專利名稱：：基于dqpsk調(diào)制的相位差監(jiān)測和控制方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及光通訊領(lǐng)域，尤其涉及光解調(diào)技術(shù)，具體涉及一種基于DQPSK調(diào)制的相位差監(jiān)測和控制方法及裝置。
背景技術(shù)：
：光通訊系統(tǒng)在過去的幾年中有著飛快的增長，全球40G傳輸商用化進(jìn)程出現(xiàn)明顯的加速趨勢，開始規(guī)模部署，商用化進(jìn)程的加速也帶動(dòng)了產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。相較于IOG的傳輸系統(tǒng)，40G傳輸系統(tǒng)在同等物理?xiàng)l件下與IOG傳輸系統(tǒng)相比，光信噪比(OpticalSignalNoiseRatio,OSNR)要求提高4倍(6dB)，色度色散容限降低16倍，偏振模色散(PolarizationModeDispersion,PMD)容忍能力降低4倍，非線性效應(yīng)也變得更加明顯。為克服這些限制，以達(dá)到商用要求，需要使用多種手段，其中調(diào)制編碼技術(shù)是最為關(guān)鍵的手段，實(shí)用化的調(diào)制技術(shù)不僅僅限于傳統(tǒng)的非歸零(NoReturnZero,NRZ)或歸零(ReturnZero,RZ)的二進(jìn)制幅移鍵控(on-offkey，OOK)，在光通訊中應(yīng)用了很多新的調(diào)制技術(shù)，例如差分相移鍵控(DifferentialPhaseShiftKeying,DPSK)調(diào)制，差分四相相移鍵控(DifferentialQuadratureReferencePhaseShiftKeying,DQPSK)調(diào)制等，而尤以DQPSK調(diào)制，其降低了對(duì)于電器件速率、色散和偏振模色散的要求，在40G光通訊系統(tǒng)中占據(jù)重要地位。DQPSK調(diào)制的原理為:因?yàn)楣廨d波可以表示為:^=￡p+f(《)〗》其中E為場強(qiáng)，"。為光載波的角頻率，,W為調(diào)制相位。DQPSK調(diào)制是將要傳輸?shù)男畔⒕幋a于連續(xù)光比特的差分相位中，用A^表示，Af可取[O，ji/2，3i，3ji/2]中的值。假設(shè)第k-i個(gè)光比特脈沖的相位為e(k-i)。假設(shè)如果緊接下來的比特是o、o，則e(k)=e(k-i)+Ji，若是o、i，貝Ue(k)=e(k-i)+Ji/2;若是i、l，貝Ue(k)=e(k-i);而若是i、o，貝Ue(k)=e(k-i)+3Ji/2。當(dāng)然，上述利用A，對(duì)要傳輸信息的編碼規(guī)則不局限于上述方式，如可以在緊接下來的比特是o、o時(shí)，貝Ue(k)=e(k-i)，若是i、i，貝Ue(k)=e(k-i)+Ji等。基于上述DQPSK調(diào)制過程的DQPSK的解調(diào)原理為，通過對(duì)接收的光信號(hào)經(jīng)DQPSK解調(diào)獲得兩個(gè)差分電流，該兩個(gè)差分電流攜帶相鄰光比特的調(diào)制相位差，根據(jù)調(diào)制相位差獲得所傳輸?shù)男畔?。接收機(jī)中包括第一解調(diào)器和第二解調(diào)器，第一解調(diào)器用于對(duì)其兩臂傳輸后的光信號(hào)進(jìn)行相漲和相消運(yùn)算，輸出用于獲取所述第一差分電流信號(hào)的第一相漲光信號(hào)和第一相消光信號(hào)；第二解調(diào)器用于對(duì)其兩臂傳輸后的光信號(hào)進(jìn)行相漲和相消運(yùn)算，輸出用于獲取所述第二差分電流信號(hào)的第二相漲光信號(hào)和第二相消光信號(hào)。為了能獲得可以提取調(diào)制相位差的第一差分電流信號(hào)和第二差分電流信號(hào)，進(jìn)而準(zhǔn)確地恢復(fù)傳送的信息，要求第一解調(diào)器的相位差必須嚴(yán)格滿足解調(diào)要求相位差為Ji/4，及第二解調(diào)器中兩臂的相位差必須嚴(yán)格的相位差必須嚴(yán)格滿足解調(diào)要求相位差為-n/4，否則就會(huì)引入額外的光信噪比代價(jià)。為了實(shí)現(xiàn)上述解調(diào)器中兩臂的相位差是否滿足解調(diào)要求的監(jiān)測和控制，通常采用反饋控制環(huán)路來實(shí)現(xiàn)對(duì)相位差的監(jiān)測，并產(chǎn)生相位調(diào)節(jié)信號(hào)來調(diào)節(jié)兩個(gè)調(diào)制器中兩臂的相位差，使相位差滿足解調(diào)要求(鎖定在目標(biāo)值/4和-/4)上。目前常用的反饋控制方法是以固定的頻率f做輕微的擾動(dòng)并同時(shí)監(jiān)測誤差信號(hào)中2f分量達(dá)到最值。這種方案有其固有的缺點(diǎn)固定頻率f的相位擾動(dòng)必然導(dǎo)致額外的光信噪比代價(jià)；最值測量只能說明當(dāng)前相位是否等于目標(biāo)值，但并不知道是大于還是小于目標(biāo)值；相位控制的速率受限于抖動(dòng)的頻率；最值測量的信號(hào)和相位誤差成平方關(guān)系，在目標(biāo)值附近控制精度較低。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種基于DQPSK調(diào)制的相位差監(jiān)測方法和控制及裝置，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在以固定的頻率f做輕微的擾動(dòng)并同時(shí)監(jiān)測誤差信號(hào)中2f分量達(dá)到最值來進(jìn)行相位差監(jiān)測所存在的問題。