專利名稱：Edfa瞬態(tài)效應(yīng)抑制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種摻餌光纖放大器。特別是涉及一種能有效抑制摻餌光纖放大器 (Erbium-doped Optical Fiber Amplifier,EDFA)的瞬態(tài)效應(yīng)的 EDFA 瞬態(tài)效應(yīng)抑制方法。
背景技術(shù)：
隨著光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，要求網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)組成部分有更好的動(dòng)態(tài)特性，EDFA作為DWDM 系統(tǒng)及未來高速系統(tǒng)、全光網(wǎng)絡(luò)不可缺少的重要器件，必然需要適應(yīng)光網(wǎng)絡(luò)的新需求。例如 在DWDM系統(tǒng)中，當(dāng)輸入EDFA的光信號(hào)強(qiáng)度發(fā)生較大變化，比如發(fā)生16dB的掉波或者上波 時(shí)，餌纖中的能量會(huì)瞬間轉(zhuǎn)移到剩余的信號(hào)波長(zhǎng)中，相應(yīng)的，使該剩余信號(hào)波長(zhǎng)產(chǎn)生過沖或 者欠沖。過沖和欠沖在多級(jí)EDFA級(jí)聯(lián)的時(shí)候會(huì)嚴(yán)重影響網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，所以必須在每一級(jí) EDFA中進(jìn)行控制。瞬態(tài)抑制可從光學(xué)、硬件及軟件三個(gè)方面進(jìn)行研究，前兩者都需要材料成本上的 提高。在光迅科技，申請(qǐng)?zhí)枮?009102^983. 3的中國(guó)專利申請(qǐng)中，提出了一種成本較低的 軟件上抑制瞬態(tài)的方法，但是200910228983. 3專利申請(qǐng)中所提到的方法存在較容易誤觸 發(fā)的問題，當(dāng)EDFA工作在噪聲較大的環(huán)境中時(shí)，亦可能觸發(fā)所提到控制方法中的過調(diào)模 塊，從而導(dǎo)致系統(tǒng)輸出的不穩(wěn)定。本發(fā)明基于對(duì)軟件算法的重新設(shè)計(jì)，提出一種更穩(wěn)定有效 的控制EDFA瞬態(tài)效應(yīng)的結(jié)構(gòu)和算法流程。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種在EDFA處于自動(dòng)增益鎖定(AGC)的控制 方式下，在輸入光強(qiáng)變化時(shí)，能夠有效抑制EDFA的瞬態(tài)效應(yīng)，從而提高EDFA的性能，保證整 個(gè)光通信系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的EDFA瞬態(tài)效應(yīng)抑制方法。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種EDFA瞬態(tài)效應(yīng)抑制方法，是用于抑制EDFA瞬態(tài) 效應(yīng)的裝置中，包括有先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列一，先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列二，專用差值數(shù)據(jù)寄存器， 定時(shí)器一，定時(shí)器二，正常階段模式，預(yù)調(diào)階段模式和過調(diào)階段模式，具體運(yùn)行步驟是由模 數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號(hào)按采樣時(shí)間先后依次進(jìn)入先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列一，同時(shí)，由模數(shù)轉(zhuǎn) 換器轉(zhuǎn)換的相鄰周期數(shù)字信號(hào)經(jīng)過求差運(yùn)算產(chǎn)生的差值數(shù)據(jù)依次進(jìn)入先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列 二，再同時(shí)，由模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的相鄰設(shè)定周期數(shù)字信號(hào)經(jīng)過求差運(yùn)算產(chǎn)生的差值數(shù)據(jù)進(jìn) 入專用差值數(shù)據(jù)寄存器，從而在所述先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列一、先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列二及專用差 值數(shù)據(jù)寄存器中進(jìn)行光強(qiáng)變化的捕捉；首先在正常階段模式下，監(jiān)測(cè)先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列二 中的每個(gè)數(shù)值大小，當(dāng)數(shù)值大小滿足預(yù)定判決方法所設(shè)置的條件時(shí)，進(jìn)入預(yù)調(diào)階段模式；此 時(shí)啟動(dòng)定時(shí)器一，并且監(jiān)測(cè)專用差值數(shù)據(jù)寄存器的數(shù)值大小，當(dāng)滿足設(shè)定判決條件時(shí)，進(jìn)入 過調(diào)階段模式，若在定時(shí)器一達(dá)到計(jì)數(shù)預(yù)定門限時(shí)間內(nèi)，專用差值數(shù)據(jù)寄存器的數(shù)值大小 不滿足預(yù)定判決條件，則退回到正常階段模式；在過調(diào)階段模式，啟動(dòng)定時(shí)器二，并對(duì)模數(shù) 轉(zhuǎn)換器的輸出進(jìn)行預(yù)定的調(diào)整及設(shè)置，使EDFA的泵浦激光器控制電流在光強(qiáng)突發(fā)變化時(shí) 快速調(diào)整，當(dāng)定時(shí)器二達(dá)到預(yù)定計(jì)數(shù)門限后，則退出到預(yù)調(diào)階段模式。
在運(yùn)行前首先對(duì)先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列一確定一個(gè)深度n，其中η大于2 ；則先進(jìn)先出 數(shù)據(jù)隊(duì)列二的最大深度為η-1 ；專用差值數(shù)據(jù)寄存器中保存的值為相鄰設(shè)定周期模數(shù)轉(zhuǎn)換 器轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號(hào)求差產(chǎn)生的差值，參與此處求差運(yùn)算的兩個(gè)數(shù)字信號(hào)從先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì) 列一中抽取，此處所述的相鄰設(shè)定周期是由設(shè)定的數(shù)值m所確定，其中m為大于等于1的整 數(shù)，抽取先進(jìn)先出隊(duì)列一的尾部數(shù)據(jù)及第m個(gè)周期的數(shù)據(jù)進(jìn)行求差運(yùn)算，將求差結(jié)果存放 于專用差值數(shù)據(jù)寄存器中。所述的先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列一中的數(shù)據(jù)構(gòu)成按如下特征排列Dl D2......Dn其中，Dl為隊(duì)列的尾部，表示最新進(jìn)入隊(duì)列的數(shù)據(jù)；Dn為隊(duì)列頭部，表示最早進(jìn)入 隊(duì)列的數(shù)據(jù)，以此類推；先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列二(106)中的數(shù)據(jù)構(gòu)成按如下特征排列Δ 1 Δ 2......Δ i其中，Δ1為隊(duì)列的尾部，表示最新進(jìn)入隊(duì)列的數(shù)據(jù)；Ai為隊(duì)列頭部，表示最早進(jìn) 入隊(duì)列的數(shù)據(jù)，以此類推。