CN110581737A - Iq调制器的控制方法与装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种IQ调制器的控制方法与装置，该控制方法包括：将第一频率的微扰信号与第二频率的微扰信号分别加在IQ调制器的第一路的P极与N极上，第一频率与第二频率互质，第一路为I路或Q路；根据IQ调制器的输出信号，获取至少三个频点上的幅值，并根据至少三个频点上的幅值之间的关系，获取当前偏置点位置，至少三个频点由第一频率与第二频率确定；基于当前偏置点位置与目标偏置点位置之间的差异，调整第一路上的偏置电压，直至当前偏置点位置与目标偏置点位置之间的差异满足阈值。本申请可以实现任意偏置点位置的校正。

Description

IQ调制器的控制方法与装置
技术领域
本申请涉及光信号调制领域，具体涉及一种IQ调制器的控制方法与装置。
背景技术
IQ调制器是指光同相/正交调制(In-phase and quadraturephase，IQ)，这种调制技术能够用来产生各种与幅值和相位相关的复杂调制格式的光载射频信号，所以IQ调制器是现代光通信技术中的重要器件，广泛应用与各类光通信系统中。
IQ调制器在不同的应用系统中，有不同的偏置要求，比如，线性传输时IQ调制器需要工作在正交点(quard)，相干传输时IQ调制器需工作在谷点(null)。
但IQ调制器由于其自身结构因素的制约，容易受到自身温度变化和外界环境的干扰，调制曲线容易发生漂移，导致其工作性能不稳定。
目前，针对IQ调制器的调制曲线发生漂移，提出几种解决方案，但现有的方案只适用于特殊点(例如正交点或谷点)的校正。当IQ调制器要求的偏置点位置是非特殊点时，当前，尚无针对调制曲线发生漂移的可行的解决方案。
发明内容
本申请提供一种IQ调制器的控制方法与装置，针对IQ调制器的调制曲线发生漂移，可以实现任意偏置点位置的校正。
第一方面，提供了一种IQ调制器的控制方法，该控制方法包括：将第一频率的微扰信号(Dither信号)与第二频率的微扰信号分别加在IQ调制器的第一路的P极与N极上，第一频率与第二频率互质，第一路为I路或Q路；根据IQ调制器的输出信号，获取至少三个频点上的幅值，并根据至少三个频点上的幅值之间的关系，获取当前偏置点位置，至少三个频点由第一频率与第二频率确定；基于当前偏置点位置与目标偏置点位置之间的差异，调整第一路上的偏置电压，直至当前偏置点位置与目标偏置点位置之间的差异满足阈值。
本申请实施例提供的方案，通过加微扰的方式，利用不同频点之间的幅值关系，获取当前偏置点位置，根据当前偏置点位置与目标偏置点位置调整偏置电压，使得当前偏置点位置不断向目标偏置点位置逼近，最终实现偏置点漂移的校正。本申请实施例提供的方案并不局限于工作在特殊点(例如谷点、峰点、正交点)的系统，还可适用于工作在非特殊点的系统。相比于现有的调制曲线漂移的解决方案，本申请实施例提供的方案可以实现IQ调制器的任意偏置点的锁定。此外，本申请实施例提供的方案与IQ调制器所加的射频信号无关，因此可以适用于任何调制格式。
当前偏置点位置与目标偏置点位置之间的差异满足阈值，指的是，当前偏置点位置与目标偏置点位置之间的差异在该阈值对应的预设范围内。
可选地，该阈值是预设的，或者，该阈值是根据实际需要实时确定的。
需要说明的是，只要当前偏置点位置与目标偏置点位置之间的差异不满足阈值，就要调整第一路上的偏置电压，当当前偏置点位置与目标偏置点位置之间的差异满足阈值时，说明这时的偏置电压合适，则停止调整偏置电压，之后如果再次检测到当前偏置点位置与目标偏置点位置之间的差异不满足阈值，则继续调整偏置电压。
可选地，至少三个频点由第一频率与第二频率确定，指的是，至少三个频点中的每个频点的频率值是第一频率与第二频率的线性组合。记第一频率为f1，第二频率为f2，则至少三个频点中的某个频点的频率值等于a*f1+b*f2，其中，a和b不同时为零。
可选地，至少三个频点的频率值也可以由第一频率与第二频率的非线性组合得到。
结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，至少三个频点包括2f1+2f2、f1+f2、f1+2f2，其中，f1为第一频率，f2为第二频率；根据至少三个频点上的幅值之间的关系，获取当前偏置点位置，包括：根据如下公式计算当前偏置点位置φb：
其中，表示频点f1+2f2处的幅值，表示频点f1+f2处的幅值，表示频点2f1+2f2处的幅值。
结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，至少三个频点包括f1、f2、2f1、2f2、f1+f2，其中，f1为第一频率，f2为第二频率；根据至少三个频点上的幅值之间的关系，获取当前偏置点位置，包括：根据如下公式计算当前偏置点位置φb：
其中，表示频点2f1处的幅值，表示频点2f2处的幅值，表示频点f1+f2处的幅值，表示频点f1处的幅值，表示频点f2处的幅值，J()表示第一类贝索函数，Vd为微扰信号的幅值，Vπ为所述IQ调制器的半波电压。
