CN112865870A - 补偿方法 - Google Patents
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Abstract
一种补偿方法适用于光通道监控设备，并包含：通过控制单元预先储存输出反馈电压的标准值与通带频率的标准值的标准对应关系；通过所述控制单元储存所述输出反馈电压的实时值与所述通带频率的实时值的实时对应关系；通过反馈电路获得所述输出反馈电压；通过所述控制单元根据所述标准对应关系，判断所述输出反馈电压的标准值与所述输出反馈电压的差值的绝对值大于预设阀值时，再根据所述实时对应关系，计算所述通带频率的标准值减去所述通带频率的实时值，以获得补偿值；通过所述控制单元将所述数字信号处理器所计算出的所述通带频率加上所述补偿值，作为补偿后的通带频率。
Description
技术领域
本发明涉及一种补偿方法，特别是指一种用于光通道监控设备的补偿方法。
背景技术
光通道监控设备(Optical channel monitor，OCM)或被称为(Opticalperformance monitor，OCM)是一种广泛使用于光通讯技术的密集波长分波多工(Densewavelength division multiplexing，DWDM)系统中的设备。它的工作原理是：从光网络中提取一定比例的光功率信号，输入到可调滤波器；所述可调滤波器透过(即滤出)一预定带宽的光功率信号，再输入到光电二极管(Photodiode)进行光电转换，所产生的光电流经电压转换及放大后，使用模数转换器(ADC)进行采样；数字信号处理器(DSP)在所述模数转换器采集数据后，增加驱动电压，以改变可调滤波器的通带频率，使其透过(即滤出)下一个频率的光功率信号。如此反复，直到扫描完所需的频率范围。此外，所述数字信号处理器还能够计算出所述通带频率。
所述可调滤波器是属于一种微机电系统(Microelectro-mechanical systems，Mems)。当所述驱动电压的最大值高达180伏特，且最小值接近0伏特时，所述可调滤波器受到所述驱动电压的影响则为2毫伏特(mV)/兆赫(GHz)。因此，所述光通道监控设备作为测量设备，假设频率精度指标的要求是+/-6.25GHz。则通过驱动电路所产生的所述驱动电压(即前述最大值为180伏特)的电压变化不能超过12.5mV，以避免测量结果的错误。
然而，所述驱动电路中的电子元件会受到温度以及元件自身老化的影响。虽然温度影响可以通过某些温度校准的方式进行补偿，但元件的老化却无法改善。换句话说，当所述驱动电路发生老化的现象时，所述数字处理器所计算出的所述通带频率将产生漂移。现有的作法是通过设计一个光源标准具进行校准。这种方法需要设计额外的标准具光路及电路，会增加模块的成本、体积、及功耗。而且由于高低驱动电压的老化程度不一样，需要进行多波长的校准，更进一步增加成本及难度。因此，对于现有的所述驱动电路的老化现象是否存有其他的补偿方法，以修正所获得的所述通带频率的错误便成为一个待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种解决光通道监控设备的高压驱动电路的老化问题的补偿方法。
于是，根据本发明的一个观点，提供一种补偿方法，适用于光通道监控设备，所述光通道监控设备包含可调滤波器、驱动电路、反馈电路、数字信号处理器、及控制单元，所述驱动电路输出驱动电压以控制所述可调滤波器的通带频率，所述数字信号处理器能够计算出所述通带频率，其特征在于：所述补偿方法包含步骤(a)～(e)。
步骤(a)，通过所述控制单元预先储存标准对应关系，所述标准对应关系是所述光通道监控设备在标准温度且尚未发生老化时，输出反馈电压的标准值与所述通带频率的标准值的对应关系。
步骤(b)，通过所述控制单元储存所述输出反馈电压及所述通带频率，以获得所述输出反馈电压的实时值与所述通带频率的实时值的实时对应关系。
步骤(c)，通过所述反馈电路获得所述输出反馈电压，所述输出反馈电压是正相关于所述驱动电路所输出的所述驱动电压。
步骤(d)，通过所述控制单元根据所述标准对应关系，获得所述通带频率的标准值等于所述数字信号处理器所计算出的所述通带频率时，所对应的所述输出反馈电压的标准值，并在判断所述输出反馈电压的标准值与所述输出反馈电压的差值的绝对值大于预设阀值时，根据所述实时对应关系，获得所述输出反馈电压的实时值等于所述输出反馈电压的标准值时，所对应的所述通带频率的实时值，再计算所述通带频率的标准值减去所述通带频率的实时值，以获得补偿值。
步骤(e)，通过所述控制单元将所述数字信号处理器所计算出的所述通带频率加上所述补偿值，作为补偿后的通带频率。