本發(fā)明提供一種基于DQPSK調(diào)制的相位差監(jiān)測方法，包括以下步驟對(duì)經(jīng)DQPSK解調(diào)輸出的第一差分電流信號(hào)和第二差分電流信號(hào)分別進(jìn)行n次方乘法運(yùn)算，對(duì)應(yīng)得到第一監(jiān)測信號(hào)和第二監(jiān)測信號(hào)，其中n為4的正整數(shù)倍；根據(jù)所述第一監(jiān)測信號(hào)監(jiān)測第一解調(diào)器中兩臂的相位差，所述第一解調(diào)器用于對(duì)其兩臂傳輸后的光信號(hào)進(jìn)行相漲和相消運(yùn)算，輸出用于獲取所述第一差分電流信號(hào)的第一相漲光信號(hào)和第一相消光信號(hào)；根據(jù)所述第二監(jiān)測信號(hào)監(jiān)測第二解調(diào)器中兩臂的相位差，所述第二解調(diào)器用于對(duì)其兩臂傳輸后的光信號(hào)進(jìn)行相漲和相消運(yùn)算，輸出用于獲取所述第二差分電流信號(hào)的第二相漲光信號(hào)和第二相消光信號(hào)。本發(fā)明還提供了一種基于DQPSK調(diào)制的相位差控制方法，包括步驟利用上述基于DQPSK調(diào)制的相位差監(jiān)測方法監(jiān)測第一解調(diào)器中兩臂的相位差，及監(jiān)測第二解調(diào)器中兩臂的相位差；在第一解調(diào)器中兩臂的相位差不滿足解調(diào)要求時(shí)，調(diào)整所述第一解調(diào)器中兩臂的光程差改變其相位差，使第一解調(diào)器中兩臂的相位差滿足解調(diào)要求；在第二解調(diào)器中兩臂的相位差不滿足解調(diào)要求時(shí)，調(diào)整所述第二解調(diào)器中兩臂的光程差改變其相位差，使第二解調(diào)器中兩臂的相位差滿足解調(diào)要求。本發(fā)明還提供一種基于DQPSK調(diào)制的相位差監(jiān)測裝置，該裝置包括乘法器，用于對(duì)經(jīng)DQPSK解調(diào)輸出的第一差分電流信號(hào)和第二差分電流信號(hào)分別進(jìn)行n次方乘法運(yùn)算，對(duì)應(yīng)得到第一監(jiān)測信號(hào)和第二監(jiān)測信號(hào)，其中n為4的正整數(shù)倍；第一監(jiān)測單元，用于根據(jù)所述第一監(jiān)測信號(hào)監(jiān)測第一解調(diào)器中兩臂的相位差，所述第一解調(diào)器用于對(duì)其兩臂傳輸后的光信號(hào)進(jìn)行相漲和相消運(yùn)算，輸出用于獲取所述第一差分電流信號(hào)的第一相漲光信號(hào)和第一相消光信號(hào)；第二監(jiān)測單元，用于根據(jù)所述第二監(jiān)測信號(hào)監(jiān)測第二解調(diào)器中兩臂的相位差，所述第二解調(diào)器用于對(duì)其兩臂傳輸后的光信號(hào)進(jìn)行相漲和相消運(yùn)算，輸出用于獲取所述第二差分電流信號(hào)的第二相漲光信號(hào)和第二相消光信號(hào)。本發(fā)明還提供一種基于DQPSK調(diào)制的相位差控制裝置，包括上述基于DQPSK調(diào)制的相位差監(jiān)測裝置；第一控制單元，用于根據(jù)第一監(jiān)測單元的監(jiān)測結(jié)果，在第一解調(diào)器中兩臂的相位差不滿足解調(diào)要求時(shí)，調(diào)整第一解調(diào)器中兩臂的光程差該變其相位差，使第一解調(diào)器中兩臂的相位差滿足解調(diào)要求；第二控制單元，根據(jù)第二監(jiān)測單元的監(jiān)測結(jié)果，在第一解調(diào)器中兩臂的相位差不滿足解調(diào)要求時(shí)，調(diào)整第二解調(diào)器中兩臂的光程差該變其相位差，使第二解調(diào)器中兩臂的相位差滿足解調(diào)要求。本發(fā)明還提供了一種基于DQPSK調(diào)制的接收機(jī)，該接收機(jī)包括第一解調(diào)器，用于將接收的光信號(hào)耦合到其兩臂上傳輸，對(duì)其兩臂傳輸后的光信號(hào)進(jìn)行相漲和相消運(yùn)算，輸出第一相漲光信號(hào)和第一相消光信號(hào)；第二解調(diào)器，用于將接收的光信號(hào)耦合到其兩臂上傳輸，對(duì)其兩臂傳輸后的光信號(hào)進(jìn)行相漲和相消運(yùn)算，輸出第二相漲光信號(hào)和第二相消光信號(hào)；第一平衡接收機(jī)，用于根據(jù)第一解調(diào)器輸出的第一相漲光信號(hào)和第一相消光信號(hào)獲取第一差分電流信號(hào)；第二平衡接收機(jī)，用于根據(jù)第二解調(diào)器輸出的第二相漲光信號(hào)和第二相消光信號(hào)獲取第二差分電流信號(hào)；上述基于DQPSK調(diào)制的相位差控制裝置；解調(diào)單元，用于根據(jù)所述第一差分電流信號(hào)和第二差分電流信號(hào)獲取相鄰光比特的調(diào)制相位差，根據(jù)所述調(diào)制相位差解調(diào)得到所接收的信息。本發(fā)明有益效果如下本發(fā)明以對(duì)差分電流的n次方乘法運(yùn)算，n為4的正整數(shù)倍(優(yōu)選n為4)，進(jìn)而利用獲得的第一監(jiān)測信號(hào)和第二監(jiān)測信號(hào)判斷出解調(diào)器中兩臂的相位差的誤差方向，避免了現(xiàn)有技術(shù)中存在以固定的頻率f做輕微的擾動(dòng)并同時(shí)監(jiān)測誤差信號(hào)中2f分量達(dá)到最值來進(jìn)行相位差監(jiān)測所存在的各種問題，可以更加精確進(jìn)行相位差監(jiān)測和控制，進(jìn)而準(zhǔn)確地恢復(fù)出所傳輸?shù)男畔?。