结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，至少三个频点包括f1、f2、f1+f2，其中，f1为第一频率，f2为第二频率；根据IQ调制器的输出信号，获取至少三个频点上的幅值，包括：在将第一频率的微扰信号与第二频率的微扰信号加在IQ调制器的第一路上之后，分别获取频点f1、f2、f1+f2的幅值将第一频率的微扰信号加到第一路上，将第二频率的微扰信号加到IQ调制器的相位管脚上，并分别获取频点f2与f1+f2上的幅值V2pp,f2、V2pp,f1+f2；根据至少三个频点上的幅值之间的关系，获取当前偏置点位置，包括：根据如下公式获取当前偏置点位置φb：
结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，根据IQ调制器的输出信号，获取至少三个频点上的幅值，包括：根据IQ调制器的输出信号，利用相关积分模块，获取至少三个频点上的幅值。
结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，根据IQ调制器的输出信号，获取至少三个频点上的幅值，包括：根据IQ调制器的输出信号经过光电探测器与模数转换器处理之后的信号，获取至少三个频点上的幅值。
结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，第一频率f1的微扰信号为Acos(2πf1t)，第二频率f2的微扰信号为A cos(2πf2t)，N1*f2≠N2*f1，N1、N2为1至10之间的整数，A为1％～10％Vπ，Vπ为IQ调制器的半波电压。
第二方面，提供一种IQ调制器的控制系统，该控制系统包括：
微扰单元用于，将第一频率的微扰信号与第二频率的微扰信号分别加在IQ调制器的第一路的P极与N极上，第一频率与第二频率互质，第一路为I路或Q路；
计算单元用于，根据IQ调制器的输出信号，获取至少三个频点上的幅值，并根据至少三个频点上的幅值之间的关系，获取当前偏置点位置，至少三个频点由第一频率与第二频率确定；
偏置控制单元用于，获取计算单元获得的当前偏置点位置，并基于当前偏置点位置与目标偏置点位置之间的差异，调整第一路上的偏置电压，直至当前偏置点位置与目标偏置点位置之间的差异满足阈值。
结合第二方面，在第二方面的一种可能的实现方式中，至少三个频点包括2f1+2f2、f1+f2、f1+2f2，其中，f1为第一频率，f2为第二频率；计算单元用于，根据如下公式计算当前偏置点位置φb：
其中，表示频点f1+2f2处的幅值，表示频点f1+f2处的幅值，表示频点2f1+2f2处的幅值。
结合第二方面，在第二方面的一种可能的实现方式中，至少三个频点包括f1、f2、2f1、2f2、f1+f2，其中，f1为第一频率，f2为第二频率；计算单元用于，根据如下公式计算当前偏置点位置φb：
其中，表示频点2f1处的幅值，表示频点2f2处的幅值，表示频点f1+f2处的幅值，表示频点f1处的幅值，表示频点f2处的幅值，J()表示第一类贝索函数，Vd为微扰信号的幅值，Vπ为所述IQ调制器的半波电压。
结合第二方面，在第二方面的一种可能的实现方式中，至少三个频点包括f1、f2、f1+f2，其中，f1为第一频率，f2为第二频率；计算单元用于，在微扰单元将第一频率的微扰信号与第二频率的微扰信号加在IQ调制器的第一路上之后，分别获取频点f1、f2、f1+f2的幅值微扰单元还用于，在将第一频率的微扰信号与第二频率的微扰信号加在IQ调制器的第一路上之后，将第一频率的微扰信号加到第一路上，将第二频率的微扰信号加到IQ调制器的相位管脚上；计算单元还用于，在微扰单元将第一频率的微扰信号加到第一路上，将第二频率的微扰信号加到IQ调制器的相位管脚上之后，分别获取频点f2与f1+f2上的幅值V2pp,f2、V2pp,f1+f2；计算单元用于，根据如下公式获取当前偏置点位置φb：
结合第二方面，在第二方面的一种可能的实现方式中，计算单元用于，根据IQ调制器的输出信号，利用相关积分模块，获取至少三个频点上的幅值。
结合第二方面，在第二方面的一种可能的实现方式中，计算单元用于，根据IQ调制器的输出信号经过光电探测器与模数转换器处理之后的信号，获取至少三个频点上的幅值。
结合第二方面，在第二方面的一种可能的实现方式中，第一频率f1的微扰信号为Acos(2πf1t)，第二频率f2的微扰信号为A cos(2πf2t)，N1*f2≠N2*f1，N1、N2为1至10之间的整数，A为1％～10％Vπ，Vπ为IQ调制器的半波电压。
第三方面，提供一种装置，该装置包括存储器和处理器，存储器用于存储指令，所述处理器用于执行存储器存储的指令，并且对存储器中存储的指令的执行使得处理器执行第一方面或第一方面的任一可能的实现方式中的方法
第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被计算机执行时使得计算机实现第一方面或第一方面的任一可能的实现方式中的方法。
第五方面，提供一种包含指令的计算机程序产品，所述指令被计算机执行时使得计算机实现第一方面或第一方面的任一可能的实现方式中的方法。
附图说明
图1是IQ调制器的结构示意图。
图2是IQ调制器的调制曲线发生漂移的示意图。
图3是根据本申请实施例的IQ调制器的控制系统的示意图。
图4是根据本申请实施例的IQ调制器的控制方法的示意性流程图。
图5是根据本申请实施例的IQ调制器的控制方法的示意图。
图6是根据本申请实施例的IQ调制器的控制方法的另一示意图。
图7与图8是根据本申请实施例的IQ调制器的控制方法的再一示意图。
图9是根据本申请实施例的IQ调制器的控制系统的示意性框图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。