在一些实施例中，其中，在步骤(d)中，当所述控制单元判断所述输出反馈电压的标准值减去所述输出反馈电压的差值大于所述预设阀值时，所述补偿值小于零。
在另一些实施例中，其中，在步骤(d)中，当所述控制单元判断所述输出反馈电压减去所述输出反馈电压的标准值的差值大于所述预设阀值时，所述补偿值大于零。
在另一些实施例中，其中，在步骤(c)中，所述输出反馈电压是所述驱动电压的N分之一，N为正整数。
在另一些实施例中，其中，在步骤(a)中，所述标准温度是摄氏30度。
在另一些实施例中，其中，在步骤(d)中，所述预设阀值是2毫伏特。
在另一些实施例中，其中，所述驱动电压的范围界于0～180伏特间。
在另一些实施例中，其中，在步骤(c)中，所述输出反馈电压是经过平滑处理。
本发明的有益的效果在于：通过该控制单元根据该输出反馈电压与该通带频率的该标准对应关系及该实时对应关系，能够在获得该输出反馈电压及该通带频率的实时值时，立即计算出该补偿值，进而获得补偿后的该通带频率。因此，不但避免背景技术中所采用的硬体校正方法所带来的成本增加与难度变高的问题，也实现一种以软件计算来修正该光通道监控设备的老化所造成的影响的补偿方法。
附图说明
图1是一个方框图，说明本发明补偿方法所适用的一个光通道监控设备；
图2是一个流程图，说明本发明补偿方法的一个实施例；及
图3是一个曲线图，示例性地说明该实施例的一个标准对应关系及两个实时对应关系。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。
在本发明被详细描述之前，应当注意在以下的说明内容中，类似的元件是以相同的编号来表示。
参阅图1与图2，本发明补偿方法的一个实施例，适用于一个光通道监控设备(Optical channel monitor，OCM)。该光通道监控设备包含一个可调滤波器1、一个电连接该可调滤波器1的驱动电路2、一个电连接该可调滤波器1与该驱动电路2的反馈电路3、一个电连接该可调滤波器1的光电二极管5、一个电连接该PD5的模数转换器(ADC)6、一个电连接该模数转换器6与该驱动电路2的数字信号处理器(DSP)7、及一个电连接该反馈电路3与该数字信号处理器7的控制单元4。
与背景技术的光通道监控设备相似，该光通道监控设备是一种广泛使用于光通讯技术的密集波长分波多工(DWDM)系统中的设备，并从光网络中提取一定比例的光功率信号，以输入到该可调滤波器1。该可调滤波器1透过(即滤出)一预定带宽的光功率信号，再输入到该PD5进行光电转换，所产生的光电流经电压转换及放大后，使用该模数转换器6进行采样。该数字信号处理器(DSP)7在该模数转换器6采集数据后，控制该驱动电路2增加所输出的一个驱动电压，以改变该可调滤波器1的一个通带频率，使其透过(即滤出)下一个频率的光功率信号。此外，该可调滤波器1接收该驱动电路2所输出的该驱动电压，以控制该通带频率。该数字信号处理器7能够计算出该通带频率。在本实施例中，该驱动电压的范围界于0～180伏特间，但不以此为限。
与背景技术的光通道监控设备不同的地方在于：该反馈电路3接收来自该驱动电路2的该驱动电压，以输出相关于该输出电压的一个输出反馈电压。该控制单元4接收该输出反馈电压及该数字信号处理器7所计算出的该通带频率。
该补偿方法包含步骤S1～S6。
步骤S1，通过该控制单元4预先储存一个标准对应关系，该标准对应关系是该光通道监控设备在标准温度且尚未发生老化时，该输出反馈电压的标准值与该通带频率的标准值的对应关系。在本实施例中，该标准温度是摄氏30度，但不以此为限。再参阅图3，图3的横轴(即freq)是该通带频率的中心频率，纵轴(即V)是该输出反馈电压，举例来说，图3的曲线C1示例性地说明该标准对应关系，也就是多个不同的该输出反馈电压的标准值与多个不同的该通带频率的标准值的对应关系。
步骤S2，通过该控制单元4储存该输出反馈电压及该通带频率，以获得该输出反馈电压的实时值与该通带频率的实时值的一个实时对应关系。举例来说，当该光通道监控设备在运行的过程中，该控制单元4即时储存不同时刻的该输出反馈电压及对应的该通带频率，进而获得该实时对应关系。再参阅图3，图3的曲线C2或C3示例性地说明该实时对应关系，也就是该输出反馈电压的实时值与该通带频率的实时值的对应关系。
步骤S3，通过该反馈电路3获得该输出反馈电压，也就是说，该输出反馈电压是该光通道监控设备在运行的过程中的实时值，该输出反馈电压是正相关于该驱动电路2所输出的该驱动电压。该输出反馈电压是该驱动电压的N分之一，N为正整数。在本实施例中，N为100，但不以此为限。举例来说，该反馈电路3是一种分压电路，以将该驱动电压等比例的缩小至该控制单元4所能接收的一个电压的动态范围。
