CN102439887B - 信号调制装置和调制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种信号调制装置和调制方法，其中装置包括：初始调制器和检偏器，所述初始调制器的信号输出接口连接所述检偏器的信号输入接口；所述初始调制器，用于生成第一码型信号，所述第一码型信号包含第一偏振态信号和第二偏振态信号；所述检偏器，用于在与所述初始调制器连通时，调整所述第一码型信号中所述第一偏振态信号与所述第二偏振态信号在检偏方向的功率投影的比例，以输出与所述比例对应的第二码型信号。本发明的信号调制装置和调制方法，通过设置相连接和配合的初始调制器和检偏器，使得可以在不同码型调制格式之间进行切换，实现了链路性能的最佳化。

Description

信号调制装置和调制方法
技术领域
本发明涉及光网络技术，特别涉及一种信号调制装置和调制方法。
背景技术
目前，光网络中可以通过多种信号调制格式的调制器，对信号进行调制后在主干网中进行传输。现有技术中常见的信号调制格式，例如可以包括，正交幅度调制(16Quadrature Amplitude Modulation，简称：16QAM)调制器、四相差分相移键控(Differential Quadrature Phase Shift Keying，简称：DQPSK)调制器、二相相移键控(Binary Phase Shift Keying，简称：BPSK)调制器等。上述调制器可以对输入信号按照一定的功率比分光，并进行光电转换，将电比特序列数据信号映射到光载波的各个相位上，将各分光按照预设相位进行叠加后输出相应的调制信号。
但是，上述信号调制所存在的技术缺陷是，目前的调制器均只能生成一种调制信号，例如，16QAM调制器只能生成16QAM信号，DQPSK调制器只能生成DQPSK信号等；而现在链路传输性能在不断变化，相应的对信号调制格式也有不同的需求，例如，链路传输性能差时可以采用低阶调制信号，链路传输性能优时可以采用高阶调制信号，若此时调制器仍然只能生成低阶调制信号，则显然将影响链路性能的发挥。
发明内容
本发明的目的是提供一种信号调制装置和调制方法，以实现可以生成不同调制格式的信号。
本发明的一方面提供一种信号调制装置，包括：初始调制器和检偏器，所述初始调制器的信号输出接口连接所述检偏器的信号输入接口；
所述初始调制器，用于生成第一码型信号，所述第一码型信号包含第一偏振态信号和第二偏振态信号；
所述检偏器，用于在与所述初始调制器连通时，调整所述第一码型信号中所述第一偏振态信号与所述第二偏振态信号在检偏方向的功率投影的比例，以输出与所述比例对应的第二码型信号。
本发明的另一方面提供一种信号调制方法，包括：
通过初始调制器，生成第一码型信号，所述第一码型信号包含第一偏振态信号和第二偏振态信号；
连通检偏器和所述初始调制器，并通过所述检偏器调整所述第一码型信号中所述第一偏振态信号与所述第二偏振态信号在检偏方向的功率投影的比例，以输出与所述比例对应的第二码型信号。
本发明的信号调制装置和调制方法，通过设置相连接和配合的初始调制器和检偏器，使得可以在不同码型调制格式之间进行切换，实现了链路性能的最佳化。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明信号调制装置实施例一的结构示意图；
图2为本发明信号调制装置实施例二的结构示意图；
图3为本发明信号调制装置实施例二的信号调制示意图；
图4为本发明信号调制装置实施例三的结构示意图；
图5为本发明信号调制装置实施例三的信号调制示意图；
