相干接收机的相位差和时延检测方法及装置、存储介质与流程

1.本公开涉及光通信领域，尤其涉及一种相干接收机的相位差和时延检测方法及装置、存储介质。


背景技术：

2.相干技术由于其灵敏度高、中继距离长等优势，在通信和传感领域得到广泛应用。在相干技术中，接收端使用集成相干接收器件(integrated coherent receiver，icr)，其原理是信号光依次通过偏振分束器(polarization beam splitter，pbs)、90
°
混频器(hybrid)、接收光电二极管(photo diode，pd)、跨组放大器(trans-impedance amplifier，tia)，隔直电容(blocking condenser，dc)，将调制光信号转为模拟电信号，最终送至数字信号处理器(digital signal processor，dsp)进行解调。
3.由于加工工艺等方面的原因，90
°
混频器的相位角可能未完全正交，即存在相位差。此外，相干接收器件输出的i路信号和输出q路信号之间由于长度不等，可能存在时延差。因此需要对相干接收器件的相位差和时延进行测量，以减小后续对电信号进行处理的误差。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本公开实施例期望提供一种相干接收机的相位差和时延检测方法及装置、存储介质。
5.第一方面，本公开实施例提供一种相干接收机的相位差和时延检测方法，包括：
6.获取所述相干接收机输出的第一组信号和第二组信号；其中，所述第一组信号由第一信号与第二信号组成，所述第二组信号由第三信号与第四信号组成；其中，所述第一组信号为所述相干接收机对分光后的一路光信号以及经第一频移的分光后的另一路光信号进行处理后的信号；所述第二组信号为所述相干接收机对所述分光后的一路光信号以及经第二频移的分光后的另一路光信号进行处理后的信号；所述第一频移和所述第二频移不同；
7.对所述第一组信号进行处理，获得所述第一组信号对应的第一相位差；
8.对所述第二组信号进行处理，获得所述第二组信号对应的第二相位差；
9.根据所述第一相位差以及所述第二相位差，获得所述相干接收机的相位差以及时延。
10.在一些实施例中，所述对所述第一组信号进行处理，获得所述第一组信号对应的第一相位差，包括：
11.对所述第一信号与所述第二信号进行互相关运算，获得第一互相关结果；
12.对所述第一信号进行自相关运算，获得第一自相关结果；
13.根据所述第一互相关结果与所述第一自相关结果，获得所述第一组信号对应的所述第一相位差；
14.所述对所述第二组信号进行处理，获得所述第二组信号对应的第二相位差，包括：
15.对所述第三信号与所述第四信号进行互相关运算，获得第二互相关结果；
16.对所述第三信号进行自相关运算，获得第二自相关结果；
17.根据所述第二互相关结果与所述第二自相关结果，获得所述第二组信号对应的所述第二相位差。
18.在一些实施例中，所述第一相位差为：
[0019][0020]
其中，表示所述第一相位差，xor_iq1表示所述第一互相关结果，xor_i1表示所述第一自相关结果；
[0021]
所述第二相位差为：
[0022][0023]
其中，表示所述第二相位差，xor_iq2表示所述第二互相关结果，xor_i2表示所述第二自相关结果。
[0024]
在一些实施例中，所述相干接收机的相位差为：
[0025][0026]
其中，表示所述相位差，f1表示所述第一频移，f2表示所述第二频移，表示所述第一相位差，表示所述第二相位差。
[0027]
在一些实施例中，所述相干接收机的时延为：
[0028][0029]
其中，τ表示所述时延，f1表示所述第一频移，f2表示所述第二频移，表示所述第一相位差，表示所述第二相位差。
[0030]
在一些实施例中，所述方法还包括：
[0031]
对所述第一组信号进行处理，获得所述第一组信号对应的第三相位差；
[0032]
对所述第二组信号进行处理，获得所述第二组信号对应的第四相位差；
[0033]
所述根据所述第一相位差以及所述第二相位差，获得所述相干接收机的时延，包括：
[0034]
根据所述第一相位差、所述第二相位差、所述第三相位差以及所述第四相位差，获得所述相干接收机的时延。
[0035]
在一些实施例中，所述根据所述第一相位差、所述第二相位差、所述第三相位差以及所述第四相位差，获得所述相干接收机的时延，包括：
[0036]
根据所述第一相位差和所述第二相位差获得第一时延；
