專利名稱：一種基于d觸發(fā)器的解復(fù)用方法及其系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種信號處理方法及其系統(tǒng)，具體是一種基于D觸發(fā)器(Flip-Flop) 的解復(fù)用方法及其系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在高速光通信網(wǎng)絡(luò)中，特別是OTDM系統(tǒng)中，需要將低速信號采用速率倍增的方法 獲得高速復(fù)用信號。但是經(jīng)過傳輸處理之后，還需要將復(fù)用的高速信號解復(fù)用到低速的信 號。這就涉及到光解復(fù)用技術(shù)。目前已有多種解復(fù)用的方案，大部分基于各種非線性效應(yīng)， 例如半導體光放大器(SOA)中四波混頻，交叉增益調(diào)制，交叉相位調(diào)制等非線性效應(yīng)，非線 性光纖中的交叉相位調(diào)制，諧波產(chǎn)生等效應(yīng)，以及電吸收調(diào)制器的電致吸收效應(yīng)、交叉吸收 調(diào)制效應(yīng)等。但是這些解壓縮方案實現(xiàn)較為復(fù)雜，同時穩(wěn)定性不高，而且很多方案對輸入信 號光的偏振方向具有一定的要求，所有這些限制了這些解壓縮方案在實際系統(tǒng)中的應(yīng)用。 另外，在電域內(nèi)，同樣在某些場合需要將高速的電信號轉(zhuǎn)換到低速的電信號進行處理，這些 都需要一種簡單、穩(wěn)定的解復(fù)用方案。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決背景技術(shù)中所述的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于D觸發(fā)器的解復(fù)用 方法及其系統(tǒng)。 本發(fā)明的技術(shù)解決方案是本發(fā)明為一種基于D觸發(fā)器的解復(fù)用方法，其特殊之 處在于該方法包括以下步驟
1)將光信號轉(zhuǎn)換為電信號；
3)將電信號輸入D觸發(fā)器； 4)調(diào)整用于觸發(fā)D觸發(fā)器的時鐘脈沖和電信號輸入的時間關(guān)系，使D觸發(fā)器在時 鐘觸發(fā)采樣時對準輸入的電信號眼圖張開度最大處，使D觸發(fā)器能夠?qū)χ付ǖ男盘栠M行取 樣判斷，進而改變D觸發(fā)器的輸出狀態(tài)，即輸出非歸零碼(NRZ)電信號。
上述步驟1)和步驟3)之間還包括步驟2):將電信號放大。 上述光信號的比特率是lOGbit/s 40Gbit/s ;所述光信號的碼型是任意占空比
的歸零碼(RZ)或者非歸零碼(NRZ)。 上述D觸發(fā)器是維持阻塞D觸發(fā)器。 —種基于D觸發(fā)器的解復(fù)用方法，其特殊之處在于該方法包括以下步驟
3)將電信號輸入D觸發(fā)器； 4)調(diào)整用于觸發(fā)D觸發(fā)器的時鐘脈沖和電信號輸入的時間關(guān)系，使D觸發(fā)器在時 鐘觸發(fā)采樣時對準輸入的電信號眼圖張開度最大處，使D觸發(fā)器能夠?qū)χ付ǖ男盘栠M行取 樣判斷，進而改變D觸發(fā)器的輸出狀態(tài)，即輸出非歸零碼(NRZ)電信號。
上述步驟3之間還包括步驟2):將電信號放大。 —種實現(xiàn)上述的基于D觸發(fā)器的光解復(fù)用方法的系統(tǒng)，其特殊之處在于該系統(tǒng)
3包括光電探測器、D觸發(fā)器、相移器，光電探測器、相移器均接入D觸發(fā)器。
上述系統(tǒng)還包括光延遲線，光延遲線接入光電探測器。
上述系統(tǒng)還包括電放大器，光電探測器通過電放大器接入D觸發(fā)器。
上述D觸發(fā)器是維持阻塞D觸發(fā)器 本發(fā)明的方法對于光歸零碼信號能夠同時實現(xiàn)信號的解壓縮和信號碼型從歸零 碼到非歸零碼的變換，比較適合于在高速光傳輸網(wǎng)絡(luò)與低速電信號處理系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換， 能夠完成光網(wǎng)絡(luò)和電網(wǎng)絡(luò)之間的全面兼容。該解壓縮方法具有很好的靈活性，通過合理的 設(shè)置時鐘頻率，能夠獲得不同的解壓縮比。解壓縮系統(tǒng)對于輸入信號的碼型沒有要求，對歸 零碼和非歸零碼信號都能夠?qū)崿F(xiàn)解壓縮操作。同時該解壓縮器具有信號整形功能，通過該 系統(tǒng)能夠大大改善信號的質(zhì)量。本發(fā)明的方法結(jié)構(gòu)簡單，能夠?qū)崿F(xiàn)電路的集成化設(shè)計。另 外，該解壓縮系統(tǒng)對高速光信號采用了電解壓縮的方法，相比其它解壓縮方法穩(wěn)定性高。本 發(fā)明的系統(tǒng)構(gòu)造簡單，易于操作，穩(wěn)定性好。