所述的判決具體是采用如下計(jì)算公式進(jìn)行判決泵浦電流輸出IP_= RX (Κχ+Β) — 501Δ i 計(jì)算公式Δ i = Dw-Di — 502判決條件1 :Δ >= Pl(i e [l，n]) — 503判決條件2 (Dm-D1) >= P2, (2 < = m < = n, i < = m) 一 504判決條件3 (Dm-D1) /Dm > = P3，(2 < = m < = n, i < = m) 一 505其中式501為泵浦激光器驅(qū)動(dòng)電流Ipump的計(jì)算公式，K為前饋比例因子，χ為 當(dāng)前采樣周期輸入光強(qiáng)量，B為偏差調(diào)節(jié)量，R為縮放比例因子；式502為先進(jìn)先出隊(duì)列二 中所存儲(chǔ)數(shù)據(jù)△ i的計(jì)算公式，Di及Di+Ι表示先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列一中存儲(chǔ)的相鄰周期的 數(shù)據(jù)；式503為判決條件1，P1為可配置的門限，條件i e [2, η]表示先進(jìn)先出隊(duì)列二中的 每個(gè)數(shù)值均須與Pl比較；式504為判決條件2，Dm和Dl分別為先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列一中第m 周期的數(shù)據(jù)和隊(duì)列尾部的數(shù)據(jù)，P2為可配置的門限，m的取值范圍為2 <= m <= η ；式505 為判決條件3，Ρ3為配置的門限。所述的公式中選取的m大于等于i。一種EDFA瞬態(tài)效應(yīng)抑制方法，是用于抑制EDFA瞬態(tài)效應(yīng)的裝置中，包括有對(duì)數(shù) 查找表，先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列一，先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列二，專用差值數(shù)據(jù)寄存器，定時(shí)器一，定時(shí) 器二，正常階段模式，預(yù)調(diào)階段模式和過調(diào)階段模式；具體運(yùn)行步驟是由模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換 的對(duì)數(shù)關(guān)系的數(shù)字信號(hào)，先通過對(duì)數(shù)查找表后轉(zhuǎn)換為線性關(guān)系，然后，按采樣時(shí)間先后依次 進(jìn)入先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列一，同時(shí)，由模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的相鄰周期數(shù)字信號(hào)經(jīng)過求差運(yùn)算產(chǎn) 生的差值數(shù)據(jù)依次進(jìn)入先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列二，再同時(shí)，由模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的相鄰設(shè)定周期 數(shù)字信號(hào)經(jīng)過求差運(yùn)算產(chǎn)生的差值數(shù)據(jù)進(jìn)入專用差值數(shù)據(jù)寄存器，在所述的先進(jìn)先出數(shù)據(jù) 隊(duì)列一、先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列二及專用差值數(shù)據(jù)寄存器中進(jìn)行光強(qiáng)變化的捕捉；首先在正常 階段模式下，監(jiān)測(cè)先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列二中的每個(gè)數(shù)值大小，當(dāng)數(shù)值大小滿足預(yù)定判決方法 所設(shè)置的條件時(shí)，進(jìn)入預(yù)調(diào)階段模式；此時(shí)啟動(dòng)定時(shí)器一，并且監(jiān)測(cè)專用差值數(shù)據(jù)寄存器的 數(shù)值大小，當(dāng)滿足預(yù)定判決條件時(shí)，進(jìn)入過調(diào)階段模式，若在定時(shí)器一達(dá)到計(jì)數(shù)預(yù)定門限時(shí)
6間內(nèi)，專用差值數(shù)據(jù)寄存器的數(shù)值大小均不滿足預(yù)定判決條件，則重新進(jìn)入正常階段模式； 在過調(diào)階段模式，啟動(dòng)定時(shí)器二，并對(duì)模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出進(jìn)行預(yù)定的調(diào)整及設(shè)置，使EDFA 的泵浦激光器控制電流在光強(qiáng)突發(fā)變化時(shí)快速調(diào)整，而當(dāng)定時(shí)器二達(dá)到預(yù)定計(jì)數(shù)門限后， 則退出到預(yù)調(diào)階段模式。在運(yùn)行前首先對(duì)先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列一確定一個(gè)深度n，其中η為大于等于1的整 數(shù)；則先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列二的最大深度為η-1 ；專用差值數(shù)據(jù)寄存器中保存的值為相鄰設(shè) 定周期模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號(hào)求差產(chǎn)生的差值，參與此處求差運(yùn)算的兩個(gè)數(shù)字信號(hào)從 先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列一中抽取，此處所述的相鄰設(shè)定周期是由設(shè)定的數(shù)值m所確定，其中m為 大于等于1的整數(shù)，抽取先進(jìn)先出隊(duì)列一的尾部數(shù)據(jù)及第m個(gè)周期的數(shù)據(jù)進(jìn)行求差運(yùn)算，將 求差結(jié)果存放于專用差值數(shù)據(jù)寄存器中。所述的先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列一中的數(shù)據(jù)構(gòu)成按如下特征排列Dl D2......Dn其中，Dl為隊(duì)列的尾部，表示最新進(jìn)入隊(duì)列的數(shù)據(jù)；Dn為隊(duì)列頭部，表示最早進(jìn)入 隊(duì)列的數(shù)據(jù)，以此類推；先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列二中的數(shù)據(jù)構(gòu)成按如下特征排列Δ 1 Δ 2......Δ i其中，Δ1為隊(duì)列的尾部，表示最新進(jìn)入隊(duì)列的數(shù)據(jù)；Ai為隊(duì)列頭部，表示最早進(jìn) 入隊(duì)列的數(shù)據(jù)，以此類推。所述的判決具體是采用如下計(jì)算公式進(jìn)行判決泵浦電流輸出IP_= RX (Κχ+Β) — 501Δ i 計(jì)算公式Δ i = Dw-Di — 502判決條件1 >= Pl(i G [l，n])—503判決條件2 (Dm-D1) >= P2, (2 < = m < = n, i < = m) 一 504判決條件3 (Dm-D1) /Dm > = P3，(2 < = m < = n, i < = m) —505其中式501為泵浦激光器驅(qū)動(dòng)電流Ipump的計(jì)算公式，K為前饋比例因子，χ為 當(dāng)前采樣周期輸入光強(qiáng)量，B為偏差調(diào)節(jié)量，R為縮放比例因子；式502為先進(jìn)先出隊(duì)列二 中所存儲(chǔ)數(shù)據(jù)△ i的計(jì)算公式，Di及Di+Ι表示先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列一中存儲(chǔ)的相鄰周期的 數(shù)據(jù)；式503為判決條件1，P1為可配置的門限，條件i e [2,η]表示先進(jìn)先出隊(duì)列二中的 每個(gè)數(shù)值均須與Pl比較；式504為判決條件2，Dm和Dl分別為先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列中1中 第m周期的數(shù)據(jù)和隊(duì)列尾部的數(shù)據(jù)，P2為可配置的門限，m的取值范圍為2 < = m < = η ； 式505為判決條件3，Ρ3為配置的門限；所述的公式中選取的m大于等于i。本發(fā)明的EDFA瞬態(tài)效應(yīng)抑制方法，具有如下特點(diǎn)1、通過算法設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，不增加材料成本。2、瞬態(tài)抑制效果顯著。實(shí)驗(yàn)證明通過本發(fā)明的EDFA瞬態(tài)抑制效果控制在IdB以 內(nèi)；3、算法簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定可靠，有較好的抗噪性能，適用于噪聲條件較惡劣的網(wǎng)絡(luò)環(huán) 境；4、配置靈活。在算法上預(yù)留出充裕的用戶接口，對(duì)于不同要求的EDFA，只需更改接口參數(shù)便可達(dá)到要求的性能，提升了設(shè)計(jì)效率，簡(jiǎn)化了 EDFA設(shè)計(jì)復(fù)雜度，利于規(guī)模生產(chǎn)。