为了便于理解本申请实施例提供的方案，下文首先介绍几个概念。
1、IQ调制器。
IQ调制器是一种基于马赫-曾德尔调制器(Mach-Zehn derModulator，MZM)的调制器。IQ调制器的结构如图1所示，IQ调制器的两臂设有I路MZM(MZM I)和Q路MZM(MZM Q)，IQ调制器还包括一个相位延迟器P，相位延迟器P可以与I路马赫-曾德尔调制器连接，或者，与Q路马赫-曾德尔连接(作为示例，图1中相位延迟器P与MZM I连接)。I路MZM和Q路MZM分别对光波信号进行调制，相位延迟器P则保证两路光波信号相位上的正交性。
如图1所示，输入光波经过一段光路后在一个Y分支处被分成相等的两束，分别通过两个光支路传输，这两个光支路采用的材料是电光性材料，其折射率随外部施加的电信号大小而变化。由于光支路的折射率变化会导致光波信号相位的变化，当两个光支路的光波信号(如图1中所示的光波信号1和光波信号2)再次结合在一起时，合成的光波信号(即图1中所示的输出光波)将是一个强度大小变化的干涉信号，相当于把电信号的变化转换成了光信号的变化，实现了光强度的调制。简而言之，IQ调制器通过控制其偏置电压，可以实现不同边带的调制。
IQ调制器的I路上包括P极和N极，Q路上包括P极和N极(图1中未示出)。
2、IQ调制器的调制曲线漂移。
IQ调制器由于其自身结构因素的制约，容易受到自身温度变化和外界环境的干扰，调制曲线容易发生漂移，导致其工作性能不稳定。如图2所示。假设IQ调制器的工作点如图2中所示的理想情况下的调制曲线上的A点，对应的偏置电压如图2中所示的偏置电压Vbias。但是由于受到自身温度变化或外界环境的干扰，调制曲线发生漂移，例如发生如图2中所示的向左漂移，这时偏置电压Vbias对应的工作点变为B，再例如，发生如图2中所示的向右漂移，这时偏置电压Vbias对应的工作点变为C，这样会导致IQ调制工作性能不稳定。
图3为本申请实施例提供的IQ调制器的控制系统300的示意图。控制系统包括IQ调制器310、光电探测器(photo detector，PD)320、模数转换器(Analog-to-DigitalConverter，ADC)330、计算单元340，偏置控制单元350、微扰单元360。
IQ调制器310的输出端连接PD 320的输入端，PD 320的输入端连接ADC 330的输入端，ADC 330的输出端连接计算单元340的输入端，计算单元340的输出端连接偏置控制单元350的输入端，偏置控制单元350输出的偏置电压VDC与微扰单元360输出的微扰信号(Dither信号)共同加在IQ调制器310的一路(I路或Q路)上。
系统的信号流为：偏置控制单元350输出的偏置电压VDC与微扰单元360输出的微扰信号共同加在IQ调制器310的I路(或Q路)上，其中，微扰信号包括根据第一频率生成的第一微扰信号与根据第二频率生成的第二微扰信号，第一频率与第二频率互质；一路输入光波进入IQ调制器310，被分为两路光波分别进入IQ调制器310的I路与Q路进行处理；IQ调制器310的输出光波依次经过PD 320和ADC 330的处理，获得处理信号；计算单元340根据经过ADC 330处理得到的信号，获取至少三个频点上的幅值，至少三个频点是根据第一频率与第二频率获得的，然后根据至少三个频点上的幅值计算IQ调制器310的当前偏置位置φb；偏置控制单元350接收计算单元340计算得到的当前偏置位置φb，并根据当前偏置位置φb与IQ调制器310的目标偏置位置φ，调整偏置电压VDC，然后经过调整后的偏置电压VDC与微扰单元360产生的微扰信号继续加到IQ调制器310的I路(或Q路)上，对这一路上的光波产生调制，不断循环，直至计算单元340计算得到的当前偏置位置φb与目标偏置位置φ之间的差异满足阈值。
需要说明的是，整个系统自动运行，偏置控制单元350只要检测到当前偏置位置φb与目标偏置位置φ之间的差异不满足阈值，就会适应性调整偏置电压VDC的值，当当前偏置位置φb与目标偏置位置φ之间的差异满足阈值时，说明这时的偏置电压VDC的值是合适的，则不调整偏置电压VDC的值。
应理解，图3仅作为示例而非限定。
图4为本申请实施例提供的方法的示意性流程图。方法例如可以由图3所示的控制系统来执行。如图4所示，方法包括S410-S430。
S410，将第一频率的微扰信号与第二频率的微扰信号分别加在IQ调制器的第一路的P极与N极上，第一频率与第二频率互质，第一路为I路或Q路。
第一频率与第二频率互质，指的是，第一频率与第二频率没有倍数关系。记第一频率为f1，第二频率为f2，N1*f2≠N2*f1，N1、N2为1至10之间的整数。
例如，第一频率f1的微扰信号为A cos(2πf1t)，第二频率f2的微扰信号为A cos(2πf2t)，A为1％Vπ～10％Vπ，Vπ为IQ调制器的半波电压。
作为示例，第一频率f1为1KHz,第二频率f2为1.7KHz。或者，第一频率f1与第二频率f2的比例为N1*f2≠N2*f1，N1、N2为1至10之间的整数。
第一频率与第二频率均可称为扰动频率。
还应理解，本文实施例均以微扰信号为余弦信号(例如，A cos(2πf1t)与A cos(2πf2t))为例进行描述，但本申请并非限定于此，实际应用中，微扰信号还可以是其他形式，例如正弦函数等。
例如，S410由图3中所示的微扰单元360来执行。