[0037]
根据所述第三相位差和所述第四相位差获得第二时延；
[0038]
将所述第一时延和所述第二时延的均值，确定为所述相干接收机的时延。
[0039]
在一些实施例中，所述对所述第一组信号进行处理，获得所述第一组信号对应的
第三相位差，包括：
[0040]
对所述第一信号与所述第二信号进行互相关运算，获得第三互相关结果；
[0041]
对所述第二信号进行自相关运算，获得第三自相关结果；
[0042]
根据所述第三互相关结果与所述第三自相关结果，获得所述第三相位差；
[0043]
所述对所述第二组信号进行处理，获得所述第二组信号对应的第四相位差，包括：
[0044]
对所述第三信号与所述第四信号进行互相关运算，获得第四互相关结果；
[0045]
对所述第四信号进行自相关运算，获得第四自相关结果；
[0046]
根据所述第四互相关结果与所述第四自相关结果，获得所述第四相位差。
[0047]
在一些实施例中，所述分光后的一路光信号与经第一频移的所述分光后的另一路光信号的偏振态不同；所述分光后的一路光信号与经第二频移的所述分光后的另一路光信号的偏振态不同。
[0048]
在一些实施例中，所述第一组信号的采样频率为所述第一频移的整数倍；所述第二组信号的采样频率为所述第二频移的整数倍。
[0049]
在一些实施例中，所述第一组信号和所述第二组信号为经过幅度归一化后的信号。
[0050]
第二方面，本公开实施例提供一种相干接收机的相位差和时延检测装置，包括：
[0051]
获取模块，用于获取所述相干接收机输出的第一组信号和第二组信号；其中，所述第一组信号由第一信号与第二信号组成，所述第二组信号由第三信号与第四信号组成；其中，所述第一组信号为所述相干接收机对分光后的一路光信号以及经第一频移的分光后的另一路光信号进行处理后的信号；所述第二组信号为所述相干接收机对所述分光后的一路光信号以及经第二频移的分光后的另一路光信号进行处理后的信号；所述第一频移和所述第二频移不同；
[0052]
第一处理模块，用于对所述第一组信号进行处理，获得所述第一组信号对应的第一相位差；对所述第二组信号进行处理，获得所述第二组信号对应的第二相位差；
[0053]
获得模块，用于根据所述第一相位差以及所述第二相位差，获得所述相干接收机的相位差以及时延。
[0054]
在一些实施例中，所述第一处理模块，还用于对所述第一信号与所述第二信号进行互相关运算，获得第一互相关结果；对所述第一信号进行自相关运算，获得第一自相关结果；根据所述第一互相关结果与所述第一自相关结果，获得所述第一组信号对应的所述第一相位差；对所述第三信号与所述第四信号进行互相关运算，获得第二互相关结果；对所述第三信号进行自相关运算，获得第二自相关结果；根据所述第二互相关结果与所述第二自相关结果，获得所述第二组信号对应的所述第二相位差。
[0055]
在一些实施例中，所述第一相位差为：
[0056][0057]
其中，表示所述第一相位差，xor_iq1表示所述第一互相关结果，xor_i1表示所述第一自相关结果；
[0058]
所述第二相位差为：
[0059]
[0060]
其中，表示所述第二相位差，xor_iq2表示所述第二互相关结果，xor_i2表示所述第二自相关结果。
[0061]
在一些实施例中，所述相干接收机的相位差为：
[0062][0063]
其中，表示所述相位差，f1表示所述第一频移，f2表示所述第二频移，表示所述第一相位差，表示所述第二相位差。
[0064]
在一些实施例中，所述相干接收机的时延为：
[0065][0066]
其中，τ表示所述时延，f1表示所述第一频移，f2表示所述第二频移，表示所述第一相位差，表示所述第二相位差。
[0067]
在一些实施例中，所述装置还包括：
[0068]
第二处理模块，用于对所述第一组信号进行处理，获得所述第一组信号对应的第三相位差；对所述第二组信号进行处理，获得所述第二组信号对应的第四相位差；
[0069]
所述获得模块，还用于根据所述第一相位差、所述第二相位差、所述第三相位差以及所述第四相位差，获得所述相干接收机的时延。
[0070]
在一些实施例中，所述获得模块，还用于根据所述第一相位差和所述第二相位差获得第一时延；根据所述第三相位差和所述第四相位差获得第二时延；将所述第一时延和所述第二时延的均值，确定为所述相干接收机的时延。
[0071]