圖1是本發(fā)明的方法的示意框圖；
圖2是本發(fā)明的系統(tǒng)的示意圖； 圖3是對40Gbit/s的光信號在tQ時、頻率為f的時鐘信號觸發(fā)D觸發(fā)器時解復(fù) 用的波形圖； 圖4是待解復(fù)用的40Gbit/s的光歸零碼(RZ)信號眼圖； 圖5是對40Gbit/s的光信號解復(fù)用所得的非歸零碼(NRZ)的電信號圖； 圖6是通過本發(fā)明的光信號處理方法40Gbit/s光信號解復(fù)用的各路解復(fù)用信號
的誤碼性能測試圖。
具體實施例方式
參見圖l，本發(fā)明的光信號處理方法即一種基于D觸發(fā)器的光解復(fù)用方法，包括以 下步驟 l)將光信號轉(zhuǎn)換為電信號；
3)將電信號輸入D觸發(fā)器； 4)調(diào)整用于觸發(fā)觸發(fā)器的時鐘脈沖和電信號輸入的時間關(guān)系，使得D觸發(fā)器在時 鐘觸發(fā)采樣時能對準輸入的電信號信號眼圖張開度最大處，從而使得觸發(fā)器能夠?qū)χ付ǖ?信號進行取樣判斷，進而改變觸發(fā)器的輸出狀態(tài)，該信號就是從光信號中解壓縮出的低速 電信號，解壓縮比取決于D觸發(fā)器的輸入時鐘頻率。由于該觸發(fā)器在非觸發(fā)時刻時鐘處于 維持狀態(tài)，所以輸出為非歸零碼(NRZ)電信號。 該方法的步驟1)和步驟3)之間還包括步驟2)將電信號放大，以提高系統(tǒng)的靈敏 度。 其中，光信號的比特率是10Gbit/s 40Gbit/s，所述光信號的碼型是任意占空比 的歸零碼(RZ)或者非歸零碼(NRZ);采用更高性能D觸發(fā)器可以進一步提高速率，其最高 值取決于D觸發(fā)器本身的帶寬。 上述方法，如果是對電信號的解復(fù)用(解壓縮)，則步驟1)可以省略，整個過程中
4對輸入的電信號的碼型不作要求，即歸零碼(RZ)或者非歸零碼(NRZ)的電信號都能夠?qū)崿F(xiàn) 解復(fù)用(解壓縮)操作。 參見圖2，本發(fā)明的系統(tǒng)包括光延遲線、光電探測器、電放大器、D觸發(fā)器、相移器， 光延遲線接入光電探測器、光電探測器通過電放大器接入D觸發(fā)器，相移器接入D觸發(fā)器， 在對光信號解復(fù)用的時候，通過光延遲線調(diào)節(jié)光信號的輸入時間，或者通過調(diào)節(jié)時鐘輸入 端口的相移器，來精確的調(diào)節(jié)輸入D觸發(fā)器信號和時鐘信號之間的關(guān)系，即確保光信號先 于時鐘信號經(jīng)過光電探測器轉(zhuǎn)換為電信號輸入給D觸發(fā)器，并且保證在時鐘信號的上升沿 到達以觸發(fā)D觸發(fā)器工作時，使D觸發(fā)器采樣點與待解壓縮的那路電信號眼圖張開度最大 處。從而使得觸發(fā)器能夠?qū)χ付ǖ男盘栠M行取樣判決，進而改變觸發(fā)器的輸出狀態(tài)。D觸發(fā) 器輸出為對應(yīng)待解壓縮的那路信號的NRZ(非歸零碼)信號。該信號就是從光信號中解壓 縮出的低速NRZ(非歸零碼)信號，解壓縮比取決于D觸發(fā)器的輸入時鐘頻率。
本發(fā)明中使用的D觸發(fā)器是維持阻塞D觸發(fā)器，其工作頻率的選擇取決于欲設(shè)計 系統(tǒng)的解壓縮比，系統(tǒng)傳輸速率等參數(shù)。其最高可工作速率取決于D觸發(fā)器本身的帶寬。
本發(fā)明中使用的光電探測器是一種寬帶寬光電轉(zhuǎn)換器件，實現(xiàn)光信號到電信號的 轉(zhuǎn)換；電放大器是一種寬帶寬電信號放大器，要求具有低噪聲特性，以確保在實現(xiàn)光信號的 放大的同時，不影響信號的質(zhì)量；此皆為現(xiàn)有的技術(shù)手段，以能夠?qū)崿F(xiàn)信號的轉(zhuǎn)化和放大即 可。
權(quán)利要求