圖1是抑制EDFA中瞬態(tài)效應(yīng)的裝置結(jié)構(gòu)框圖2是抑制EDFA中瞬態(tài)效應(yīng)的裝置第-二實(shí)例的結(jié)構(gòu)框圖3是FIFOl隊(duì)列、FIF02隊(duì)列、REG工作框圖4是過調(diào)機(jī)制的實(shí)現(xiàn)流程圖。
其中
101光電探測(cè)二極管102跨導(dǎo)電路
103模數(shù)轉(zhuǎn)換器104數(shù)字處理器
105先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列一106先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列二
107專用差值數(shù)據(jù)寄存器108定時(shí)器一
109定時(shí)器二110正常階段模式
111預(yù)調(diào)階段模式112過調(diào)階段模式
113數(shù)模轉(zhuǎn)換器114泵浦激光器
115摻鉺光纖201:FIF0UFIF02及REG工作模塊的構(gòu)成
202=FIFOl工作模塊203:FIF02工作模塊
204專用寄存器REG模塊205i:FIF01隊(duì)列的尾數(shù)據(jù)D1
206=FIFOl隊(duì)列的頭數(shù)據(jù)Dn207:FIF02隊(duì)列的尾數(shù)據(jù)D2-D1
208:FIF02隊(duì)列的頭數(shù)據(jù)Dw-Di209 專用寄存器數(shù)據(jù)Dm-D1
210過調(diào)階段模式下FIFOl REG工作模塊
402對(duì)數(shù)放大器405對(duì)數(shù)查找表
406先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列一407先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列二
408專用寄存器409定時(shí)器一
410定時(shí)器二411過調(diào)階段模式
412預(yù)調(diào)階段模式413正常階段模式
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明的EDFA瞬態(tài)效應(yīng)抑制方法做出詳細(xì)說明。本發(fā)明的EDFA瞬態(tài)效應(yīng)抑制方法，是用于抑制EDFA瞬態(tài)效應(yīng)的裝置中。如圖1所示，本發(fā)明的抑制EDFA中瞬態(tài)效應(yīng)的裝置，包括有接收EDFA輸入的 光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的光電探測(cè)二極管101，接收光電探測(cè)二極管101的信號(hào)的跨導(dǎo)電路 102，將跨導(dǎo)電路102輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器103，對(duì)模數(shù)轉(zhuǎn)換器103 轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的數(shù)字處理器104，將數(shù)字處理器104處理后的數(shù)字信號(hào) 轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)的數(shù)模轉(zhuǎn)換器113，使數(shù)模轉(zhuǎn)換器113輸出的模擬信號(hào)產(chǎn)生光能量耦合進(jìn) 摻鉺光纖115的泵浦激光器114。所述的數(shù)字處理器104采用數(shù)字處理芯片，可采用DSP或 者FPGA芯片。其工作過程具體如下EDFA的輸入信號(hào)光的部分能量進(jìn)入光電探測(cè)二極管101， 轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)，再經(jīng)過電流電壓轉(zhuǎn)換電路，例如跨導(dǎo)電路TIA 102轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)后，由模數(shù)轉(zhuǎn)換器103將模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓量。模數(shù)轉(zhuǎn)換器103與數(shù)字處理器104相 連接，在數(shù)字處理器中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，最終將輸出結(jié)果傳遞給數(shù)模轉(zhuǎn)換器113，并驅(qū)動(dòng)泵 浦激光器114，產(chǎn)生光能量耦合進(jìn)摻鉺光纖115，實(shí)現(xiàn)EDFA對(duì)輸入光信號(hào)的放大功能。而在 數(shù)字處理器104中，可以將算法流程分解為幾個(gè)工作模塊首先模數(shù)轉(zhuǎn)換器103的轉(zhuǎn)換結(jié)果 按照采樣時(shí)間先后依次順序進(jìn)入FIFOl (先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列一)105中，同時(shí)，相鄰周期轉(zhuǎn)換 結(jié)果經(jīng)過求差運(yùn)算的差值進(jìn)入FIF02(先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列二)106中，相鄰m周期轉(zhuǎn)換結(jié)果 經(jīng)過求差運(yùn)算的差值進(jìn)入REG (專用差值數(shù)據(jù)寄存器)107中，通過對(duì)FIF02 106、REG107中 數(shù)據(jù)的檢測(cè)、比較，判決輸入光強(qiáng)的變化幅度，通過對(duì)定時(shí)器一 108、定時(shí)器二 109兩個(gè)定時(shí) 器的輔助操作，從而進(jìn)入三個(gè)不同工作階段模式正常階段模式110，預(yù)調(diào)階段模式111，過 調(diào)階段模式112。根據(jù)正常階段模式110，預(yù)調(diào)階段模式111，過調(diào)階段模式112這三種工作 模式的狀態(tài)確定控制泵浦電流值的數(shù)字量Ipump，將其寫入數(shù)模轉(zhuǎn)換器113。圖3是圖1所示數(shù)字處理器104中先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列一 105、先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列二 106及專用差值數(shù)據(jù)寄存器107工作框圖，作為數(shù)字處理器104的一個(gè)計(jì)算模塊，其功能是 實(shí)現(xiàn)光強(qiáng)變化監(jiān)測(cè)和模式判決。當(dāng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器103將光強(qiáng)信號(hào)采樣值送入數(shù)字處理器104 后，以采樣時(shí)間先后按先入先出的原則依次進(jìn)入深度為N的先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列一 105中后， 產(chǎn)生了(D1，D2，…，Dn)的數(shù)據(jù)序列，其中尾數(shù)據(jù)Dl 205為當(dāng)前采樣周期的光強(qiáng)大小值， 頭數(shù)據(jù)Dn 206為N-I個(gè)采樣周期前的光強(qiáng)大小值。在所有工作模式下，先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列 一 105、先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列二 106及專用差值數(shù)據(jù)寄存器107中的數(shù)據(jù)按先入先出的機(jī)制 不斷更新。