图6为本发明信号调制方法实施例的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的主要技术方案为，通过初始调制器集成检偏器的组合结构的信号调制装置，使得该初始调制器本身可以生成第一码型信号；并且在检偏器与初始调制器连通时，整个信号调制装置可以输出第二码型信号，从而该信号调制装置可以适用不同的信号调制格式，便于根据链路的传输性能在不同的码型之间切换，实现链路性能的最大化。
下面通过附图和具体实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
实施例一
图1为本发明信号调制装置实施例一的结构示意图，如图1所示，本实施例的信号调制装置可以包括初始调制器11和检偏器12，该检偏器12为可调角度的检偏器，该检偏器12的信号输入接口连接初始调制器11的信号输出接口。
其中，初始调制器11可以为目前常见的几种调制器。例如，偏振复用-正交相移键控(polarization division multiplexing-Quadrature Phase ShiftKeying，简称：PDM-QPSK)调制器、PDM-BPSK调制器等；上述调制器的工作原理与现有技术相同，均为常规调制器，因此不再赘述；相应的调制器可以生成对应的调制信号，例如，PDM-QPSK调制器可以生成PDM-QPSK信号，PDM-BPSK调制器可以生成PDM-BPSK信号等，上述生成的信号可以称为第一码型信号。
例如，在PDM-QPSK调制器生成PDM-QPSK信号的过程中，光信号进入到PDM-QPSK调制器后被分成两路：一路是X偏振态的光信号，另一路是Y偏振态的光信号；然后这两路光信号分别进入到两个QPSK调制器中进行调制，得到两路QPSK信号，分别是X偏振态的QPSK信号和Y偏振态的QPSK信号；最后将这两路QPSK信号进行合成，得到PDM-QPSK信号。其中，上述的两路QPSK信号之间可以存在一定的相位差，例如，X偏振态的QPSK信号与Y偏振态的QPSK光信号之间的相位差可以为90度的整数倍。
在检偏器12与初始调制器11连通时，由初始调制器11的信号输出接口输出的第一码型信号，可以经由检偏器12的信号输入接口进入检偏器12中。其中，所述的第一码型信号包含第一偏振态信号和第二偏振态信号；检偏器12可以用于在与初始调制器11连通时，调整第一码型信号中的第一偏振态信号与第二偏振态信号在检偏方向的功率投影的比例，以输出与所述比例对应的第二码型信号。
其中，需要说明的是，本实施例所指的第二码型信号是可以变化的。例如，当调整检偏器使得所述功率投影的比例为A时，输出的为第一调制格式的第二码型信号；当调整检偏器使得所述功率投影的比例为B时，输出的为第二调制格式的第二码型信号。
本实施例中，通过设置相连接和配合工作的初始调制器11以及检偏器12，可以实现该信号调制装置同时兼容不同的码型调制格式。例如，当链路性能较低时，可以关闭检偏器12的使用，只由初始调制器11输出第一码型信号；当链路性能较高时，可以启动检偏器12，使得检偏器12与初始调制器11连通，生成较高阶的第二码型信号，从而实现根据链路性能在不同的码型之间进行切换，最佳化链路性能的发挥。
其中，需要说明的是，本实施例不对该信号调制装置的使用方法进行限制。例如，可以在检偏器12上设置一控制开关，以控制检偏器12的启动或者关闭，从而实现检偏器12与初始调制器11的连通或者断开；或者，也可以在该信号调制装置上设置接收模块和处理模块，通过接收模块获取所在链路的传输性能参数(例如，光信噪比(Optical Signal Noise Ratio，简称：OSNR))，通过处理模块根据所述链路的传输性能参数，控制所述检偏器与所述初始调制器连通，以及控制检偏器调整所述初始调制器生成的第一码型信号中的第一偏振态信号和第二偏振态信号在检偏方向的功率投影的比例。本领域技术人员也可以根据实际需要，设置其他的控制方式。