S420，根据IQ调制器的输出信号，获取至少三个频点上的幅值，并根据至少三个频点上的幅值之间的关系，获取当前偏置点位置，至少三个频点由第一频率与第二频率确定。
可选地，至少三个频点由第一频率与第二频率确定，指的是，至少三个频点中的每个频点的频率值是第一频率与第二频率的线性组合。记第一频率为f1，第二频率为f2，则至少三个频点中的某个频点的频率值等于a*f1+b*f2，其中，a和b不同时为零。
可选地，至少三个频点的频率值也可以由第一频率与第二频率的非线性组合得到。
可选地，根据IQ调制器的输出信号，获取至少三个频点上的幅值，包括：根据IQ调制器的输出信号经过光电探测器(例如图3中所示的PD 320)与模数转换器(例如图3中所示的ADC 330)处理之后的信号，获取至少三个频点上的幅值。
可选地，获取至少三个频点上的幅值，包括：利用积分模块，获取至少三个频点上的幅值。
应理解，利用积分模块获取一个频点上的幅值的方案为现有技术，本文不再赘述。
可选地，还可以通过其它的可行的方式来获取至少三个频点上的幅值，本申请实施例对此不作限定。
例如，S420由图3中所示的计算单元340来执行。
S430，基于当前偏置点位置与目标偏置点位置之间的差异，调整第一路上的偏置电压，直至当前偏置点位置与目标偏置点位置之间的差异满足阈值。
当前偏置点位置与目标偏置点位置之间的差异满足阈值，指的是，当前偏置点位置与目标偏置点位置之间的差异在该阈值对应的预设范围内。
可选地，该阈值是预设的，或者，该阈值是根据实际需要实时确定的。
例如，S430由图3中所示的偏置控制单元350来执行。
需要说明的是，只要当前偏置点位置与目标偏置点位置之间的差异不满足阈值，就要调整第一路上的偏置电压，当当前偏置点位置与目标偏置点位置之间的差异满足阈值时，说明这时的偏置电压合适，则停止调整偏置电压，之后如果再次检测到当前偏置点位置与目标偏置点位置之间的差异不满足阈值，则继续调整偏置电压。
本申请实施例提供的方案，通过加微扰的方式，利用不同频点之间的幅值关系，获取当前偏置点位置，根据当前偏置点位置与目标偏置点位置调整偏置电压，使得当前偏置点位置不断向目标偏置点位置逼近，最终实现曲线漂移的校正。本申请实施例提供的方案并不局限于工作在特殊点(例如谷点、峰点、正交点)的系统，还可适用于工作在非特殊点的系统。相比于现有的调制曲线漂移的解决方案，本申请实施例提供的方案可以实现IQ调制器的任意偏置点的锁定。此外，本申请实施例提供的方案与IQ调制器所加的射频信号无关，因此可以适用于任何调制格式。
可选地，在一些实施例中，至少三个频点包括2f1+2f2、f1+f2、f1+2f2，其中，f1为第一频率，f2为第二频率；S420包括：根据如下公式计算当前偏置点位置φb：
其中，表示频点f1+2f2处的幅值，表示频点f1+f2处的幅值，表示频点2f1+2f2处的幅值。
具体地，以图3所示的系统300为本申请实施例提供的控制方法的执行主体为例，图5示出采用系统300执行本申请实施例提供的控制方法的示意性流程图，该控制方法包括步骤510至步骤530。
本实施例以将微扰信号加到IQ调制器的I路上为例进行描述。
步骤510，微扰单元360生成第一扰动频率f1(对应上述实施例中的第一频率)的第一扰动信号A cos(2πf1t)，以及第二扰动频率f2(对应上述实施例中的第二频率)的第二扰动信号A cos(2πf2t)；微扰单元360分别将第一扰动信号A cos(2πf1t)与第二扰动信号Acos(2πf2t)加在IQ调制器310的I路的P极和N极上。
第一扰动频域f1与第二扰动频率f2之间满足互质关系，即N1*f2≠N2*f1，N1、N2为1～10的任意自然数，幅值A为1％～10％Vπ，Vπ为IQ调制器的半波电压。
图5中所示的VRF为IQ调制器310的I路的射频电压(即射频信号的幅值)。
如图5所示，IQ调制器310得到的输出信号依次通过PD 320与ADC 330进行光电转换处理与模数转换处理。
步骤520，计算单元340根据ADC 330处理得到的信号，计算三个频点2f1+2f2、f1+f2、f1+2f2上的幅值，并利用三个频点2f1+2f2、f1+f2、f1+2f2上的幅值之间的比例关系计算IQ调制器的当前偏置点所在的位置。
具体地，可以通过积分模块计算三个频点2f1+2f2、f1+f2、f1+2f2上的幅值。例如，通过相关积分模块获得三个频点2f1+2f2、f1+f2、f1+2f2上的幅值。
例如，计算单元340根据如下公式计算IQ调制器的当前偏置点所在的位置φb：
其中，表示频点f1+2f2处的幅值，表示频点f1+f2处的幅值，表示频点2f1+2f2处的幅值。
计算单元340将计算得到当前偏置点所在的位置φb发送到偏置控制单元350。
步骤530，偏置控制单元350根据IQ调制器的目标偏置点的位置φ与从计算单元获取的当前偏置点所在的位置φb，调整I路上的偏置电压(如图5中所示的VDC)。
应理解，由于IQ调制器的偏置点所在的位置与IQ调制器的偏置电压之间存在对应关系，因此根据当前偏置点的位置φb(即相位)与目标偏置点的位置φ(即相位)之间的差值，不断调整IQ调制器的偏置电压(本实施例中指的是I路上的偏置电压)的值，可以使得当前偏置点的位置不断接近目标偏置点的位置。