在正常工作模式，程序監(jiān)控先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列二 106中的數(shù)據(jù)；當(dāng)進(jìn)入預(yù)調(diào)工 作模式，此時(shí)，程序僅監(jiān)控專用差值數(shù)據(jù)寄存器REG中的數(shù)值變化情況；當(dāng)進(jìn)入過調(diào)工作模 式，程序?qū)ο冗M(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列一 105、先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列二 106及專用差值數(shù)據(jù)寄存器107 均不進(jìn)行監(jiān)控。如圖1所示，本發(fā)明的EDFA瞬態(tài)效應(yīng)抑制方法，包括有先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列一 105，先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列二 106，專用差值數(shù)據(jù)寄存器107，定時(shí)器一 108，定時(shí)器二 109，正常 階段模式112，預(yù)調(diào)階段模式111和過調(diào)階段模式110，具體運(yùn)行步驟如圖4所示由模數(shù)轉(zhuǎn) 換器轉(zhuǎn)換的光數(shù)字信號(hào)按采樣時(shí)間先后依次進(jìn)入先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列一 105，同時(shí)，由模數(shù)轉(zhuǎn) 換器轉(zhuǎn)換的相鄰周期光數(shù)字信號(hào)經(jīng)過求差運(yùn)算產(chǎn)生的差值數(shù)據(jù)依次進(jìn)入先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì) 列二 106，再同時(shí)，由模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的相鄰設(shè)定周期光數(shù)字信號(hào)經(jīng)過求差運(yùn)算產(chǎn)生的差值 數(shù)據(jù)進(jìn)入專用差值數(shù)據(jù)寄存器107，從而在所述先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列一 105、先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì) 列二 106及專用差值數(shù)據(jù)寄存器107中進(jìn)行光強(qiáng)變化的捕捉；首先在正常階段模式112下， 對(duì)先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列二 106中的所有數(shù)據(jù)或者是連續(xù)若干個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)先進(jìn)先出 數(shù)據(jù)隊(duì)列二 106中的每個(gè)數(shù)值大小，當(dāng)數(shù)值大小滿足預(yù)定判決方法所設(shè)置的條件時(shí)，即當(dāng) 所有監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)均大于設(shè)定門限時(shí)，進(jìn)入預(yù)調(diào)階段模式111 ；此時(shí)啟動(dòng)定時(shí)器一 108，并且 監(jiān)測(cè)專用差值數(shù)據(jù)寄存器107的數(shù)值大小，當(dāng)滿足設(shè)定判決條件時(shí)，即當(dāng)此數(shù)值大于設(shè)定 門限時(shí)，進(jìn)入過調(diào)階段模式110，若在定時(shí)器一 108達(dá)到計(jì)數(shù)預(yù)定門限時(shí)間內(nèi)，專用差值數(shù) 據(jù)寄存器107的數(shù)值大小不滿足預(yù)定判決條件，即專用數(shù)據(jù)寄存器107中的數(shù)值不滿足設(shè) 定門限，則退回到正常階段模式；在過調(diào)階段模式110，啟動(dòng)定時(shí)器二 109，并對(duì)模數(shù)轉(zhuǎn)換器 的輸出進(jìn)行預(yù)定的調(diào)整及設(shè)置，最終使EDFA的泵浦激光器控制電流在光強(qiáng)突發(fā)變化時(shí)快 速調(diào)整，從而抑制瞬態(tài)效果，當(dāng)定時(shí)器二 109達(dá)到預(yù)定計(jì)數(shù)門限后，則退出到預(yù)調(diào)階段模式
9111。整個(gè)系統(tǒng)按照上述算法設(shè)計(jì)循環(huán)工作，最終達(dá)到抑制瞬態(tài)效應(yīng)的目的。首先根據(jù)模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)的采樣頻率，選取適當(dāng)?shù)臅r(shí)間跨距建立一個(gè)深度為 N(N>2)的先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列一(FIFOl)，對(duì)應(yīng)的產(chǎn)生先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列二(FIF02)，實(shí)時(shí) 監(jiān)測(cè)先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列二中的數(shù)據(jù)(D2-D1，Di+1-Di)變化(其中Dl為最新進(jìn)入隊(duì)列的數(shù) 據(jù)，而Di為較早周期之前的數(shù)據(jù)，i <= N)，這一階段我們稱之為正常工作階段；當(dāng)(D2-Dl，Di+l_Di)的所有值或者連續(xù)的部分值大于設(shè)定的門限Pl時(shí)，認(rèn)為光強(qiáng) 開始處于變化趨勢(shì)，進(jìn)入預(yù)調(diào)階段模式。此時(shí)監(jiān)測(cè)專用差值數(shù)據(jù)寄存器(REG)中的值并啟 動(dòng)定時(shí)器一，在這一階段認(rèn)為光強(qiáng)開始小幅劇烈變化，這一階段我們稱之為預(yù)調(diào)階段模式， 若在定時(shí)器一定時(shí)周期內(nèi)，專用差值數(shù)據(jù)寄存器中的數(shù)據(jù)無法觸發(fā)設(shè)定條件，認(rèn)為系統(tǒng)存 在小幅擾動(dòng)，退回到正常工作階段；當(dāng)專用差值數(shù)據(jù)寄存器(REG)中的值大于設(shè)定門限P2及設(shè)定門限P3時(shí)，認(rèn)為光 強(qiáng)開始處于跳變狀態(tài)，這一階段我們稱之為過調(diào)階段。這一階段光強(qiáng)變化為劇烈變化，為保 證達(dá)到過調(diào)效果，在此階段啟動(dòng)定時(shí)器二，在定時(shí)周期內(nèi)，通過縮放比例因子R的方式對(duì)泵 浦電流實(shí)施過調(diào)，從而有效抑制過沖或欠沖的發(fā)生。當(dāng)定時(shí)器二定時(shí)周期滿后，工作模式退回到預(yù)調(diào)階段；在預(yù)調(diào)階段，若專用差值數(shù) 據(jù)寄存器(REG)中的值不滿足設(shè)定門限P2及設(shè)定門限P3時(shí)，認(rèn)為光強(qiáng)趨于平穩(wěn)，EDFA回 到正常階段模式工作，如此周而復(fù)始的工作。本發(fā)明的核心在于雙FIFO多點(diǎn)連續(xù)監(jiān)測(cè)機(jī)制能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)光強(qiáng)變化，并且使用雙 定時(shí)器定時(shí)機(jī)制輔助判決操作，并在光強(qiáng)變化時(shí)，對(duì)設(shè)定時(shí)間跨度內(nèi)的光強(qiáng)變化數(shù)據(jù)的絕 對(duì)變化量及相對(duì)變化量均進(jìn)行判決，從而有效的判決瞬態(tài)發(fā)生時(shí)的光強(qiáng)變化而剔除噪聲影 響帶來的光強(qiáng)變化。在實(shí)際的光電探測(cè)二極管(PD)電流中，無論是線性變化的跨導(dǎo)電路 (TIA)或者對(duì)數(shù)放大器(LOG AMP)，受其帶寬的限制，光強(qiáng)的變化趨勢(shì)都會(huì)被減弱，特別是小 信號(hào)的時(shí)候。采用本發(fā)明的計(jì)算和控制方法，可以在現(xiàn)有的硬件水平下，極大的提高對(duì)光強(qiáng) 變化的捕捉和預(yù)測(cè)，并通過IPUMP過調(diào)方式，有效的抑制EDFA的瞬態(tài)效應(yīng)。整個(gè)程序處理流程如圖4所示，首先是步驟301，對(duì)ADC進(jìn)行采樣，得到ADC采樣 值。