本实施例的信号调制装置，通过设置相连接和配合的初始调制器和检偏器，使得可以在不同码型调制格式之间进行切换，实现了链路性能的最佳化。
在实施例一的基础上，下面的实施例二和实施例三以两种具体的调制方式为例，对本发明的技术方案进行说明；其中，以下是以该信号调制装置兼容两种码型举例，但是实际使用中，并不局限于以下的调制器和调制格式，也不局限于两种码型。
实施例二
图2为本发明信号调制装置实施例二的结构示意图，图3为本发明信号调制装置实施例二的信号调制示意图。本实施例是以该信号调制装置兼容PDM-QPSK码型信号和16QAM码型信号为例，其中，初始调制器为PDM-QPSK调制器。如图2所示，本实施例的信号调制装置可以包括PDM-QPSK调制器21和检偏器22。
其中，PDM-QPSK调制器21为常规的调制器，可以包括光信号发送端激光二极管(laser diode，简称：LD)211、偏振分束器(polarization beam splitter，简称：PBS)212、QPSK调制器213和偏振合束器(polarization beam combiner，简称：PBC)214等器件。上述的LD211用于产生激光，PBS212用于将入射光按照X、Y两个偏振态进行分光，PBC214用于将X、Y两个偏振态的光进行合光，其中的PDM表示偏振复用的方式。
光信号发送端LD211输出的光信号被PBS212分成两路，例如图2中所示的X偏振态的第一路光信号a和Y偏振态的第二路光信号b；a和b这两路光信号分别进入到两个QPSK调制器213中分别进行调制，两个QPSK调制器213可以输出X和Y两个偏振态的QPSK信号；下面的第二路光信号b被相位控制器件215旋转90度(也可以旋转0度)，使得X和Y两个偏振态的QPSK信号具有预设相位差为90度或0度；最后通过PBC214合成得到PDM-QPSK信号，则相应的，可以称为该PDM-QPSK信号具有上述的预设相位差，且该PDM-QPSK信号可以称为第一码型信号。
如图3所示，在PDM-QPSK调制器21输出的PDM-QPSK信号之后，连接的检偏器22，可以通过调节该检偏器22，实现PDM-QPSK信号的分光比为1∶4，即上述的a和b两路QPSK信号在检偏器的检偏方向上的功率投影的比例为1∶4或4∶1，最后在该检偏器22输出的即为16QAM信号，该16QAM信号可以称为第二码型信号。
本实施例的信号调制装置，通过设置相连接和配合的初始调制器和检偏器，实现了PDM-QPSK信号到16QAM信号的切换。
实施例三
图4为本发明信号调制装置实施例三的结构示意图，图5为本发明信号调制装置实施例三的信号调制示意图。本实施例是以该信号调制装置兼容PDM-BPSK码型信号和QPSK码型信号为例，其中，初始调制器为PDM-BPSK调制器。如图4所示，本实施例的信号调制装置可以包括PDM-BPSK调制器31和检偏器32。
其中，PDM-BPSK调制器31为常规的调制器，可以包括光信号发送端LD311、BPSK调制器312、PBS314和PBC315等器件。上述的LD311用于产生激光，PBS314用于将入射光按照X、Y两个偏振态进行分光，PBC315用于将X、Y两个偏振态的光进行合光，其中的PDM表示偏振合用的方式。
光信号发送端LD311输出的光信号被分成两路，其中包括X偏振态的第一路光信号c，以及Y偏振态的第二路光信号d。c和d这两路光信号分别进入到两个BPSK调制器312中分别进行调制，两个BPSK调制器312可以输出X和Y两个偏振态的BPSK信号。然后下面的第二路光信号c被相位控制器件313旋转90度，最后通过PBC器件合成PDM-BPSK信号；则相应的，可以称为该PDM-BPSK信号具有上述的预设相位差90度，且该PDM-BPSK信号可以称为第一码型信号。