上文结合图5描述的实施例中，以将微扰单元360生成的第一扰动信号A cos(2πf1t)与第二扰动信号A cos(2πf2t)加到IQ调制器310的I路上为例进行描述，本申请实施例并非限定于此。可选地，作为另一种实现方式，在步骤510中，微扰单元360分别将第一扰动信号A cos(2πf1t)与第二扰动信号A cos(2πf2t)加在IQ调制器310的Q路的P极和N极上，相应地，在步骤530中，偏置控制单元350根据IQ调制器310的目标偏置点的位置φ与从计算单元获取的当前偏置点所在的位置φb，调整IQ调制器310的Q路上的偏置电压。
可选地，在一些实施例中，至少三个频点包括f1、f2、2f1、2f2、f1+f2，其中，f1为第一频率，f2为第二频率；S420包括根据如下公式计算当前偏置点位置φb：
其中，表示频点2f1处的幅值，表示频点2f2处的幅值，表示频点f1+f2处的幅值，表示频点f1处的幅值，表示频点f2处的幅值，J()表示第一类贝索函数，Vd为微扰信号的幅值，Vπ为所述IQ调制器的半波电压。
Jα()中的α为0，1和2时分别表示Jα()为0阶、1阶和2阶的第一类贝索函数。应理解，0阶、1阶和2阶的第一类贝索函数是已经定义好的函数曲线。
具体地，以图3所示的系统300为本申请实施例提供的控制方法的执行主体为例，图6示出采用系统300执行本申请实施例提供的控制方法的示意性流程图，该控制方法包括步骤610至步骤630。
本实施例以将微扰信号加到IQ调制器的I路上为例进行描述。
步骤610，微扰单元360生成第一扰动频率f1(对应上述实施例中的第一频率)的第一扰动信号A cos(2πf1t)，以及第二扰动频率f2(对应上述实施例中的第二频率)的第二扰动信号A cos(2πf2t)；微扰单元360分别将第一扰动信号A cos(2πf1t)与第二扰动信号Acos(2πf2t)加在IQ调制器310的I路的P极和N极上。
第一扰动频域f1与第二扰动频率f2之间满足互质关系，即N1*f2≠N2*f1，N1、N2为1～10的任意自然数，幅值A为1％～10％Vπ，Vπ为IQ调制器的半波电压。
图6中所示的VRF为IQ调制器310的I路的射频电压(即射频信号的幅值)。
如图6所示，IQ调制器310得到的输出信号依次通过PD 320与ADC 330进行光电转换处理与模数转换处理。
步骤620，计算单元340根据ADC处理得到的信号，计算五个频点f1、f2、2f1、2f2、f1+f2上的幅值，并利用五个频点f1、f2、2f1、2f2、f1+f2上的幅值之间的比例关系计算IQ调制器310的当前偏置点所在的位置。
具体地，可以通过积分模块计算五个频点f1、f2、2f1、2f2、f1+f2上的幅值。例如，通过相关积分模块获得五个频点f1、f2、2f1、2f2、f1+f2上的幅值。
例如，计算单元340根据如下公式计算当前偏置点位置φb：
其中，表示频点2f1处的幅值，表示频点2f2处的幅值，表示频点f1+f2处的幅值，表示频点f1处的幅值，表示频点f2处的幅值。
计算单元340将计算得到当前偏置点所在的位置φb发送到偏置控制单元350。
步骤630，偏置控制单元350根据IQ调制器的目标偏置点的位置φ与从计算单元获取的当前偏置点所在的位置φb，调整I路上的偏置电压(如图6中所示的VDC)。
应理解，由于IQ调制器的偏置点所在的位置与IQ调制器的偏置电压之间存在对应关系，因此根据当前偏置点的位置φb(即相位)与目标偏置点的位置φ(即相位)之间的差值，不断调整IQ调制器的偏置电压(本实施例中指的是I路上的偏置电压)的值，可以使得当前偏置点的位置不断接近目标偏置点的位置。
上文结合图6描述的实施例中，以将微扰单元360生成的第一扰动信号A cos(2πf1t)与第二扰动信号A cos(2πf2t)加到IQ调制器310的I路上为例进行描述，本申请实施例并非限定于此。可选地，作为另一种实现方式，在步骤610中，微扰单元360分别将第一扰动信号A cos(2πf1t)与第二扰动信号A cos(2πf2t)加在IQ调制器310的Q路的P极和N极上，相应地，在步骤630中，偏置控制单元350根据IQ调制器的目标偏置点的位置φ与从计算单元获取的当前偏置点所在的位置φb，调整IQ调制器310的Q路上的偏置电压。
可选地，在一些实施例中，至少三个频点包括f1、f2、f1+f2，其中，f1为第一频率，f2为第二频率；S420包括：在将第一频率的微扰信号与第二频率的微扰信号加在IQ调制器的第一路上之后，分别获取频点f1、f2、f1+f2的幅值将第一频率的微扰信号加到第一路上，将第二频率的微扰信号加到IQ调制器的相位管脚上，并分别获取频点f2与f1+f2上的幅值根据至少三个频点上的幅值之间的关系，获取当前偏置点位置，包括：根据如下公式获取当前偏置点位置φb：
其中，J()表示第一类贝索函数，Vd为微扰信号的幅值，Vπ为所述IQ调制器的半波电压。Jα()中的α为0，1和2时分别表示Jα()为0阶、1阶和2阶的第一类贝索函数。应理解，0阶、1阶和2阶的第一类贝索函数是已经定义好的函数曲线。
具体地，以图3所示的系统300为本申请实施例提供的控制方法的执行主体为例，图7和图8示出采用系统300执行本申请实施例提供的控制方法的示意性流程图，该控制方法包括步骤710至步骤730。
本实施例在时间上先后通过两个阶段完成，第一阶段(例如，记为T1)如图7所示，微扰单元360生成的两个频率的微扰信号均加在IQ调制器的I路上，第二阶段(例如，记为T2)如图8所示，微扰单元360生成的两个频率的微扰信号分别加在IQ调制器的I路与相位延迟器P上。
第一阶段(T1)包括步骤710与步骤720。