進(jìn)入步驟302，將301的采樣數(shù)據(jù)按采樣時(shí)間先后依次進(jìn)入FIFOl隊(duì)列。進(jìn)入步驟305， 對(duì)FIFOl中相鄰周期的數(shù)據(jù)進(jìn)行求差運(yùn)算，將結(jié)果依次送入FIF02中。在進(jìn)行步驟305的 同時(shí)，進(jìn)行步驟303，抽取FIFOl中第m周期及最新周期的數(shù)據(jù)進(jìn)行求差運(yùn)算，接著在步驟 304，將303的計(jì)算結(jié)果存儲(chǔ)到專用差值數(shù)據(jù)寄存器中備用。上述步驟完成后，進(jìn)入步驟 307，模塊工作在正常階段模式。在正常階段工作模式，進(jìn)行步驟308的判決，判決FIF02中 載入的所有數(shù)據(jù)是否滿足設(shè)定條件。若滿足，則進(jìn)入309預(yù)調(diào)階段模式，并啟動(dòng)定時(shí)器一開 始計(jì)時(shí)。若不滿足，則一直工作在正常階段模式，不斷監(jiān)測(cè)FIF02中的所有數(shù)據(jù)大小。進(jìn)入 預(yù)調(diào)階段工作模式后，進(jìn)行步驟310中的判決，當(dāng)滿足310所設(shè)定的條件時(shí)，則進(jìn)入步驟312 過調(diào)階段工作模式，并啟動(dòng)定時(shí)器二。若不滿足，在步驟311中判決定時(shí)器一時(shí)間到后，則 退回到步驟307。進(jìn)入過調(diào)階段工作模式后，進(jìn)行步驟313中定時(shí)器二定時(shí)時(shí)間判決，當(dāng)定 時(shí)時(shí)間到后，從過調(diào)階段模式退回到步驟309預(yù)調(diào)階段模式，否則，停留在過調(diào)階段工作模 式。在進(jìn)行步驟302的同時(shí)，進(jìn)行步驟314的計(jì)算，得到前饋Kx+B的結(jié)果，然后進(jìn)入步 驟315，進(jìn)行工作模式判別，從前述流程中獲取當(dāng)前工作模式的信息，根據(jù)當(dāng)前具體工作模式，在步驟316中設(shè)定R值的大小，典型的，若當(dāng)前工作模式為正常階段或者預(yù)調(diào)階段工作 模式，則設(shè)定R= 1，若為過調(diào)工作模式，則設(shè)定R為相應(yīng)的大小。接著進(jìn)入步驟317，計(jì)算 出Ipump的值，并將此值送入步驟318，輸出到DAC。如此在整個(gè)流程中完成對(duì)瞬態(tài)的檢測(cè) 及抑制，及時(shí)響應(yīng)系統(tǒng)的變化。通常，在運(yùn)行前對(duì)先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列一 105確定一個(gè)深度，假設(shè)為n，其中η大于 2 ；則先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列二 106的最大深度為η-1 ；專用差值數(shù)據(jù)寄存器107中保存的值為 相鄰設(shè)定周期模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號(hào)求差產(chǎn)生的差值，參與此處求差運(yùn)算的兩個(gè)數(shù)字 信號(hào)從先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列一 105中抽取，此處所述的相鄰設(shè)定周期是由設(shè)定的數(shù)值m所確 定，其中m為大于等于1的整數(shù)，抽取先進(jìn)先出隊(duì)列一的尾部數(shù)據(jù)及第m個(gè)周期的數(shù)據(jù)進(jìn)行 求差運(yùn)算，將求差結(jié)果存放于專用差值數(shù)據(jù)寄存器107中。所述的先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列一 105中的數(shù)據(jù)構(gòu)成按如下特征排列Dl D2......Dn其中，Dl為隊(duì)列的尾部，表示最新進(jìn)入隊(duì)列的數(shù)據(jù)；Dn為隊(duì)列頭部，表示最早進(jìn)入 隊(duì)列的數(shù)據(jù)，以此類推；先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列二 106中的數(shù)據(jù)構(gòu)成按如下特征排列Δ 1 Δ 2......Δ i其中，Δ 1為隊(duì)列的尾部，表示最新進(jìn)入隊(duì)列的數(shù)據(jù)；Δ i為隊(duì)列頭部，表示最早進(jìn) 入隊(duì)列的數(shù)據(jù)，以此類推。所述的判決具體是采用如下計(jì)算公式進(jìn)行判決泵浦電流輸出IP_= RX (Kx+B) — 501Δ i 計(jì)算公式Δ i = Dw-Di — 502判決條件1 >= Pl(i G [l，n])—503判決條件2 (Dm-D1) >= P2, (2 < = m < = n, i < = m) 一 504判決條件3 (Dm-D1) /Dm > = P3，(2 < = m < = n, i < = m) —505其中式501為泵浦激光器驅(qū)動(dòng)電流Ipump的計(jì)算公式，K為前饋比例因子，χ為 當(dāng)前采樣周期輸入光強(qiáng)量，B為偏差調(diào)節(jié)量，R為縮放比例因子，放大或縮小比例由算法判 決結(jié)果及系統(tǒng)要求配置，典型的，在正常階段模式下，R = 1 ；式502為先進(jìn)先出隊(duì)列二中所 存儲(chǔ)數(shù)據(jù)△ i的計(jì)算公式，Di及Di+Ι表示先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列一中存儲(chǔ)的相鄰周期的數(shù)據(jù)； 式503為判決條件1，P1為可配置的門限，條件i e [2,η]表示先進(jìn)先出隊(duì)列二中的每個(gè)數(shù) 值均須與Pl比較；式504為判決條件2，Dm和Dl分別為先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列中1中第m周期 的數(shù)據(jù)和隊(duì)列尾部的數(shù)據(jù)，P2為可配置的門限，m的取值范圍為2 <= m <= η ；式505為 判決條件3，Ρ3為配置的門限。所述的公式中選取的m大于等于i。如圖2所示，本發(fā)明的抑制EDFA中瞬態(tài)效應(yīng)的裝置，還可以是包括有接收EDFA 輸入的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的光電探測(cè)二極管101，接收光電探測(cè)二極管101的信號(hào)的對(duì) 數(shù)運(yùn)放器402，將對(duì)數(shù)運(yùn)放器402輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器103，對(duì)模 數(shù)轉(zhuǎn)換器103轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的數(shù)字處理器404，將數(shù)字處理器404處理后 的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)的數(shù)模轉(zhuǎn)換器113，使數(shù)模轉(zhuǎn)換器113輸出的模擬信號(hào)產(chǎn)生光 能量耦合進(jìn)摻鉺光纖115的泵浦激光器114。所述的數(shù)字處理器404采用數(shù)字處理芯片，可 采用DSP或者FPGA芯片。