步骤S4，该输出反馈电压是经过平滑处理。举例来说，该控制单元4在接收到当下的该输出反馈电压时，会与之前所收到的多个(如四个)该输出反馈电压作平均值的计算，以作为平滑处理后的该输出反馈电压。另外要特别补充说明的是，在步骤S1的该标准对应关系及步骤S2的该实时对应关系中，该输出反馈电压的标准值及该输出反馈电压的实时值也是经过平滑处理，以避免杂讯干扰的影响。
步骤S5，该控制单元4判断该输出反馈电压的标准值与该输出反馈电压(即实时值)的差值的绝对值是否大于一个预设阀值。当判断大于该预设阀值时，执行步骤S6，即进行补偿。而当判断小于等于该预设阀值时，执行步骤S3，也就是继续采集该输出反馈电压的实时值。在本实施例中，该预设阀值例如是2毫伏特，而在其他的实施例中，根据该光通道监控设备的相关设计规格，该预设阀值也可以是其他数值。
更详细地说，通过该控制单元4根据该标准对应关系，获得该通带频率的标准值等于该数字信号处理器7所计算出的该通带频率时，所对应的该输出反馈电压的标准值，并在判断该输出反馈电压的标准值与该输出反馈电压的差值的绝对值大于该预设阀值时，根据该实时对应关系，获得该输出反馈电压的实时值等于该输出反馈电压的标准值时，所对应的该通带频率的实时值，再计算该通带频率的标准值减去该通带频率的实时值，以获得一个补偿值。
再参阅图3，举例来说，假设该输出反馈电压的实时值与该通带频率的实时值的对应关系是对应曲线C2的该实时对应关系，且该反馈电路3所输出的该输出反馈电压(即实时值)为y2，该数字信号处理器7所计算出的该通带频率(即实时值)为x2。则该通带频率的标准值等于该数字信号处理器7所计算出的该通带频率(即x2)时，即x1＝x2时，所对应的该输出反馈电压的标准值为y1。接着，判断该输出反馈电压的标准值(即y1)与该输出反馈电压(即实时值y2)的差值的绝对值是大于该预设阀值，即(y1-y2)的绝对值是大于该预设阀值，再根据该曲线C2，获得该输出反馈电压的实时值等于该输出反馈电压的标准值(即y1)时，即y3＝y1时，所对应的该通带频率的实时值为x3。接着，再计算该通带频率的标准值(即x1)减去该通带频率的实时值(即x3)，以获得一个补偿值，即(x1-x3)。也就是说，当该控制单元4判断该输出反馈电压(即y2)减去该输出反馈电压的标准值(即y1)的差值大于该预设阀值时，该补偿值大于零(即x1-x3)。
类似地，再举例来说，假设该输出反馈电压的实时值与该通带频率的实时值的对应关系是对应曲线C3的该实时对应关系，且该反馈电路3所输出个该输出反馈电压(即实时值)为y4，该数字信号处理器7所计算出的该通带频率(即实时值)为x4。则该通带频率的标准值等于该数字信号处理器7所计算出的该通带频率(即x4)时，即x1＝x4时，所对应的该输出反馈电压的标准值为y1。接着，判断该输出反馈电压的标准值(即y1)与该输出反馈电压(即实时值y4)的差值的绝对值是大于该预设阀值，即(y1-y2)的绝对值是大于该预设阀值，再根据该曲线C3，获得该输出反馈电压的实时值等于该输出反馈电压的标准值(即y1)时，即y5＝y1时，所对应的该通带频率的实时值为x5。接着，再计算该通带频率的标准值(即x1)减去该通带频率的实时值(即x5)，以获得一个补偿值，即(x1-x5)。也就是说，当该控制单元4判断该输出反馈电压的标准值(即y1)减去该输出反馈电压(即y4)的差值大于该预设阀值时，该补偿值小于零(即x1-x5)。
步骤S6，通过该控制单元4将该数字信号处理器7所计算出的该通带频率加上该补偿值，作为补偿后的通带频率。也就是说，该控制单元4根据对应的一组对应的该输出反馈电压及该通带频率的实时值，计算出该补偿值，再将该补偿值与该通带频率的实时值相加，以作为补偿后的该通带频率，以克服该光通讯监控设备的老化问题。
另外要特别补充说明的是：在本实施例中，该控制单元4例如是一个微控制器，而在其他实施例中，该控制单元4也可以与该数字信号处理器7作整合，都不在此限。
综上所述，通过该控制单元4根据该输出反馈电压与该通带频率的该标准对应关系及该实时对应关系，能够在获得该输出反馈电压及该通带频率的实时值时，立即计算出该补偿值，进而获得补偿后的该通带频率。通过该补偿方法不但能够解决背景技术中该光通道监控设备的该驱动电路2的老化问题，同时也能够补偿或修正温度及湿度对该光通道监控设备的影响，更重要的是采用软件计算的补偿方式更是在成本与设计复杂度上相对于背景技术获得大幅度地改善，所以确实能达成本发明的目的。
以上所述的内容，仅为本发明的实施例而已，不能以此限定本发明实施的范围，即但凡依照本发明权利要求书及专利说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆属于本发明专利涵盖的范围内。
Claims (9)