步骤710，如图7所示，微扰单元360生成第一扰动频率f1(对应上述实施例中的第一频率)的第一扰动信号A cos(2πf1t)，以及第二扰动频率f2(对应上述实施例中的第二频率)的第二扰动信号A cos(2πf2t)；微扰单元360分别将第一扰动信号A cos(2πf1t)与第二扰动信号A cos(2πf2t)加在IQ调制器310的I路的P极和N极上。
第一扰动频域f1与第二扰动频率f2之间满足互质关系，即N1*f2≠N2*f1，N1、N2为1～10的任意自然数，幅值A为1％～10％Vπ，Vπ为IQ调制器的半波电压。
图7中所示的VRF为IQ调制器310的I路的射频电压(即射频信号的幅值)。
如图7所示，IQ调制器310得到的输出信号依次通过PD 320与ADC 330进行光电转换处理与模数转换处理。
步骤720，如图7所示，计算单元340根据ADC 330处理得到的信号，计算三个频点f1、f2、f1+f2上的幅值
第二阶段(T2)包括步骤730与步骤720。应理解，在完成第一阶段的步骤710和步骤720之后，才开始执行第二阶段的步骤。
步骤730，如图8所示，微扰单元360将第一扰动信号A cos(2πf1t)加到IQ调制器310的P极与N极，将第二扰动信号A cos(2πf2t)加在IQ调制器310的相位延迟器P上。
图8中所示的VRF为IQ调制器310的I路的射频电压(即射频信号的幅值)，图8中所示的Vphase为IQ调制器310的相位延迟器P上的射频电压(即射频信号的幅值)。
如图8所示，IQ调制器310得到的输出信号依次通过PD 320与ADC 330进行光电转换处理与模数转换处理。
步骤740，如图8所示，计算单元340根据ADC 330处理得到的信号，计算两个频点f2与f1+f2上的幅值并利用幅值之间的比例关系以及幅值之间的比例关系，获得当前偏置点所在的位置φb。
计算单元340将计算得到当前偏置点所在的位置φb发送到偏置控制单元350。
步骤750，偏置控制单元350根据IQ调制器310的目标偏置点的位置φ与从计算单元340获取的当前偏置点所在的位置φb，调整IQ调制器310的I路上的偏置电压(如图8中所示的VDC)。
应理解，由于IQ调制器的偏置点所在的位置与IQ调制器的偏置电压之间存在对应关系，因此根据当前偏置点的位置φb(即相位)与目标偏置点的位置φ(即相位)之间的差值，不断调整IQ调制器的偏置电压(本实施例中指的是I路上的偏置电压)的值，可以使得当前偏置点的位置不断接近目标偏置点的位置。
上文结合图7与图8描述的实施例中，以将微扰单元生成的第一扰动信号A cos(2πf1t)与第二扰动信号A cos(2πf2t)加到IQ调制器的I路上为例进行描述，本申请实施例并非限定于此。上文结合图7和图8描述的实施例也可应用到IQ调制器的Q路上，具体实现与I路类似，为了简洁，这里不再赘述。
因此，本申请实施例提供的方案，通过加微扰的方式，利用不同频点之间的幅值关系，获取当前偏置点位置，根据当前偏置点位置与目标偏置点位置调整偏置电压，使得当前偏置点位置不断向目标偏置点位置逼近，最终实现曲线漂移的校正。本申请实施例提供的方案并不局限于工作在特殊点(例如谷点、峰点、正交点)的系统，还可适用于工作在非特殊点的系统。相比于现有的调制曲线漂移的解决方案，本申请实施例提供的方案可以实现IQ调制器的任意偏置点的锁定。此外，本申请实施例提供的方案与IQ调制器所加的射频信号无关，因此可以适用于任何调制格式。
应理解，上文实施例均以微扰信号加到IQ调制器的I路上为例进行说明，但本申请实施例并非限定于此，微扰信号也可以加到IQ调制器的Q路上，具体实现与微扰信号加到IQ调制器的I路上的方案类似，这里不再赘述。
上文描述了本申请的方法实施例，下文描述本申请的系统实施例。应理解，系统实施例的描述与方法实施例的描述相互对应，因此，未详细描述的内容可以参见上文方法实施例，为了简洁，这里不再赘述。
如图9所示，本申请实施例还提供一种IQ调制器的控制系统900。该控制系统900包括微扰单元910、计算单元920与偏置控制单元930。
微扰单元910用于，将第一频率的微扰信号与第二频率的微扰信号分别加在IQ调制器的第一路的P极与N极上，第一频率与第二频率互质，第一路为I路或Q路。
计算单元920用于，根据IQ调制器的输出信号，获取至少三个频点上的幅值，并根据至少三个频点上的幅值之间的关系，获取当前偏置点位置，至少三个频点由第一频率与第二频率确定。
偏置控制单元930用于，基于当前偏置点位置与目标偏置点位置之间的差异，调整第一路上的偏置电压，直至当前偏置点位置与目标偏置点位置之间的差异满足阈值。
本申请实施例提供的方案，通过加微扰的方式，利用不同频点之间的幅值关系，获取当前偏置点位置，根据当前偏置点位置与目标偏置点位置调整偏置电压，使得当前偏置点位置不断向目标偏置点位置逼近，最终实现曲线漂移的校正。本申请实施例提供的方案并不局限于工作在特殊点(例如谷点、峰点、正交点)的系统，还可适用于工作在非特殊点的系统。相比于现有的调制曲线漂移的解决方案，本申请实施例提供的方案可以实现IQ调制器的任意偏置点的锁定。此外，本申请实施例提供的方案与IQ调制器所加的射频信号无关，因此可以适用于任何调制格式。
可选地，待控制的IQ调制器也可以属于该控制系统900的一部分。
可选地，在一些实施例中，至少三个频点包括2f1+2f2、f1+f2、f1+2f2，其中，f1为第一频率，f2为第二频率；计算单元920用于，根据如下公式计算当前偏置点位置φb：