其工作過程與圖1所示的裝置基本相同，不同之處在于當(dāng)光電探測(cè)二極管 (PD) 101將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)后，進(jìn)入對(duì)數(shù)放大器(Log Amp)402，其反映的光強(qiáng)變化呈 對(duì)數(shù)關(guān)系，為保證光強(qiáng)判決的快速及準(zhǔn)確度，在數(shù)字處理器404中加入對(duì)數(shù)查找表405。具 體實(shí)現(xiàn)時(shí)可以利用對(duì)數(shù)關(guān)系來判決光強(qiáng)變化，而用查找表將對(duì)數(shù)關(guān)系快速轉(zhuǎn)變?yōu)榫€性數(shù)據(jù) 計(jì)算輸出Ipump。如圖2所示，本發(fā)明的EDFA瞬態(tài)效應(yīng)抑制方法，還可以是包括有對(duì)數(shù)查找表 405，先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列一 406，先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列二 407，專用差值數(shù)據(jù)寄存器408，定時(shí)器 一 409，定時(shí)器二 410，正常階段模式413，預(yù)調(diào)階段模式412和過調(diào)階段模式411 ；具體運(yùn)行 步驟是由模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的對(duì)數(shù)關(guān)系的數(shù)字信號(hào)，先通過對(duì)數(shù)查找表405后轉(zhuǎn)換為線性 關(guān)系，然后，按采樣時(shí)間先后依次進(jìn)入先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列一 406，同時(shí)，由模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的 相鄰周期數(shù)字信號(hào)經(jīng)過求差運(yùn)算產(chǎn)生的差值數(shù)據(jù)依次進(jìn)入先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列二 407，再同 時(shí)，由模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的相鄰設(shè)定周期數(shù)字信號(hào)經(jīng)過求差運(yùn)算產(chǎn)生的差值數(shù)據(jù)進(jìn)入專用差 值數(shù)據(jù)寄存器408，在所述的先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列一 406、先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列二 407及專用差 值數(shù)據(jù)寄存器408中進(jìn)行光強(qiáng)變化的捕捉；首先在正常階段模式413下，對(duì)先進(jìn)先出數(shù)據(jù) 隊(duì)列二 407中的所有數(shù)據(jù)或者是連續(xù)若干個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列二 407 中的每個(gè)數(shù)值大小，當(dāng)數(shù)值大小滿足預(yù)定判決方法所設(shè)置的條件時(shí)，即當(dāng)所有監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù) 均大于設(shè)定門限時(shí)，進(jìn)入預(yù)調(diào)階段模式412;此時(shí)啟動(dòng)定時(shí)器一 409，并且監(jiān)測(cè)專用差值數(shù) 據(jù)寄存器408的數(shù)值大小，當(dāng)滿足預(yù)定判決條件時(shí)，進(jìn)入過調(diào)階段模式411，若在定時(shí)器一 409達(dá)到計(jì)數(shù)預(yù)定門限時(shí)間內(nèi)，專用差值數(shù)據(jù)寄存器408的數(shù)值大小均不滿足預(yù)定判決條 件，即專用數(shù)據(jù)寄存器408中的數(shù)值不滿足設(shè)定門限，則重新進(jìn)入正常階段模式413 ；在過 調(diào)階段模式411，啟動(dòng)定時(shí)器二 410，并對(duì)模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出進(jìn)行預(yù)定的調(diào)整及設(shè)置，最終 使EDFA的泵浦激光器控制電流在光強(qiáng)突發(fā)變化時(shí)快速調(diào)整，從而抑制瞬態(tài)效果，而當(dāng)定時(shí) 器二 410達(dá)到預(yù)定計(jì)數(shù)門限后，則退出到預(yù)調(diào)階段模式412，整個(gè)系統(tǒng)按照上述算法設(shè)計(jì)循 環(huán)工作，最終達(dá)到抑制瞬態(tài)效應(yīng)的目的。在運(yùn)行前通常首先對(duì)先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列一 406確定一個(gè)深度，假設(shè)為n，其中η大 于2 ；則先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列二 407的最大深度為η-1 ；專用差值數(shù)據(jù)寄存器408中保存的值 為相鄰設(shè)定周期模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號(hào)求差產(chǎn)生的差值，參與此處求差運(yùn)算的兩個(gè)數(shù) 字信號(hào)從先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列一 406中抽取，此處所述的相鄰設(shè)定周期是由設(shè)定的數(shù)值m所 確定，其中m為大于等于1的整數(shù)，抽取先進(jìn)先出隊(duì)列一的尾部數(shù)據(jù)及第m個(gè)周期的數(shù)據(jù)進(jìn) 行求差運(yùn)算，將求差結(jié)果存放于專用差值數(shù)據(jù)寄存器107中。所述的先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列一 406中的數(shù)據(jù)構(gòu)成按如下特征排列Dl D2......Dn其中，Dl為隊(duì)列的尾部，表示最新進(jìn)入隊(duì)列的數(shù)據(jù)；Dn為隊(duì)列頭部，表示最早進(jìn)入 隊(duì)列的數(shù)據(jù)，以此類推；先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列二 407中的數(shù)據(jù)構(gòu)成按如下特征排列Δ 1 Δ 2......Δ i其中，Δ1為隊(duì)列的尾部，表示最新進(jìn)入隊(duì)列的數(shù)據(jù)；Ai為隊(duì)列頭部，表示最早進(jìn) 入隊(duì)列的數(shù)據(jù)，以此類推。所述的判決具體是采用如下計(jì)算公式進(jìn)行判決
泵浦電流輸出IP_= RX (Kx+B) — 501Δ i 計(jì)算公式Δ i = Dw-Di — 502判決條件1 >=Pl(i G [1, η]) —503判決條件2 (Dm-D1) >= Ρ2, (2 < = m < = n, i < = m) 一 504判決條件3 (Dm-D1) /Dm > = P3，(2 < = m < = n, i < = m) —505其中式501為泵浦激光器驅(qū)動(dòng)電流Ipump的計(jì)算公式，K為前饋比例因子，χ為 當(dāng)前采樣周期輸入光強(qiáng)量，B為偏差調(diào)節(jié)量，R為縮放比例因子，放大或縮小比例由算法判 決結(jié)果及系統(tǒng)要求配置，典型的，在正常階段模式下，R = 1 ；式502為先進(jìn)先出隊(duì)列二中所 存儲(chǔ)數(shù)據(jù)△ i的計(jì)算公式，Di及Di+Ι表示先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列一中存儲(chǔ)的相鄰周期的數(shù)據(jù)； 式503為判決條件1，P1為可配置的門限，條件i e [2,η]表示先進(jìn)先出隊(duì)列二中的每個(gè)數(shù) 值均須與Pl比較；式504為判決條件2，Dm和Dl分別為先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列中1中第m周期 的數(shù)據(jù)和隊(duì)列尾部的數(shù)據(jù)，P2為可配置的門限，m的取值范圍為2 <= m <= η ；式505為 判決條件3，Ρ3為配置的門限；所述的公式中選取的m大于等于i。
1權(quán)利要求