如图5所示，在PDM-BPSK调制器31输出的PDM-BPSK信号之后，连接的检偏器32，可以通过调节该检偏器32，实现PDM-BPSK信号的分光比为1∶1，即两个BPSK调制器312对应的两路BPSK信号在检偏器的检偏方向上的功率投影的比例为1∶1，最后在该检偏器32输出的即为QPSK信号，该QPSK信号可以称为第二码型信号。
本实施例的信号调制装置，通过设置相连接和配合的初始调制器和检偏器，实现了PDM-BPSK信号到QPSK信号的切换。
实施例四
图6为本发明信号调制方法实施例的流程示意图，本实施例的方法可以采用本发明任意实施例的信号调制装置来实现，其中，该方法简单说明，具体可以结合参见装置实施例所述。如图6所示，可以包括以下步骤：
步骤601、通过初始调制器，生成第一码型信号，所述第一码型信号包含第一偏振态信号和第二偏振态信号；
例如，该初始调制器可以为PDM-QPSK调制器，相应的可以生成PDM-QPSK信号，该PDM-QPSK信号包含第一偏振态的QPSK信号和第二偏振态的QPSK信号；
或者，该初始调制器也可以为PDM-BPSK调制器，相应的可以生成PDM-BPSK信号，该PDM-BPSK信号包含第一偏振态的BPSK信号和第二偏振态的BPSK信号。
步骤602、连通检偏器和所述初始调制器，并通过所述检偏器调整所述第一码型信号中所述第一偏振态信号与所述第二偏振态信号在检偏方向的功率投影的比例，以输出与所述比例对应的第二码型信号。
例如，对应于初始调制器为PDM-QPSK调制器时，可以通过检偏器调整PDM-QPSK信号中的第一偏振态的QPSK信号和第二偏振态的QPSK信号在检偏方向的功率投影的比例为1∶4或者4∶1，以输出16QAM信号，所述16QAM信号为第二码型信号；
或者，对应于初始调制器为PDM-BPSK调制器时，可以通过检偏器调整PDM-BPSK信号中的第一偏振态的BPSK信号和第二偏振态的BPSK信号在检偏方向的功率投影的比例为1∶1，以输出QPSK信号，所述QPSK信号为第二码型信号。
此外，本实施例不对该信号调制装置的使用方法进行限制。例如，可以在检偏器上设置一控制开关，以控制检偏器的启动或者关闭，从而实现检偏器与初始调制器的连通或者断开；
或者，也可以在该信号调制装置上设置接收模块和处理模块；通过接收模块获取所在链路的传输性能参数，通过处理模块根据所述链路的传输性能参数，控制所述检偏器与所述初始调制器连通，并调整所述初始调制器生成的第一码型信号中的第一偏振态信号和第二偏振态信号在检偏方向的功率投影的比例。本领域技术人员也可以根据实际需要，设置其他的控制方式。
本实施例的信号调制方法，通过设置相连接和配合的初始调制器和检偏器，使得可以在不同码型调制格式之间进行切换，实现了链路性能的最佳化。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种信号调制装置，其特征在于，包括：初始调制器和检偏器，所述初始调制器的信号输出接口连接所述检偏器的信号输入接口；
所述初始调制器，用于生成第一码型信号，所述第一码型信号包含第一偏振态信号和第二偏振态信号；
所述检偏器，用于在与所述初始调制器连通时，调整所述第一码型信号中所述第一偏振态信号与所述第二偏振态信号在检偏方向的功率投影的比例，以输出与所述比例对应的第二码型信号。
2.根据权利要求1所述的信号调制装置，其特征在于，所述初始调制器为偏振复用-正交相移键控调制器；
所述偏振复用-正交相移键控调制器，具体用于生成偏振复用-正交相移键控信号；所述第一码型信号具体为所述偏振复用-正交相移键控信号，包含第一偏振态的正交相移键控信号和第二偏振态的正交相移键控信号；