在一些实施例中，所述第二处理模块，还用于对所述第一信号与所述第二信号进行互相关运算，获得第三互相关结果；对所述第二信号进行自相关运算，获得第三自相关结果；根据所述第三互相关结果与所述第三自相关结果，获得所述第三相位差；对所述第三信号与所述第四信号进行互相关运算，获得第四互相关结果；对所述第四信号进行自相关运算，获得第四自相关结果；根据所述第四互相关结果与所述第四自相关结果，获得所述第四相位差。
[0072]
第三方面，本公开实施例提供一种相干接收机的相位差和时延检测装置，包括：
[0073]
存储器，用于存储计算机可执行指令；
[0074]
处理器，与所述存储器连接，用于通过执行所述计算机可执行指令，实现上述第一方面中所述的方法。
[0075]
第四方面，本公开实施例提供一种存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令；所述计算机可执行指令被处理器执行之后，能够实现上述第一方面中所述的方法。
[0076]
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
[0077]
在本公开的实施例中，根据获取的相干接收机输出的第一组信号和第二组信号，分别对第一组信号和第二组信号进行处理，获得第一组信号对应的第一相位差以及第二组信号对应的第二相位差；根据第一相位差以及第二相位差，获得相干接收机的相位差以及
时延，无需额外设置补偿单元，简化相干接收机的相位差和时延检测步骤的同时提高相干接收机的相位差和时延检测精度。
[0078]
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
[0079]
图1为本公开实施例的相干接收机的相位差和时延检测方法的流程图一；
[0080]
图2为本公开光信号至电信号的处理过程示例图；
[0081]
图3为本公开实施例的相干接收机的相位差和时延检测方法的流程图二；
[0082]
图4为本公开实施例的相干接收机的相位差和时延检测装置图一；
[0083]
图5为本公开实施例的相干接收机的相位差和时延检测装置图二；
[0084]
图6为本公开实施例的相干接收机的相位差和时延检测装置的实体结构示意图。
具体实施方式
[0085]
以下结合说明书附图及具体实施例对本公开的技术方案做进一步的详细阐述。
[0086]
相干接收机是基于平面光波导集成技术的重要光器件。相干接收机的基本原理为：接收到的信号光和本振光通过偏振分束器分开成两路单偏振光，单偏振的信号光与本振光通过混频器进行混合，然后通过探测器，跨阻放大器转换为放大的电信号。光信号从进入相干接收机开始，到电信号输出为止，这些信号会被分成四对信道，理论上这些信道走过的路径是相同的，不存在相位差和时延问题。但实际的器件中，由于加工工艺等方面的原因，混频器的相位差可能未完全正交，即存在相位差。此外，相干接收机的路径长度会存在差别，使得各信道传输的信号存在时延。已有研究表明产生的相位差和时延差会对相干接收机的性能产生重大影响，因此，如何精确地检测相干接收机的相位差和时延，是一个必须解决的关键问题。
[0087]
对此，本公开提供一种相干接收机的相位差和时延检测方法，图1示出本公开实施例的相干接收机的相位差和时延检测方法的流程图一，如图1所示，所述相干接收机的相位差和时延检测方法包括以下步骤：
[0088]
s101、获取所述相干接收机输出的第一组信号和第二组信号；其中，所述第一组信号由第一信号与第二信号组成，所述第二组信号由第三信号与第四信号组成；其中，所述第一组信号为所述相干接收机对分光后的一路光信号以及经第一频移的分光后的另一路光信号进行处理后的信号；所述第二组信号为所述相干接收机对所述分光后的一路光信号以及经第二频移的分光后的另一路光信号进行处理后的信号；所述第一频移和所述第二频移不同；
[0089]
s102、对所述第一组信号进行处理，获得所述第一组信号对应的第一相位差；
[0090]
s103、对所述第二组信号进行处理，获得所述第二组信号对应的第二相位差；
[0091]
s104、根据所述第一相位差以及所述第二相位差，获得所述相干接收机的相位差以及时延。
[0092]
在本公开的实施例中，一路光信号和另一路光信号是由激光器产生的光信号经耦合器分光后的两路光信号。相干接收机将输入的两路光信号转换为电信号，对此，本公开可
基于示波器来采集经相干接收机输出的电信号，即获得步骤s101中的第一组信号和第二组信号。
[0093]
在一些实施例中，所述第一组信号和所述第二组信号为幅度归一化后的电信号。
[0094]
在该实施例中，通过将第一组信号和第二组信号进行幅度归一化，以便于在同一度量标准下对第一组信号和第二组信号进行计算，从而提升对相干接收机相位差和时延计算的准确性。