一種基于D觸發(fā)器的解復(fù)用方法，其特征在于該方法包括以下步驟1)將光信號轉(zhuǎn)換為電信號；3)將電信號輸入D觸發(fā)器；4)調(diào)整用于觸發(fā)D觸發(fā)器的時鐘脈沖和電信號輸入的時間關(guān)系，使D觸發(fā)器在時鐘觸發(fā)采樣時對準輸入的電信號幅值最大處，使D觸發(fā)器能夠?qū)χ付ǖ男盘栠M行取樣判斷，進而改變D觸發(fā)器的輸出狀態(tài)，輸出非歸零碼電信號。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于D觸發(fā)器的解復(fù)用方法，其特征在于所述步驟1)和步驟3)之間還包括步驟2):將電信號放大。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于D觸發(fā)器的解復(fù)用方法，其特征在于所述光信號 的比特率是10Gbit/s 40Gbit/s ;所述光信號的碼型是任意占空比的歸零碼(RZ)或者非 歸零碼。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于D觸發(fā)器的解復(fù)用方法，其特征在于所述D觸發(fā)器是 維持阻塞D觸發(fā)器。
5. —種基于D觸發(fā)器的解復(fù)用方法，其特征在于該方法包括以下步驟3) 將電信號輸入D觸發(fā)器；4) 調(diào)整用于觸發(fā)D觸發(fā)器的時鐘脈沖和電信號輸入的時間關(guān)系，使D觸發(fā)器在時鐘觸 發(fā)采樣時對準輸入的電信號眼圖張開度最大處，使D觸發(fā)器能夠?qū)χ付ǖ男盘栠M行取樣判 斷，進而改變D觸發(fā)器的輸出狀態(tài)，輸出非歸零碼電信號。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于D觸發(fā)器的解復(fù)用方法，其特征在于所述步驟3之間還包括步驟2):將電信號放大。
7. —種實現(xiàn)權(quán)利要求1所述的基于D觸發(fā)器的解復(fù)用方法的系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括光電探測器、D觸發(fā)器、相移器，所述光電探測器、相移器均接入D觸發(fā)器。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的實現(xiàn)權(quán)利要求1所述的基于D觸發(fā)器的解復(fù)用方法的系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)還包括光延遲線，所述光延遲線接入光電探測器。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的實現(xiàn)權(quán)利要求1所述的基于D觸發(fā)器的解復(fù)用方法的系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)還包括電放大器，所述光電探測器通過電放大器接入D觸發(fā)器。
10. 根據(jù)權(quán)利要求5或6或7或8或9所述的實現(xiàn)基于D觸發(fā)器的光解復(fù)用方法的系 統(tǒng)，其特征在于所述D觸發(fā)器是維持阻塞D觸發(fā)器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于D觸發(fā)器的解復(fù)用方法，其包括步驟1)將光信號轉(zhuǎn)換為電信號；2)將電信號預(yù)放大；3)將電信號輸入D觸發(fā)器；4)調(diào)整用于觸發(fā)D觸發(fā)器的時鐘脈沖和電信號輸入的時間關(guān)系，使D觸發(fā)器在時鐘觸發(fā)采樣時對準輸入的電信號幅值最大處，使D觸發(fā)器能夠?qū)χ付ǖ男盘栠M行取樣判斷，進而改變D觸發(fā)器的輸出狀態(tài)，輸出非歸零碼電信號。能夠完成光網(wǎng)絡(luò)和電網(wǎng)絡(luò)之間的全面兼容；具有很好的靈活性，通過合理的設(shè)置時鐘頻率，能夠獲得不同的解壓縮比，穩(wěn)定性高，能大大改善信號的質(zhì)量。
文檔編號H04B10/158GK101783711SQ20091002091
公開日2010年7月21日 申請日期2009年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月15日
發(fā)明者延雙毅, 張建國, 趙衛(wèi) 申請人:中國科學院西安光學精密機械研究所