所述检偏器，具体用于调整所述偏振复用-正交相移键控信号中第一偏振态的正交相移键控信号与第二偏振态的正交相移键控信号在所述检偏方向的功率投影的比例为1∶4或者4∶1，以输出正交幅度调制信号；所述第二码型信号具体为所述正交幅度调制信号。
3.根据权利要求1所述的信号调制装置，其特征在于，所述初始调制器为偏振复用-二相相移键控调制器；
所述偏振复用-二相相移键控调制器，具体用于生成偏振复用-二相相移键控信号，所述第一码型信号具体为所述偏振复用-二相相移键控信号，包含第一偏振态的二相相移键控信号和第二偏振态的二相相移键控信号；
所述检偏器，具体用于调整所述偏振复用-二相相移键控信号中第一偏振态的二相相移键控信号与第二偏振态的二相相移键控信号在所述检偏方向的功率投影的比例为1∶1，以输出正交相移键控信号；所述第二码型信号具体为所述正交相移键控信号。
4.根据权利要求1至3任一项所述的信号调制装置，其特征在于，所述检偏器上设置有控制开关；
所述控制开关，用于控制所述检偏器的启动或者关闭，以实现所述检偏器与初始调制器的连通或者断开。
5.根据权利要求1至3任一项所述的信号调制装置，其特征在于，所述信号调制装置上设置有接收模块和处理模块；
所述接收模块，用于获取信号调制装置所在链路的传输性能参数；
所述处理模块，用于根据所述链路的传输性能参数，控制所述检偏器与所述初始调制器连通，以及控制所述检偏器调整所述初始调制器生成的第一码型信号中的第一偏振态信号和第二偏振态信号在检偏方向的功率投影的比例。
6.一种信号调制方法，其特征在于，包括：
通过初始调制器，生成第一码型信号，所述第一码型信号包含第一偏振态信号和第二偏振态信号；
连通检偏器和所述初始调制器，并通过所述检偏器调整所述第一码型信号中所述第一偏振态信号与所述第二偏振态信号在检偏方向的功率投影的比例，以输出与所述比例对应的第二码型信号。
7.根据权利要求6所述的信号调制方法，其特征在于，
所述生成第一码型信号，具体为：生成偏振复用-正交相移键控信号，所述第一码型信号具体为所述偏振复用-正交相移键控信号，包含第一偏振态的正交相移键控信号和第二偏振态的正交相移键控信号；
所述调整所述第一码型信号中所述第一偏振态信号与所述第二偏振态信号在检偏方向的功率投影的比例，以输出与所述比例对应的第二码型信号，具体为：调整所述偏振复用-正交相移键控信号中第一偏振态的正交相移键控信号与第二偏振态的正交相移键控信号在所述检偏方向的功率投影的比例为1∶4或者4∶1，以输出正交幅度调制信号；所述第二码型信号具体为所述正交幅度调制信号。
8.根据权利要求6所述的信号调制方法，其特征在于，
所述生成第一码型信号，具体为：生成偏振复用-二相相移键控信号，所述第一码型信号具体为所述偏振复用-二相相移键控信号，包含第一偏振态的二相相移键控信号和第二偏振态的二相相移键控信号；
所述调整所述第一码型信号中所述第一偏振态信号与所述第二偏振态信号在检偏方向的功率投影的比例，以输出与所述比例对应的第二码型信号，具体为：调整所述偏振复用-二相相移键控信号中第一偏振态的二相相移键控信号与第二偏振态的二相相移键控信号在所述检偏方向的功率投影的比例为1∶1，以输出正交相移键控信号；所述第二码型信号具体为所述正交相移键控信号。
9.根据权利要求6至8任一项所述的信号调制方法，其特征在于，还包括：
通过设置在所述检偏器上的控制开关，控制所述检偏器的启动或者关闭，以实现所述检偏器与初始调制器的连通或者断开。
10.根据权利要求6至8任一项所述的信号调制方法，其特征在于，还包括：
获取信号调制装置所在链路的传输性能参数；
根据所述链路的传输性能参数，控制所述检偏器与所述初始调制器连通，并调整所述初始调制器生成的第一码型信号中的第一偏振态信号和第二偏振态信号在检偏方向的功率投影的比例。
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