[发明专利]通信系统中非线性噪声与自发辐射噪声的区分方法及装置

说明书

本发明公开了一种光纤通信系统中非线性噪声与自发辐射噪声的区分方法及装置，该方法为：对光纤通信系统的输入光信号在传输过程中引入的色散进行补偿，得第一光信号；对第一光信号进行延时自相干处理，得第二光信号；将第二光信号转换为电信号，并进行采样；对采样结果进行分布统计分析，绘制干涉光强度的频率直方图；对频率直方图的特征进行提取分析，根据提取的特征参数区分信号性能是处在自发辐射噪声受限的状态、非线性噪声受限的状态或者非线性和自发辐射噪声综合受限的状态。本发明不仅在光信号进入相干接收机之前即可实现非线性噪声和/或自发辐射噪声限制状态告警，为是否在相干接收机中采用非线性补偿算法提供依据，且实现简单，成本低。

技术领域

本发明涉及光纤通信领域，具体涉及一种通信系统中非线性噪声与自发辐射噪声的区分方法及装置。

背景技术

随着高速光纤通信技术的发展，光信号在通信系统中传输时所采用的调制格式由以OOK、QPSK为主，转变为以更高阶的16QAM、32QAM、64QAM等调制格式。高阶调制格式的信号恢复一般需要更高的光信噪比，而更高的光信噪比一般需要通过提高入纤光功率和缩短跨段间距来实现，这会导致光纤非线性效应的加重。光纤非线性效应引起的光噪声成为限制高阶调制格式信号传输性能的重要因素。因此，有效的区分光纤非线性噪声和自发辐射噪声，对补偿光纤非线性效应引起的信号损伤，提高信号传输的整体性能十分重要。

现有的评估非线性噪声强度的方法，一般是在相干接收机数字信号处理恢复出星座图之后进行，而且方法比较复杂、成本较高。

有鉴于此，急需对现有的非线性噪声与自发辐射噪声的区分方案进行改进，以简化系统，降低成本，并为在相干接收机中是否采用非线性补偿算法提供依据。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有的非线性噪声与自发辐射噪声的区分方案一般在相干接收机数字信号处理恢复出星座图以后进行，不仅无法通过数字信号处理算法对部分非线性噪声进行补偿，而且实现过程复杂、成本较高的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种光纤通信系统中非线性噪声与自发辐射噪声的区分方法，包括以下步骤：

步骤S10、对光纤通信系统的输入光信号在传输过程中引入的色散进行补偿，获得第一光信号；

步骤S20、对所述第一光信号进行延时自相干处理，得到第二光信号；

步骤S30、将所述第二光信号转换为电信号，并进行采样；

步骤S40、对采样结果进行分布统计分析，绘制干涉光强度的频率直方图；

步骤S50、对干涉光强度的频率直方图的特征参数进行提取分析，根据提取到的所述特征参数，区分信号性能是处在自发辐射噪声受限的状态、非线性噪声受限的状态或者非线性和自发辐射噪声综合受限的状态。

在上述方法中，在步骤S20中，对所述第一光信号进行延时自相干处理采用延时自相干干涉仪实现，其中：

所述延时自相干干涉仪两臂之间的延时差大于光信号的码元周期，且小于光源相干时间。

在上述方法中，步骤S40包括以下步骤：

对采样电路输出的采样值进行统计分析；

根据采样值的最大值和最小值，把采样值范围等分成若干段；

统计采样值落在每一个分段上的频率，从而得到延时相干信号强度分布的频率直方图。

在上述方法中，对光纤通信系统的输入光信号在传输过程中引入的色散进行补偿，采用基于色散补偿光栅或基于色散补偿光纤的光学色散补偿模块实现；且，在通过所述光学色散补偿模块进行色散补偿得到的第一光信号中，残余色散值在±800ps/nm的范围内。