圖1為現(xiàn)有基于DQPSK調(diào)制的接收機(jī)框圖；圖2為基于DQPSK調(diào)制的理想相位差情況下DQPSK解調(diào)信號(hào)流程圖；圖3為基于DQPSK調(diào)制的存在相位誤差情況下DQPSK解調(diào)信號(hào)流程圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例中基于DQPSK調(diào)制的相位控制方法流程圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例中在進(jìn)行4次方乘法運(yùn)算時(shí)基于DQPSK調(diào)制的相位控制方法流程圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例中基于DQPSK調(diào)制的接收機(jī)框圖。具體實(shí)施例方式本發(fā)明提出的基于DQPSK調(diào)制的相位差監(jiān)測和控制方法及裝置，結(jié)合附圖和實(shí)施例說明如下。在給出本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例前，結(jié)合附圖l、圖2給出DQPSK解調(diào)過程，說明第一解調(diào)器和第二解調(diào)器中兩臂的相位差為什么必須嚴(yán)格是Ji/4和-Ji/4，如圖1所示，現(xiàn)有的接收機(jī)包括第一解調(diào)器、第二解調(diào)器、第一平衡接收機(jī)、第二平衡接收機(jī)、第一解調(diào)控制單元和第二解調(diào)控制單元，其中第一解調(diào)控制單元用于對(duì)第一解調(diào)器中兩臂的相位差進(jìn)行監(jiān)測和控制，第二解調(diào)控制單元用于對(duì)第二解調(diào)器中兩臂的相位差進(jìn)行監(jiān)測和控制。如圖2所示，通過接收機(jī)接收DQPSK調(diào)制的光信號(hào)經(jīng)第一耦合器(未示出)分為兩路光信號(hào)&和EQ，將&和EQ分別輸入到第一調(diào)制器和第二調(diào)制器。上述<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>其中￡為場強(qiáng)，"。為光載波的角頻率，摔)為調(diào)制相位。&通過第二耦合器(未示出)分成兩路光信號(hào)E':和E〃P將E':和E〃分別輸入到第一解調(diào)器中兩臂進(jìn)行傳輸，第一解調(diào)器對(duì)其兩臂傳輸后的光信號(hào)進(jìn)行相漲和相消運(yùn)算，輸出用于獲取第一差分電流信號(hào)的第一相漲光信號(hào)和第一相消光信號(hào)。E。通過第三耦合器分成兩路光信號(hào)E'。和E〃Q，將E'。和E〃。分別輸入到第二解調(diào)器中兩臂進(jìn)行傳輸，第二解調(diào)器對(duì)其兩臂傳輸后的光信號(hào)在進(jìn)行相漲和相消運(yùn)算，輸出用于獲取第二差分電流信號(hào)的第二相漲光信號(hào)和第二相消光信號(hào)。第一解調(diào)器兩臂傳輸后的信號(hào)在光域上相差lBit延時(shí)，第二解調(diào)器兩臂傳輸后的信號(hào)在光域上相差lBit延時(shí)，如圖2所示，E〃t在第一解調(diào)器的一個(gè)臂上傳輸后信號(hào)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>比E':在第一解調(diào)器另一個(gè)臂上傳輸后信號(hào)￡exp/[,《f-+f《卜』)]在光域上延時(shí)lBit，且其相位增加了ji/4。光信號(hào)E〃q在第二解調(diào)器的一個(gè)臂上傳輸后信號(hào)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>比光信號(hào)E'Q在另一個(gè)臂上傳輸后信號(hào)fexpy[叫(卜^0)+伊(r-&0)]/|:光域I.延時(shí)IBit,且其相位減少了Ji/4。第一解調(diào)器對(duì)其兩臂傳輸后的光信號(hào)進(jìn)行如下相漲和相消運(yùn)算，分別得到用于獲取第一差分電流信號(hào)的第一相漲光信號(hào)EL^和第一相消光信號(hào)Elc。s:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>第二解調(diào)器對(duì)其兩臂傳輸后的光信號(hào)在進(jìn)行如下相漲和相消運(yùn)算，分別得到用于獲取第二差分電流信號(hào)的第二相漲光信號(hào)E。，^和第二相消光信號(hào)E。，。。s:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>其中，！^為傳輸E'J勺臂的光程，L':為傳輸E〃t的臂的光程，。為光程!^對(duì)應(yīng)的延時(shí)，,。為光程L':對(duì)應(yīng)的延時(shí)，L。為傳輸E'q的臂的光程，L'q為傳輸E〃。的臂的光程，tQ,。為光程L。對(duì)應(yīng)的延時(shí)，tQ,,。為光程L'。