其中，表示频点f1+2f2处的幅值，表示频点f1+f2处的幅值，表示频点2f1+2f2处的幅值。
可选地，在一些实施例中，至少三个频点包括f1、f2、2f1、2f2、f1+f2，其中，f1为第一频率，f2为第二频率；计算单元920用于，根据如下公式计算当前偏置点位置φb：
其中，表示频点2f1处的幅值，表示频点2f2处的幅值，表示频点f1+f2处的幅值，表示频点f1处的幅值，表示频点f2处的幅值，J()表示第一类贝索函数，Vd为微扰信号的幅值，Vπ为所述IQ调制器的半波电压。
可选地，在一些实施例中，至少三个频点包括f1、f2、f1+f2，其中，f1为第一频率，f2为第二频率；计算单元920用于，在微扰单元910将第一频率的微扰信号与第二频率的微扰信号加在IQ调制器的第一路上之后，分别获取频点f1、f2、f1+f2的幅值
微扰单元910还用于，在将第一频率的微扰信号与第二频率的微扰信号加在IQ调制器的第一路上之后，将第一频率的微扰信号加到第一路上，将第二频率的微扰信号加到IQ调制器的相位管脚上；
计算单元920还用于，在微扰单元910将第一频率的微扰信号加到第一路上，将第二频率的微扰信号加到IQ调制器的相位管脚上之后，分别获取频点f2与f1+f2上的幅值V2pp,f2、V2pp,f1+f2；计算单元920用于，根据如下公式获取当前偏置点位置φb：
可选地，在一些实施例中，计算单元920用于，根据IQ调制器的输出信号，利用相关积分模块，获取至少三个频点上的幅值。
可选地，在一些实施例中，计算单元920用于，根据IQ调制器的输出信号经过光电探测器与模数转换器处理之后的信号，获取至少三个频点上的幅值。
可选地，在一些实施例中，第一频率f1的微扰信号为A cos(2πf1t)，第二频率f2的微扰信号为A cos(2πf2t)，N1*f2≠N2*f1，N1、N2为1至10之间的整数，A为1％～10％Vπ，Vπ为IQ调制器的半波电压。
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、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。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申请的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，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。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作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实施例方案的目的。
另外，在本申请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，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能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，本申请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技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，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)执行本申请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(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种IQ调制器的控制方法，其特征在于，包括：
将第一频率的微扰信号与第二频率的微扰信号分别加在IQ调制器的第一路的P极与N极上，所述第一频率与所述第二频率互质，所述第一路为I路或Q路；
根据所述IQ调制器的输出信号，获取至少三个频点上的幅值，并根据所述至少三个频点上的幅值之间的关系，获取当前偏置点位置，所述至少三个频点由所述第一频率与所述第二频率确定；
基于所述当前偏置点位置与目标偏置点位置之间的差异，调整所述第一路上的偏置电压，直至所述当前偏置点位置与目标偏置点位置之间的差异满足阈值。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述至少三个频点包括2f1+2f2、f1+f2、f1+2f2，其中，f1为所述第一频率，f2为所述第二频率；
所述根据所述至少三个频点上的幅值之间的关系，获取当前偏置点位置，包括：
根据如下公式计算所述当前偏置点位置φb：
其中，表示频点f1+2f2处的幅值，表示频点f1+f2处的幅值，表示频点2f1+2f2处的幅值。
3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述至少三个频点包括f1、f2、2f1、2f2、f1+f2，其中，f1为所述第一频率，f2为所述第二频率；
所述根据所述至少三个频点上的幅值之间的关系，获取当前偏置点位置，包括：
