制器与所述光接收机的所述光电检测器直接连接，所述调制器输出的信号直接输入到所述光电检测器中，

所述测量方法包括：

生成包括至少两个频率的用于驱动所述光发射机的所述调制器的驱动信号；

根据所述光接收机的输出信号中对应于检测信号中的振幅相同、频率不同的至少两个检测信号分量的输出信号分量，分别计算所述光发射机和光接收机的频率响应特性，其中，所述检测信号是经过所述光接收机的所述光电检测器进行光电转换后的检测信号。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，

生成的所述驱动信号为包括至少两个正交频分复用符号的一组正交频分复用符号。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，

所述一组正交频分复用符号中的各个正交频分复用符号包括第一子载波和第二子载波，其中，所述第二子载波的功率大于或等于所述第一子载波的功率。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，

所述一组正交频分复用符号包括按照时间排列的N个正交频分复用符号，其中，对于第M个正交频分复用符号，所述第一子载波设置在第M个正交频分复用符号的频率小于或等于第2^M个子载波的所有偶数子载波上，所述第二子载波设置在第M个正交频分复用符号的第2^M+1个子载波上，其中，M,N为正整数，M≤N。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其中，

对于各个正交频分复用符号，所述检测信号中的振幅相同、频率不同的至少两个检测信号分量是所述检测信号中的所述第一子载波和所述第二子载波的至少两个交叉项。