對(duì)應(yīng)的延時(shí)，對(duì)于DQPSK調(diào)制，滿足如下關(guān)系<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>第一解調(diào)器輸出的第一相漲光信號(hào)和第一相消光信號(hào)輸入到第一平衡接收機(jī)，第一平衡接收機(jī)包括第一差分單元和第一光電轉(zhuǎn)換單元，第一差分單元用于將第一相漲光信號(hào)和第一相消光信號(hào)進(jìn)行差分運(yùn)算，經(jīng)帶通濾波得到—1￡,，￡^a"r、廿山:—eos(—+_)，其中，2、24'1,I—cos(辦一+—)24,,:a\l+eos(m—"I"—).24第二解調(diào)器輸出的第二相漲光信號(hào)和第二相消光信號(hào)輸入到第二平衡接收機(jī)，第二平衡接收包括第二差分單元和第二光電轉(zhuǎn)換單元，第二差分單元用于將第二相漲光信號(hào)和第二相消光信號(hào)進(jìn)行差分運(yùn)算，經(jīng)帶通濾波得到<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>=^!eos(w￡—￡)，其中，其中，<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>第一光電轉(zhuǎn)換單元用于將第一差分單元差分運(yùn)算后得到的光信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換獲取第一差分電流信號(hào)ip其中第一差分電流信號(hào)t正比于lE,。。/—E,des|2，第二光電轉(zhuǎn)換單元用于將第二差分單元差分運(yùn)算后得到的光信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換獲取第二差分電流信號(hào)其中第二差分電流信號(hào)iQ正比于|E,<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>即因此，可以利用第一差分電流信號(hào)和第二差分電流信號(hào)獲取相鄰光比特的調(diào)制相位差mJi/2，進(jìn)而利用調(diào)制相位差獲得所傳輸?shù)男畔ⅲ绫韑所示，表1利用調(diào)制相位差獲得所傳輸?shù)男畔?lt;table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表l中，^為3i/4，①。為-Ji/4。因此，要求兩個(gè)解調(diào)器中兩臂的相位差必須是嚴(yán)格滿足解調(diào)要求相位差鎖定在目標(biāo)值n/4和-Ji/4。但一般第一解調(diào)器中兩臂的相位差不嚴(yán)格為n/4，即存在誤差光程ALP該誤差光程對(duì)應(yīng)的延時(shí)為ATl，使兩臂的相位差不嚴(yán)格為n/4。第二解調(diào)器中兩臂的相位差不嚴(yán)格為-^1/4，即存在誤差光程AL。，該誤差光程對(duì)應(yīng)的延時(shí)為Atq，使兩臂的相位差不嚴(yán)格為-Ji/4。如圖3所示，在存在上述誤差光程A和ALQ時(shí)，按照前面所述的DQPSK解調(diào)過程，第一解調(diào)器對(duì)其兩臂傳輸后的光信號(hào)在進(jìn)行相漲和相消運(yùn)算后，得到的第一相漲光信號(hào)des和第一相消光信號(hào)。。s為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>第二解調(diào)器對(duì)其兩臂傳輸后的光信號(hào)在進(jìn)行相漲和相消運(yùn)算后，得到的第二相漲光信號(hào)EQ,des和第二相消光信號(hào)EQ,。。s為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>第一解調(diào)器輸出的第一相漲光信號(hào)&des和第一相消光信號(hào)&。。s輸入到第一平衡接收機(jī)中的第一差分單元進(jìn)行差分運(yùn)算，帶通濾波后得到的信號(hào)為,KJ2—l五,拜l=|cos(,Ar,+燃音+，)，其中，<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>第二解調(diào)器輸出的第二相漲光信號(hào)EQ,des和第二相消光信號(hào)EQ,。。s輸入到第二平衡接收機(jī)中的第二差分單元進(jìn)行差分運(yùn)算，帶通濾波后得到的信號(hào)為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>其中，其中，<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>同樣，第一差分單元差分運(yùn)算后得到的光信號(hào)經(jīng)第一光電轉(zhuǎn)換單元光電轉(zhuǎn)換獲取的第一差分電流信號(hào)^正比于IE,。。f-lE,des|2，第二差分單元差分運(yùn)算后得到的光信號(hào)經(jīng)第二光電轉(zhuǎn)換單元光電轉(zhuǎn)換獲取的第二差分電流信號(hào)iq正比于lEQ,。。S|2-|EQ,de/表達(dá)為公式(1):<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>可見，只有通過調(diào)制使上述誤差光程ALJPALc2為0，即使"。Ati="。At。=0的情況下，才可以利用表l所示的解調(diào)關(guān)系，在沒有額外的光信躁比代價(jià)情況下，對(duì)差分電流解調(diào)獲得調(diào)制相位差進(jìn)而得到所傳輸?shù)男畔?。為了將上述光程誤差光程ALJ口誤差光程AL。