1.一種EDFA瞬態(tài)效應(yīng)抑制方法，是用于抑制EDFA瞬態(tài)效應(yīng)的裝置中，其特征在于 包括有先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列一(105)，先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列二(106)，專用差值數(shù)據(jù)寄存器 (107)，定時(shí)器一(108)，定時(shí)器二(109)，正常階段模式(112)，預(yù)調(diào)階段模式(111)和過調(diào) 階段模式(110)，具體運(yùn)行步驟是由模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號(hào)按采樣時(shí)間先后依次進(jìn) 入先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列一(10 ，同時(shí)，由模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的相鄰周期數(shù)字信號(hào)經(jīng)過求差運(yùn)算 產(chǎn)生的差值數(shù)據(jù)依次進(jìn)入先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列二(106)，再同時(shí)，由模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的相鄰設(shè) 定周期數(shù)字信號(hào)經(jīng)過求差運(yùn)算產(chǎn)生的差值數(shù)據(jù)進(jìn)入專用差值數(shù)據(jù)寄存器(107)，從而在所 述先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列一(105)、先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列二(106)及專用差值數(shù)據(jù)寄存器(107)中 進(jìn)行光強(qiáng)變化的捕捉；首先在正常階段模式(11 下，監(jiān)測(cè)先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列二(106)中的 每個(gè)數(shù)值大小，當(dāng)數(shù)值大小滿足預(yù)定判決方法所設(shè)置的條件時(shí)，進(jìn)入預(yù)調(diào)階段模式(111)； 此時(shí)啟動(dòng)定時(shí)器一(108)，并且監(jiān)測(cè)專用差值數(shù)據(jù)寄存器(107)的數(shù)值大小，當(dāng)滿足設(shè)定判 決條件時(shí)，進(jìn)入過調(diào)階段模式(110)，若在定時(shí)器一(108)達(dá)到計(jì)數(shù)預(yù)定門限時(shí)間內(nèi)，專用 差值數(shù)據(jù)寄存器(107)的數(shù)值大小不滿足預(yù)定判決條件，則退回到正常階段模式；在過調(diào) 階段模式(110)，啟動(dòng)定時(shí)器二(109)，并對(duì)模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出進(jìn)行預(yù)定的調(diào)整及設(shè)置，使 EDFA的泵浦激光器控制電流在光強(qiáng)突發(fā)變化時(shí)快速調(diào)整，當(dāng)定時(shí)器二(109)達(dá)到預(yù)定計(jì)數(shù) 門限后，則退出到預(yù)調(diào)階段模式(111)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的EDFA瞬態(tài)效應(yīng)抑制方法，其特征在于，在運(yùn)行前首先對(duì)先進(jìn) 先出數(shù)據(jù)隊(duì)列一(105)確定一個(gè)深度n，其中η大于2 ；則先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列二(106)的最大 深度為η-1 ；專用差值數(shù)據(jù)寄存器(107)中保存的值為相鄰設(shè)定周期模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的數(shù) 字信號(hào)求差產(chǎn)生的差值，參與此處求差運(yùn)算的兩個(gè)數(shù)字信號(hào)從先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列一(105) 中抽取，此處所述的相鄰設(shè)定周期是由設(shè)定的數(shù)值m所確定，其中m為大于等于1的整數(shù)， 抽取先進(jìn)先出隊(duì)列一的尾部數(shù)據(jù)及第m個(gè)周期的數(shù)據(jù)進(jìn)行求差運(yùn)算，將求差結(jié)果存放于專 用差值數(shù)據(jù)寄存器(107)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的EDFA瞬態(tài)效應(yīng)抑制方法，其特征在于，所述的先進(jìn)先出數(shù)據(jù) 隊(duì)列一(105)中的數(shù)據(jù)構(gòu)成按如下特征排列Dl D2......Dn其中，Dl為隊(duì)列的尾部，表示最新進(jìn)入隊(duì)列的數(shù)據(jù)；Dn為隊(duì)列頭部，表示最早進(jìn)入隊(duì)列 的數(shù)據(jù)，以此類推；先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列二 106)中的數(shù)據(jù)構(gòu)成按如下特征排列Δ 1 Δ2......Δ i其中，ΔΙ為隊(duì)列的尾部，表示最新進(jìn)入隊(duì)列的數(shù)據(jù)；Ai為隊(duì)列頭部，表示最早進(jìn)入隊(duì) 列的數(shù)據(jù)，以此類推。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的EDFA瞬態(tài)效應(yīng)抑制方法，其特征在于，所述的判決具體是采 用如下計(jì)算公式進(jìn)行判決泵浦電流輸出=Ipump = RX (Κχ+Β) 一 501Δ i 計(jì)算公式Δ i = Dw-Di — 502判決條件 1 :Δ >= Pl(i e [Ι,η]) —503判決條件 2 (Dm-D1) >= Ρ2, (2 < = m< = n, i < = m) —504判決條件 3 (Dm-D1) /Dm > = P3，(2 < = m < = n, i < = m) —505其中式501為泵浦激光器驅(qū)動(dòng)電流Ipump的計(jì)算公式，K為前饋比例因子，χ為當(dāng)前 采樣周期輸入光強(qiáng)量，B為偏差調(diào)節(jié)量，R為縮放比例因子；式502為先進(jìn)先出隊(duì)列二中所 存儲(chǔ)數(shù)據(jù)Ai的計(jì)算公式，Di及Di+Ι表示先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列一中存儲(chǔ)的相鄰周期的數(shù)據(jù)； 式503為判決條件1，P1為可配置的門限，條件i e [2,η]表示先進(jìn)先出隊(duì)列二中的每個(gè)數(shù) 值均須與Pl比較；式504為判決條件2，Dm和Dl分別為先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列一中第m周期的 數(shù)據(jù)和隊(duì)列尾部的數(shù)據(jù)，P2為可配置的門限，m的取值范圍為2 <= m <= η ；式505為判 決條件3，Ρ3為配置的門限。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的EDFA瞬態(tài)效應(yīng)抑制方法，其特征在于，所述的公式中選取的 m大于等于i。
6.一種EDFA瞬態(tài)效應(yīng)抑制方法，是用于抑制EDFA瞬態(tài)效應(yīng)的裝置中，其特征在于包 括有對(duì)數(shù)查找表005)，先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列一 006)，先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列二 007)，專用差 值數(shù)據(jù)寄存器008)，定時(shí)器一 009)，定時(shí)器二 010)，正常階段模式013)，預(yù)調(diào)階段模 式(41 和過調(diào)階段模式Gll)；具體運(yùn)行步驟是由模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的對(duì)數(shù)關(guān)系的數(shù)字信 號(hào)，先通過對(duì)數(shù)查找表(40 后轉(zhuǎn)換為線性關(guān)系，然后，按采樣時(shí)間先后依次進(jìn)入先進(jìn)先出 數(shù)據(jù)隊(duì)列一(406)，同時(shí)，由模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的相鄰周期數(shù)字信號(hào)經(jīng)過求差運(yùn)算產(chǎn)生的差值 數(shù)據(jù)依次進(jìn)入先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列二 