根据如下公式计算所述当前偏置点位置φb：
其中，表示频点2f1处的幅值，表示频点2f2处的幅值，表示频点f1+f2处的幅值，表示频点f1处的幅值，表示频点f2处的幅值，J()表示第一类贝索函数，Vd为微扰信号的幅值，Vπ为所述IQ调制器的半波电压。
4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述至少三个频点包括f1、f2、f1+f2，其中，f1为所述第一频率，f2为所述第二频率；
所述根据所述IQ调制器的输出信号，获取至少三个频点上的幅值，包括：
在将第一频率的微扰信号与第二频率的微扰信号加在IQ调制器的第一路上之后，分别获取频点f1、f2、f1+f2的幅值
将所述第一频率的微扰信号加到所述第一路上，将所述第二频率的微扰信号加到所述IQ调制器的相位管脚上，并分别获取频点f2与f1+f2上的幅值V2pp,f2、V2pp,f1+f2；
所述根据所述至少三个频点上的幅值之间的关系，获取当前偏置点位置，包括：
根据如下公式获取所述当前偏置点位置φb：
5.根据权利要求1至4中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述IQ调制器的输出信号，获取至少三个频点上的幅值，包括：
根据所述IQ调制器的输出信号，利用相关积分模块，获取所述至少三个频点上的幅值。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述IQ调制器的输出信号，获取至少三个频点上的幅值，包括：
根据所述IQ调制器的输出信号经过光电探测器与模数转换器处理之后的信号，获取至少三个频点上的幅值。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述第一频率f1的微扰信号为Acos(2πf1t)，所述第二频率f2的微扰信号为Acos(2πf2t)，N1*f2≠N2*f1，N1、N2为1至10之间的整数，A为1％～10％Vπ，Vπ为所述IQ调制器的半波电压。
8.一种IQ调制器的控制系统，其特征在于，包括：
微扰单元用于，将第一频率的微扰信号与第二频率的微扰信号分别加在IQ调制器的第一路的P极与N极上，所述第一频率与所述第二频率互质，所述第一路为I路或Q路；
计算单元用于，根据所述IQ调制器的输出信号，获取至少三个频点上的幅值，并根据所述至少三个频点上的幅值之间的关系，获取当前偏置点位置，所述至少三个频点由所述第一频率与所述第二频率确定；
偏置控制单元用于，获取所述计算单元获得的所述当前偏置点位置，并基于所述当前偏置点位置与目标偏置点位置之间的差异，调整所述第一路上的偏置电压，直至所述当前偏置点位置与目标偏置点位置之间的差异满足阈值。
9.根据权利要求8所述的控制系统，其特征在于，所述至少三个频点包括2f1+2f2、f1+f2、f1+2f2，其中，f1为所述第一频率，f2为所述第二频率；
所述计算单元用于，根据如下公式计算所述当前偏置点位置φb：
其中，表示频点f1+2f2处的幅值，表示频点f1+f2处的幅值，表示频点2f1+2f2处的幅值。
10.根据权利要求8所述的控制系统，其特征在于，所述至少三个频点包括f1、f2、2f1、2f2、f1+f2，其中，f1为所述第一频率，f2为所述第二频率；
所述计算单元用于，根据如下公式计算所述当前偏置点位置φb：
其中，表示频点2f1处的幅值，表示频点2f2处的幅值，表示频点f1+f2处的幅值，表示频点f1处的幅值，表示频点f2处的幅值，J()表示第一类贝索函数，Vd为微扰信号的幅值，Vπ为所述IQ调制器的半波电压。
11.根据权利要求8所述的控制系统，其特征在于，所述至少三个频点包括f1、f2、f1+f2，其中，f1为所述第一频率，f2为所述第二频率；
所述计算单元用于，在所述微扰单元将第一频率的微扰信号与第二频率的微扰信号加在IQ调制器的第一路上之后，分别获取频点f1、f2、f1+f2的幅值
所述微扰单元还用于，在将第一频率的微扰信号与第二频率的微扰信号加在IQ调制器的第一路上之后，将所述第一频率的微扰信号加到所述第一路上，将所述第二频率的微扰信号加到所述IQ调制器的相位管脚上；
所述计算单元还用于，在所述微扰单元将所述第一频率的微扰信号加到所述第一路上，将所述第二频率的微扰信号加到所述IQ调制器的相位管脚上之后，分别获取频点f2与f1+f2上的幅值V2pp,f2、V2pp,f1+f2；
所述计算单元用于，根据如下公式获取所述当前偏置点位置φb：
12.根据权利要求8至11中任一项所述的控制系统，其特征在于，所述计算单元用于，根据所述IQ调制器的输出信号，利用相关积分模块，获取所述至少三个频点上的幅值。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的控制系统，其特征在于，所述计算单元用于，根据所述IQ调制器的输出信号经过光电探测器与模数转换器处理之后的信号，获取至少三个频点上的幅值。
14.根据权利要求8至13中任一项所述的控制系统，其特征在于，所述第一频率f1的微扰信号为Acos(2πf1t)，所述第二频率f2的微扰信号为Acos(2πf2t)，N1*f2≠N2*f1，N1、N2为1至10之间的整数，A为1％～10％Vπ，Vπ为所述IQ调制器的半波电压。
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