調(diào)制為零，使第一解調(diào)器和第二解調(diào)器中的相位差滿足解調(diào)要求，需要進(jìn)行相位差監(jiān)測及控制，本發(fā)明所提供的基于DQPSK調(diào)制的相位差監(jiān)測方法，包括對(duì)經(jīng)DQPSK解調(diào)輸出的用于獲取調(diào)制相位差的第一差分電流信號(hào)和第二差分電流信號(hào)分別進(jìn)行n次方乘法運(yùn)算，對(duì)應(yīng)得到第一監(jiān)測信號(hào)和第二監(jiān)測信號(hào)，其中n為4的正整數(shù)倍；根據(jù)所述第一監(jiān)測信號(hào)監(jiān)測第一解調(diào)器中兩臂的相位差，可以監(jiān)測到相位差是否鎖定在目標(biāo)值n/4，所述第一解調(diào)器用于對(duì)其兩臂傳輸后的光信號(hào)進(jìn)行相漲和相消運(yùn)算，輸出用于獲取所述第一差分電流信號(hào)的第一相漲光信號(hào)和第一相消光信號(hào)；根據(jù)所述第二監(jiān)測信號(hào)監(jiān)測第二解調(diào)器中兩臂的相位差，可以檢測到相位差是否鎖定在目標(biāo)值-n/4，所述第二解調(diào)器用于對(duì)其兩臂傳輸?shù)墓庑盘?hào)進(jìn)行相漲和相消運(yùn)算，輸出用于獲取所述第二差分電流信號(hào)的第二相漲光信號(hào)和第二相消光信號(hào)。本發(fā)明在不改變?cè)璂QPSK解調(diào)過程的情況，將其輸出的第一差分電流信號(hào)和第二差分電流信號(hào)進(jìn)行n次方乘法運(yùn)算，將乘法運(yùn)算后得到的信號(hào)作為監(jiān)測信號(hào)。根據(jù)上述推導(dǎo)的公式(l)，在進(jìn)行上述乘法運(yùn)算后，可以得到公式(2):在n為4的正奇數(shù)倍時(shí)，在"。Ati="。AiQ二0時(shí)，第一監(jiān)測信號(hào)和第二監(jiān)測達(dá)到最小值。因此，在第一監(jiān)測信號(hào)達(dá)到最小值時(shí)，判定所述第一解調(diào)器中兩臂的相位差滿足解調(diào)要求；在第二監(jiān)測信號(hào)達(dá)到最小值時(shí)，判定所述第二解調(diào)器中兩臂的相位差滿足解調(diào)要求。在n為4的正偶數(shù)倍，在"。A^二"。AiQ二0時(shí)，第一監(jiān)測信號(hào)和第二監(jiān)測達(dá)到最大值。因此，在第一監(jiān)測信號(hào)達(dá)到最大值時(shí)，判定所述第一解調(diào)器中兩臂的相位差滿足解調(diào)要求；在第二監(jiān)測信號(hào)達(dá)到最大值時(shí)，判定所述第二解調(diào)器中兩臂的相位差滿足解調(diào)要求。為了減少乘法器的負(fù)擔(dān)提供乘法運(yùn)算速度，本實(shí)施例中n為4。對(duì)第一差分電流信號(hào)和第二差分電流信號(hào)進(jìn)行四次方乘法運(yùn)算可以得到式(3):<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>這樣，當(dāng)光路上兩個(gè)調(diào)制器中兩臂的相位差不是Ji/4、-Ji/4，gp"。ATl="。AiQ^O時(shí)，i/，i^就不處在最小值，可以利用此反饋信號(hào)將DQPSK解調(diào)器兩臂的相位差調(diào)節(jié)到Ji/4和-Ji/4?；谏鲜鎏岢龅幕贒QPSK調(diào)制的相位差監(jiān)測方法，本實(shí)施例中所提供的一種基于DQPSK調(diào)制的相位差控制方法，如圖4所示，包括步驟利用上述方法監(jiān)測第一解調(diào)器中兩臂的相位差，及監(jiān)測第二解調(diào)器中兩臂的相位差；在第一解調(diào)器中兩臂的相位差不滿足解調(diào)要求時(shí)，調(diào)整所述第一解調(diào)器中兩臂的光程差改變其相位差，使所述第一解調(diào)器中兩臂的相位差滿足解調(diào)要求；在第二解調(diào)器中兩臂的相位差不滿足解調(diào)要求時(shí)，調(diào)整所述第二解調(diào)器中兩臂的光程差改變其相位差，使所述第二解調(diào)器中兩臂的相位差滿足解調(diào)要求。本實(shí)施例中通過溫控電路分別調(diào)整第一解調(diào)器和解調(diào)器中兩臂溫度，來調(diào)整第一解調(diào)器中兩臂的光程差及第二解調(diào)器中兩臂的光程差，使其滿足達(dá)到j(luò)i/4和-ji/4的相位差。在n為4的正奇數(shù)倍時(shí)，如n取4為例，如圖5所示，基于DQPSK調(diào)制的相位差控制方法包括步驟利用上述基于DQPSK調(diào)制的相位差監(jiān)測方法監(jiān)測第一解調(diào)器中兩臂的相位差，及監(jiān)測第二解調(diào)器中兩臂的相位差；在第一解調(diào)器中兩臂的相位差不滿足解調(diào)要求時(shí)，調(diào)整第一解調(diào)器中兩臂的光程差，使所述第一監(jiān)測信號(hào)達(dá)到最小值；在第二解調(diào)器中兩臂的相位差不滿足解調(diào)要求時(shí)，調(diào)整第二解調(diào)器中兩臂的光程差，使所述第二監(jiān)測信號(hào)達(dá)到最小值；所述n為4的正偶數(shù)倍時(shí)，在第一解調(diào)器中兩臂的相位差不滿足解調(diào)要求時(shí)，調(diào)整第一解調(diào)器中兩臂的光程差，使第一監(jiān)測信號(hào)達(dá)到最大值；在第二解調(diào)器中兩臂的相位差不滿足解調(diào)要求時(shí)，調(diào)整第二解調(diào)器中兩臂的光程差，使第二監(jiān)測信號(hào)達(dá)到最大值。