G07)，再同時(shí)，由模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的相鄰設(shè)定周期數(shù)字 信號(hào)經(jīng)過求差運(yùn)算產(chǎn)生的差值數(shù)據(jù)進(jìn)入專用差值數(shù)據(jù)寄存器008)，在所述的先進(jìn)先出數(shù) 據(jù)隊(duì)列一 006)、先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列二(407)及專用差值數(shù)據(jù)寄存器008)中進(jìn)行光強(qiáng)變 化的捕捉；首先在正常階段模式下，監(jiān)測(cè)先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列二 G07)中的每個(gè)數(shù)值大小，當(dāng) 數(shù)值大小滿足預(yù)定判決方法所設(shè)置的條件時(shí)，進(jìn)入預(yù)調(diào)階段模式G12)；此時(shí)啟動(dòng)定時(shí)器一009)，并且監(jiān)測(cè)專用差值數(shù)據(jù)寄存器008)的數(shù)值大小，當(dāng)滿足預(yù)定判決條件時(shí)，進(jìn)入 過調(diào)階段模式G11)，若在定時(shí)器一(409)達(dá)到計(jì)數(shù)預(yù)定門限時(shí)間內(nèi)，專用差值數(shù)據(jù)寄存器 (408)的數(shù)值大小均不滿足預(yù)定判決條件，則重新進(jìn)入正常階段模式G13)；在過調(diào)階段模 式G11)，啟動(dòng)定時(shí)器二 G10)，并對(duì)模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出進(jìn)行預(yù)定的調(diào)整及設(shè)置，使EDFA的 泵浦激光器控制電流在光強(qiáng)突發(fā)變化時(shí)快速調(diào)整，而當(dāng)定時(shí)器二(410)達(dá)到預(yù)定計(jì)數(shù)門限 后，則退出到預(yù)調(diào)階段模式G12)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的EDFA瞬態(tài)效應(yīng)抑制方法，其特征在于，在運(yùn)行前首先對(duì)先進(jìn) 先出數(shù)據(jù)隊(duì)列一(406)確定一個(gè)深度n，其中η為大于等于1的整數(shù)；則先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列二G07)的最大深度為η-1 ；專用差值數(shù)據(jù)寄存器G08)中保存的值為相鄰設(shè)定周期模數(shù) 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號(hào)求差產(chǎn)生的差值，參與此處求差運(yùn)算的兩個(gè)數(shù)字信號(hào)從先進(jìn)先出數(shù) 據(jù)隊(duì)列一(406)中抽取，此處所述的相鄰設(shè)定周期是由設(shè)定的數(shù)值m所確定，其中m為大于 等于1的整數(shù)，抽取先進(jìn)先出隊(duì)列一的尾部數(shù)據(jù)及第m個(gè)周期的數(shù)據(jù)進(jìn)行求差運(yùn)算，將求差 結(jié)果存放于專用差值數(shù)據(jù)寄存器(107)中。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的EDFA瞬態(tài)效應(yīng)抑制方法，其特征在于，所述的先進(jìn)先出數(shù)據(jù) 隊(duì)列一 006)中的數(shù)據(jù)構(gòu)成按如下特征排列Dl D2......Dn其中，Dl為隊(duì)列的尾部，表示最新進(jìn)入隊(duì)列的數(shù)據(jù)；Dn為隊(duì)列頭部，表示最早進(jìn)入隊(duì)列 的數(shù)據(jù)，以此類推；先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列二 G07)中的數(shù)據(jù)構(gòu)成按如下特征排列Δ 1 Δ2......Δ i其中，ΔΙ為隊(duì)列的尾部，表示最新進(jìn)入隊(duì)列的數(shù)據(jù)；Ai為隊(duì)列頭部，表示最早進(jìn)入隊(duì) 列的數(shù)據(jù)，以此類推。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的EDFA瞬態(tài)效應(yīng)抑制方法，其特征在于，所述的判決具體是采 用如下計(jì)算公式進(jìn)行判決泵浦電流輸出=Ipump = RX (Κχ+Β) 一 501 Δ i 計(jì)算公式Δ i = Dw-Di — 502 判決條件 1 :Δ >= Pl(i e [Ι,η]) —503 判決條件 2 (Dm-D1) >= Ρ2, (2 < = m< = n, i < = m) —504 判決條件 3 (Dm-D1) /Dm > = P3，(2 < = m < = n, i < = m) —505 其中式(501)為泵浦激光器驅(qū)動(dòng)電流Ipump的計(jì)算公式，K為前饋比例因子，χ為當(dāng) 前采樣周期輸入光強(qiáng)量，B為偏差調(diào)節(jié)量，R為縮放比例因子；式(50 為先進(jìn)先出隊(duì)列二 中所存儲(chǔ)數(shù)據(jù)Ai的計(jì)算公式，Di及Di+Ι表示先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列一中存儲(chǔ)的相鄰周期的 數(shù)據(jù)；式(503)為判決條件1，P1為可配置的門限，條件i e [2, η]表示先進(jìn)先出隊(duì)列二中 的每個(gè)數(shù)值均須與Pl比較；式(504)為判決條件2，Dm和Dl分別為先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列中1 中第m周期的數(shù)據(jù)和隊(duì)列尾部的數(shù)據(jù)，P2為可配置的門限，m的取值范圍為2 < = m < = η ；式(505)為判決條件3，Ρ3為配置的門限；
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的EDFA瞬態(tài)效應(yīng)抑制方法，其特征在于，所述的公式中選取的 m大于等于i。
全文摘要
一種EDFA瞬態(tài)效應(yīng)抑制方法由模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號(hào)按采樣時(shí)間先后依次進(jìn)入先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列一，由模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的相鄰周期數(shù)字信號(hào)的差值數(shù)據(jù)依次進(jìn)入先進(jìn)先出數(shù)據(jù)隊(duì)列二，由模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的相鄰設(shè)定周期的差值數(shù)據(jù)進(jìn)入專用差值數(shù)據(jù)寄存器，并進(jìn)行光強(qiáng)變化的捕捉；首先在正常階段模式下，進(jìn)入預(yù)調(diào)階段模式；此時(shí)啟動(dòng)定時(shí)器一，并進(jìn)入過調(diào)階段模式，若在定時(shí)器一達(dá)到計(jì)數(shù)預(yù)定門限時(shí)間內(nèi)，專用差值數(shù)據(jù)寄存器的數(shù)值大小不滿足預(yù)定判決條件，則退回到正常階段模式；在過調(diào)階段模式，啟動(dòng)定時(shí)器二，并使EDFA的泵浦激光器控制電流在光強(qiáng)突發(fā)變化時(shí)快速調(diào)整，當(dāng)定時(shí)器二達(dá)到預(yù)定計(jì)數(shù)門限后，則退出到預(yù)調(diào)階段模式。本發(fā)明提升了設(shè)計(jì)效率，簡(jiǎn)化了EDFA設(shè)計(jì)復(fù)雜度。
文檔編號(hào)H04B10/17GK102098109SQ20111003697
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2011年2月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月12日
發(fā)明者何俊, 李春雨, 江毅, 熊濤, 胡強(qiáng)高 申請(qǐng)人:武漢光迅科技股份有限公司