1.一种补偿方法，适用于光通道监控设备，所述光通道监控设备包含可调滤波器、驱动电路、反馈电路、数字信号处理器、及控制单元，所述驱动电路输出驱动电压以控制所述可调滤波器的通带频率，所述数字信号处理器能够计算出所述通带频率，其特征在于，所述补偿方法包含：
(a)通过所述控制单元预先储存标准对应关系，所述标准对应关系是所述光通道监控设备在标准温度且尚未发生老化时，输出反馈电压的标准值与所述通带频率的标准值的对应关系；
(b)通过所述控制单元储存所述输出反馈电压及所述通带频率，以获得所述输出反馈电压的实时值与所述通带频率的实时值的实时对应关系；
(c)通过所述反馈电路获得所述输出反馈电压，所述输出反馈电压是正相关于所述驱动电路所输出的所述驱动电压；
(d)通过所述控制单元根据所述标准对应关系，获得所述通带频率的标准值等于所述数字信号处理器所计算出的所述通带频率时，所对应的所述输出反馈电压的标准值，并在判断所述输出反馈电压的标准值与所述输出反馈电压的差值的绝对值大于预设阀值时，根据所述实时对应关系，获得所述输出反馈电压的实时值等于所述输出反馈电压的标准值时，所对应的所述通带频率的实时值，再计算所述通带频率的标准值减去所述通带频率的实时值，以获得补偿值；及
(e)通过所述控制单元将所述数字信号处理器所计算出的所述通带频率加上所述补偿值，作为补偿后的通带频率。
2.根据权利要求1所述的补偿方法，其特征在于，在步骤(d)中，当所述控制单元判断所述输出反馈电压的标准值减去所述输出反馈电压的差值大于所述预设阀值时，所述补偿值小于零。
3.根据权利要求1所述的补偿方法，其特征在于，在步骤(d)中，当所述控制单元判断所述输出反馈电压减去所述输出反馈电压的标准值的差值大于所述预设阀值时，所述补偿值大于零。
4.根据权利要求1所述的补偿方法，其特征在于，在步骤(c)中，所述输出反馈电压是所述驱动电压的N分之一，N为正整数。
5.根据权利要求1所述的补偿方法，其特征在于，在步骤(a)中，所述标准温度是摄氏30度。
6.根据权利要求1所述的补偿方法，其特征在于，在步骤(d)中，所述预设阀值是2毫伏特。
7.根据权利要求1所述的补偿方法，其特征在于，所述驱动电压的范围界于0～180伏特间。
8.根据权利要求1所述的补偿方法，其特征在于，在步骤(c)中，所述输出反馈电压是经过平滑处理。
9.一种补偿方法，适用于光通道监控设备，所述光通道监控设备包含可调滤波器、驱动电路、数字信号处理器、及反馈电路，所述驱动电路输出驱动电压以控制所述可调滤波器的通带频率，所述数字信号处理器能够计算出所述通带频率，其特征在于，所述补偿方法包含：
(a)储存标准对应关系，所述标准对应关系是所述光通道监控设备在标准温度且尚未发生老化时，输出反馈电压的标准值与所述通带频率的标准值的对应关系；
(b)根据储存的所述输出反馈电压及所述通带频率，获得所述输出反馈电压的实时值与所述通带频率的实时值的实时对应关系；
(c)通过所述反馈电路产生所述输出反馈电压，所述输出反馈电压是正相关于所述驱动电路所输出的所述驱动电压；及
(d)根据所述标准对应关系，获得所述通带频率的标准值等于所计算出的实时通带频率时，所对应的所述输出反馈电压的标准值，并在判断所述输出反馈电压的标准值与所述输出反馈电压的差值符合预设条件时，针对所述通带频率进行补偿。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 430223 Great Wall Innovation Science and Technology Park, Donghu New Technology Development Zone, Wuhan City, Hubei Province Patentee after: Jiepu Technology (Wuhan) Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 430223 No.2 workshop, 1-3 floors, building 1, Wuhan AoXin Technology Co., Ltd., changchangyuan Road, Donghu New Technology Development Zone, Wuhan City, Hubei Province Patentee before: Wuhan Aoxin Technology Co.,Ltd. Country or region before: China |
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| CP03 | Change of name, title or address |