依照本發(fā)明的實(shí)施例二，提供一種基于DQPSK調(diào)制的相位差監(jiān)測裝置，該裝置包括乘法器，用于對(duì)經(jīng)DQPSK解調(diào)輸出的第一差分電流信號(hào)和第二差分電流信號(hào)分別進(jìn)行n次方乘法運(yùn)算，對(duì)應(yīng)得到第一監(jiān)測信號(hào)和第二監(jiān)測信號(hào)，其中n為4的正整數(shù)倍；第一監(jiān)測單元，用于根據(jù)所述第一監(jiān)測信號(hào)監(jiān)測第一解調(diào)器中兩臂的相位差，所述第一解調(diào)器用于對(duì)其兩臂傳輸后的光信號(hào)進(jìn)行相漲和相消運(yùn)算，輸出用于獲取所述第一差分電流信號(hào)的第一相漲光信號(hào)和第一相消光信號(hào)；第二監(jiān)測單元，用于根據(jù)所述第二監(jiān)測信號(hào)監(jiān)測第二解調(diào)器中兩臂的相位差，所述第二解調(diào)器用于對(duì)其兩臂傳輸后的光信號(hào)進(jìn)行相漲和相消運(yùn)算，輸出用于獲取所述第二差分電流信號(hào)的第二相漲光信號(hào)和第二相消光信號(hào)。n為4的正奇數(shù)倍時(shí)，第一監(jiān)測單元用于在所述第一監(jiān)測信號(hào)達(dá)到最小值時(shí)，判定第一解調(diào)器中兩臂的相位差滿足解調(diào)要求；第二監(jiān)測單元用于在所述第二監(jiān)測信號(hào)達(dá)到最小值時(shí)，判定第二解調(diào)器中兩臂的相位差滿足解調(diào)要求；n為4的正偶數(shù)倍時(shí)，第一監(jiān)測單元用于在所述第一監(jiān)測信號(hào)達(dá)到最大值時(shí)，判定第一解調(diào)器中兩臂的相位差滿足解調(diào)要求；第二監(jiān)測單元用于在所述第二監(jiān)測信號(hào)達(dá)到最大值時(shí)，判定第二解調(diào)器中兩臂的相位差滿足解調(diào)要求。本實(shí)施例還提供一種基于DQPSK調(diào)制的相位差控制裝置，包括上述基于DQPSK調(diào)制的相位差監(jiān)測裝置；第一控制單元，用于根據(jù)第一監(jiān)測單元的監(jiān)測結(jié)果，在第一解調(diào)器中兩臂的相位差不滿足解調(diào)要求時(shí)，調(diào)整第一解調(diào)器中兩臂的光程差該變其相位差，使第一解調(diào)器中兩臂的相位差滿足解調(diào)要求；第二控制單元，根據(jù)第二監(jiān)測單元的監(jiān)測結(jié)果，在第一解調(diào)器中兩臂的相位差不滿足解調(diào)要求時(shí)，調(diào)整第二解調(diào)器中兩臂的光程差該變其相位差，使第二解調(diào)器中兩臂的相位差達(dá)滿足解調(diào)要求?；谏鲜鱿辔徊羁刂蒲b置，本實(shí)施例提供一種基于DQPSK調(diào)制的接收機(jī)，如圖6所示，本實(shí)施例所提供的接收機(jī)包括第一解調(diào)器、第二解調(diào)器、包括第一差分單元和第一光電轉(zhuǎn)換單元的第一平衡接收機(jī)、包括第二差分單元和第二光電轉(zhuǎn)換單元的第二平衡接收機(jī)、第一乘法器、第二乘法器、第一監(jiān)測單元、第二監(jiān)測單元、第一控制單元和第二控制單元。其中第一解調(diào)器，用于將接收的光信號(hào)耦合到其兩臂上傳輸，對(duì)其兩臂傳輸后的光信號(hào)進(jìn)行相漲和相消運(yùn)算，輸出第一相漲光信號(hào)和第一相消光信號(hào)，相漲和相消運(yùn)算過程如前面所述，這里不再贅述；第二解調(diào)器，用于將接收的光信號(hào)耦合到其兩臂上傳輸，對(duì)其兩臂傳輸后的光信號(hào)進(jìn)行相漲和相消運(yùn)算，輸出第二相漲光信號(hào)和第二相消光信號(hào)，相漲和相消運(yùn)算過程如前面所述，這里不再贅述；第一差分單元，用于根據(jù)第一解調(diào)器輸出的第一相漲光信號(hào)和第一相消光信號(hào)進(jìn)行差分運(yùn)算后進(jìn)行帶通濾波，得到差分運(yùn)算后的光信號(hào)，差分運(yùn)算過程如前所述；第一光電轉(zhuǎn)換單元，用于將第一差分單元得到的光信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換得到第一差分電流信號(hào)；第二差分單元，用于根據(jù)第二解調(diào)器輸出的第二相漲光信號(hào)和第二相消光信號(hào)進(jìn)行差分運(yùn)算后進(jìn)行帶通濾波，得到差分運(yùn)算后的光信號(hào)，差分運(yùn)算過程如前所述；第二光電轉(zhuǎn)換單元，用于將第二差分單元得到的光信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換得到第二差分電流信號(hào)；第一乘法器，用于對(duì)經(jīng)DQPSK解調(diào)輸出的第一差分電流信號(hào)進(jìn)行n次方乘法運(yùn)算，對(duì)應(yīng)得到第一監(jiān)測信號(hào)，其中n為4的正整數(shù)倍；第二乘法器，用于對(duì)經(jīng)DQPSK解調(diào)輸出的第二差分電流信號(hào)進(jìn)行n次方乘法運(yùn)算，對(duì)應(yīng)得到第二監(jiān)測信號(hào)，其中n為4的正整數(shù)倍；第一監(jiān)測單元，用于根據(jù)所述第一監(jiān)測信號(hào)監(jiān)測并判斷第一解調(diào)器中兩臂的相位差；第二監(jiān)測單元，用于根據(jù)所述第二監(jiān)測信號(hào)監(jiān)測并判斷第二解調(diào)器中兩臂的相位差；第一控制單元，用于根據(jù)第一監(jiān)測單元的監(jiān)測結(jié)果，在第一解調(diào)器中兩臂的相位差不滿足解調(diào)要求時(shí)，調(diào)整第一解調(diào)器中兩臂的光程差來改變其相位差，使第一解調(diào)器中兩臂的相位差滿足解調(diào)要求，改變光程差的方式優(yōu)選采用通過溫控電路來調(diào)整兩臂溫度而改變光程的方式，當(dāng)然，也可以采用其它方式；第二控制單元，根據(jù)第二監(jiān)測單元的監(jiān)測結(jié)果，在第二解調(diào)器中兩臂的相位差不滿足解調(diào)要求時(shí)，調(diào)整第二解調(diào)器中兩臂的光程差來改變其相位差，使第二解調(diào)器中兩臂的相位差滿足解調(diào)要求，改變光程差的方式優(yōu)選采用通過溫控電路來調(diào)整兩臂溫度而改變光程的方式，當(dāng)然，也可以采用其它方式。優(yōu)選只改變兩臂中一臂的光程來調(diào)整該兩臂的光程差。解調(diào)單元(未示出)，用于根據(jù)第一差分電流信號(hào)和第二差分電流信號(hào)獲取相鄰光比特的調(diào)制相位差，根據(jù)所述調(diào)制相位差解調(diào)得到所接收的信息。上述接收機(jī)中第一監(jiān)測信號(hào)和第二監(jiān)測信號(hào)的傳輸路徑應(yīng)保持等長，避免額外的相位誤差。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。權(quán)利要求一種基于DQPSK調(diào)制的相位差監(jiān)測方法，其特征在于，包括對(duì)經(jīng)DQPSK解調(diào)輸出的第一差分電流信號(hào)和第二差分電流信號(hào)分別進(jìn)行n次方乘法運(yùn)算，對(duì)應(yīng)得到第一監(jiān)測信號(hào)和第二監(jiān)測信號(hào)，其中n為4的正整數(shù)倍；根據(jù)所述第一監(jiān)測信號(hào)監(jiān)測第一解調(diào)器中兩臂的相位差，所述第一解調(diào)器用于對(duì)其兩臂傳輸后的光信號(hào)進(jìn)行相漲和相消運(yùn)算，輸出用于獲取所述第一差分電流信號(hào)的第一相漲光信號(hào)和第一相消光信號(hào)；根據(jù)所述第二監(jiān)測信號(hào)監(jiān)測第二解調(diào)器中兩臂的相位差，所述第二解調(diào)器用于對(duì)其兩臂傳輸后的光信號(hào)進(jìn)行相漲和相消運(yùn)算，輸出用于獲取所述第二差分電流信號(hào)的第二相漲光信號(hào)和第二相消光信號(hào)。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述n為4的正奇數(shù)倍時(shí)，在所述第一監(jiān)測信號(hào)達(dá)到最小值時(shí)，判定所述第一解調(diào)器中兩臂的相位差滿足解調(diào)要求；在所述第二監(jiān)測信號(hào)達(dá)到最小值時(shí)，判定所述第二解調(diào)器中兩臂的相位差滿足解調(diào)要求；在所述n為4的正偶數(shù)倍，在所述第一監(jiān)測信號(hào)達(dá)到最大值時(shí)，判定所述第一解調(diào)器中兩臂的相位差滿足解調(diào)要求；在所述第二監(jiān)測信號(hào)達(dá)到最大值時(shí)，判定所述第二解調(diào)器中兩臂的相位差滿足解調(diào)要求。3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述n為4。4.一種基于DQPSK調(diào)制的相位差控制方法，其特征在于，包括步驟利用權(quán)利要求1所述方法監(jiān)測第一解調(diào)器中兩臂的相位差，及監(jiān)測第二解調(diào)器中兩臂的相位差；在第一解調(diào)器中兩臂的相位差不滿足解調(diào)要求時(shí)，調(diào)整所述第一解調(diào)器中兩臂的光程差改變其相位差，使第一解調(diào)器中兩臂的相位差滿足解調(diào)要求；在第二解調(diào)器中兩臂的相位差不滿足解調(diào)要求時(shí)，調(diào)整所述第二解調(diào)器中兩臂的光程差改變其相位差，使第二解調(diào)器中兩臂的相位差滿足解調(diào)要求。5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述n為4的正奇數(shù)倍時(shí)，調(diào)整第一解調(diào)器中兩臂的光程差，使所述第一監(jiān)測信號(hào)達(dá)到最小值；調(diào)整第二解調(diào)器中兩臂的光程差，使所述第二監(jiān)測信號(hào)達(dá)到最小值；所述n為4的正偶數(shù)倍時(shí)，調(diào)整第一解調(diào)器中兩臂的光程差，使所述第一監(jiān)測信號(hào)達(dá)到最大值；調(diào)整第二解調(diào)器中兩臂的光程差，使所述第二監(jiān)測信號(hào)達(dá)到最大值。6.如權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在于，通過溫控電路分別調(diào)整第一解調(diào)器和第二解調(diào)器中兩臂溫度，來對(duì)應(yīng)調(diào)整所述第一解調(diào)器中兩臂的光程差及第二解調(diào)器中兩臂的光程差；第一解調(diào)器中兩臂的相位差為n/4時(shí)滿足解調(diào)要求；第二解調(diào)器中兩臂的相位差為-n/4時(shí)滿足解調(diào)要求。7.—種基于DQPSK調(diào)制的相位差監(jiān)測裝置，其特征在于，該裝置包括乘法器，用于對(duì)經(jīng)DQPSK解調(diào)輸出的第一差分電流信號(hào)和第二差分電流信號(hào)分別進(jìn)行n次方乘法運(yùn)算，對(duì)應(yīng)得到第一監(jiān)測信號(hào)和第二監(jiān)測信號(hào)，其中n為4的正整數(shù)倍；第一監(jiān)測單元，用于根據(jù)所述第一監(jiān)測信號(hào)監(jiān)測第一解調(diào)器中兩臂的相位差，所述第一解調(diào)器用于對(duì)其兩臂傳輸后的光信號(hào)進(jìn)行相漲和相消運(yùn)算，輸出用于獲取所述第一差分電流信號(hào)的第一相漲光信號(hào)和第一相消光信號(hào)；第二監(jiān)測單元，用于根據(jù)所述第二監(jiān)測信號(hào)監(jiān)測第二解調(diào)器中兩臂的相位差，所述第二解調(diào)器用于對(duì)其兩臂傳輸后的光信號(hào)進(jìn)行相漲和相消運(yùn)算，輸出用于獲取所述第二差分電流信號(hào)的第二相漲光信號(hào)和第二相消光信號(hào)。8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述n為4的正奇數(shù)倍時(shí)，所述第一監(jiān)測單元用于在所述第一監(jiān)測信號(hào)達(dá)到最小值時(shí)，判定第一解調(diào)器中兩臂的相位差滿足解調(diào)要求；所述第二監(jiān)測單元用于在所述第二監(jiān)測信號(hào)達(dá)到最小值時(shí)，判定第二解調(diào)器中兩臂的相位差滿足解調(diào)要求；所述n為4的正偶數(shù)倍時(shí)，所述第一監(jiān)測單元用于在所述第一監(jiān)測信號(hào)達(dá)到最大值時(shí)，判定第一解調(diào)器中兩臂的相位差滿足解調(diào)要求；所述第二監(jiān)測單元用于在所述第二監(jiān)測信號(hào)達(dá)到最大值時(shí)，判定第二解調(diào)器中兩臂的相位差滿足解調(diào)要求。9.一種基于DQPSK調(diào)制的相位差控制裝置，其特征在于，包括權(quán)利要求7所述的基于DQPSK調(diào)制的相位差監(jiān)測裝置；第一控制單元，用于根據(jù)第一監(jiān)測單元的監(jiān)測結(jié)果，在第一解調(diào)器中兩臂的相位差不滿足解調(diào)要求時(shí)，調(diào)整第一解調(diào)器中兩臂的光程差該變其相位差，使第一解調(diào)器中兩臂的相位差滿足解調(diào)要求；第二控制單元，根據(jù)第二監(jiān)測單元的監(jiān)測結(jié)果，在第一解調(diào)器中兩臂的相位差不滿足解調(diào)要求時(shí)，調(diào)整第二解調(diào)器中兩臂的光程差該變其相位差，使第二解調(diào)器中兩臂的相位差滿足解調(diào)要求。10.—種基于DQPSK調(diào)制的接收機(jī)，其特征在于，該接收機(jī)包括第一解調(diào)器，用于將接收的光信號(hào)耦合到其兩臂上傳輸，對(duì)其兩臂傳輸后的光信號(hào)進(jìn)行相漲和相消運(yùn)算，輸出第一相漲光信號(hào)和第一相消光信號(hào)；第二解調(diào)器，用于將接收的光信號(hào)耦合到其兩臂上傳輸，對(duì)其兩臂傳輸后的光信號(hào)進(jìn)行相漲和相消運(yùn)算，輸出第二相漲光信號(hào)和第二相消光信號(hào)；第一平衡接收機(jī)，用于根據(jù)第一解調(diào)器輸出的第一相漲光信號(hào)和第一相消光信號(hào)獲取第一差分電流信號(hào)；第二平衡接收機(jī)，用于根據(jù)第二解調(diào)器輸出的第二相漲光信號(hào)和第二相消光信號(hào)獲取第二差分電流信號(hào)；權(quán)利要求9所述的基于DQPSK調(diào)制的相位差控制裝置；解調(diào)單元，用于根據(jù)所述第一差分電流信號(hào)和第二差分電流信號(hào)獲取相鄰光比特的調(diào)制相位差，根據(jù)所述調(diào)制相位差解調(diào)得到所接收的信息。全文摘要本發(fā)明公開了一種基于DQPSK調(diào)制的相位差監(jiān)測和控制方法及裝置，該方法包括對(duì)經(jīng)DQPSK解調(diào)輸出的第一差分電流信號(hào)和第二差分電流信號(hào)分別進(jìn)行n次方乘法運(yùn)算，對(duì)應(yīng)得到第一監(jiān)測信號(hào)和第二監(jiān)測信號(hào)，其中n為4的正整數(shù)倍；根據(jù)第一監(jiān)測信號(hào)監(jiān)測第一解調(diào)器中兩臂的相位差；根據(jù)第二監(jiān)測信號(hào)監(jiān)測第二解調(diào)器中兩臂的相位差；利用上述監(jiān)測結(jié)果調(diào)整第一解調(diào)器和第二解調(diào)器中兩臂的相位差，使其分別滿足解調(diào)要求，使接收機(jī)可以利用第一差分電流和第二差分電流信號(hào)獲得所傳輸?shù)男畔?。本發(fā)明可以判斷出解調(diào)器中兩臂相位誤差的方向，可以更加精確進(jìn)行相位差監(jiān)測和控制，進(jìn)而準(zhǔn)確地恢復(fù)出所傳輸?shù)男畔?。文檔編號(hào)H04B10/67GK101692624SQ20091021013公開日2010年4月7日申請(qǐng)日期2009年10月27日優(yōu)先權(quán)日2009年10月27日發(fā)明者李恭申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司