[0095]
在本公开的实施例中，分光后的另一路光信号输入至移频器进行频移处理，得到步骤s101中的经第一频移的分光后的另一路光信号以及经第二频移的分光后的另一路光信号。例如，通过设置移频器不同的频移参数，从而使第一频移和第二频移不同。
[0096]
在一些实施例中，所述分光后的一路光信号与经第一频移的所述分光后的另一路光信号的偏振态不同；所述分光后的一路光信号与经第二频移的所述分光后的另一路光信号的偏振态不同。
[0097]
在该实施例中，可通过偏振控制器来控制输入光信号的偏振，以得到不同偏振态的光信号。不同偏振态的光信号经相干接收机后被示波器采集，即得到本公开的第一组信号和第二组信号。
[0098]
需要说明的是，在本公开的实施例中，通过设置光信号的不同偏振态，以减轻入射光与任一偏振方向对准而导致相干接收机输出射频信号较弱的问题，即能提升本公开对第一组信号和第二信号的采集的准确性，从而减少对相位差和时延计算的影响。
[0099]
图2示出本公开光信号至电信号的处理过程示例图，如图2所示，激光器发出光信号，激光器与耦合器连接，耦合器将光信号进行分光处理，得到步骤s101中的一路光信号和另一路光信号。分光后的一路光信号输入相干接收机的本振端，分光后的另一路光信号经移频器和偏振控制器进行移频和偏振处理后输入相干接收机的信号端。如图2所示，相干接收机的四路输出端包括xi、xq、yi、yq四路电信号，其中xi表示x偏振态的i路电信号，xq表示x偏振态的q路电信号，yi表示y偏振态的i路电信号，yq表示y偏振态的q路电信号。实时示波器与相干接收机的输出端连接，对相干接收机的输出信号进行采样处理，得到i路信号和q路信号。
[0100]
在本公开的实施例中，经相干接收机输出的i路信号和q路信号，对应本公开实施例中对分光后的一路光信号以及经第一频移的分光后的另一路光信号进行处理后的第一信号和第二信号；经相干接收机输出的i路信号和q路信号，还对应本公开对分光后的一路光信号以及经第二频移的分光后的另一路光信号进行处理后得到的第三信号和第四信号。
[0101]
需要说明的是，在本公开的实施例中，若第一信号可以是i路信号，也可以是q路信号，对应的，第二信号是第一信号之外的i路和q路中的一个信号。同理，第三信号也可以是i路信号或q路信号，对应的，第四信号是第三信号之外的i路和q路中的一个信号。
[0102]
如前所述的，分光后的一路光信号以及经频移的分光后的另一路光信号经相干接收机进行处理。其中，相干接收机中包括90
°
混频器、接收光电二极管、跨组放大器以及隔直电容，输入的两路光信号在相干接收机中依次通过上述组件进行处理，从而输出前述的第一组信号和第二组信号中包括的电信号。
[0103]
其中，输入的两路光信号经90
°
混频器的输出如下公式(1)：
[0104][0105]
其中e
1,in
、e
2,in
为混频器的两路输入信号，e
1,out
～e
4,out
为混频器的四路输出信号，为混频器相位差，即为本公开所要检测的相干接收机的相位差。
[0106]
相干接收机的两路输入信号经混频器处理后，输出至接收光电二极管、跨组放大器、隔直电容之后，由示波器采样得到的相干接收机输出的i路信号和q路信号可通过如下公式(2)、(3)表示：
[0107][0108][0109]
其中，
∝
表示正相关，δf为频移，τ为i路信号和q路信号之间的时延，θn为噪声项，由激光器本身产生的热噪声、驱动信号噪声不稳定等因素引入。
[0110]
在一些实施例中，在步骤s102中，对所述第一组信号进行处理，获得所述第一组信号对应的第一相位差，包括：
[0111]
对所述第一信号与所述第二信号进行互相关运算，获得第一互相关结果；对所述第一信号进行自相关运算，获得第一自相关结果；根据所述第一互相关结果与所述第一自相关结果，获得所述第一组信号对应的所述第一相位差。
[0112]
在步骤s103中，对所述第二组信号进行处理，获得所述第二组信号对应的第二相位差，包括：
[0113]
对所述第三信号与所述第四信号进行互相关运算，获得第二互相关结果；对所述第三信号进行自相关运算，获得第二自相关结果；根据所述第二互相关结果与所述第二自相关结果，获得所述第二组信号对应的所述第二相位差。
[0114]
在本公开的实施例中，通过自相关和互相关运算来确定第一相位差和第二相位差。
[0115]
示例性的，设步骤s101中的第一信号为i路信号，步骤s101中的第二信号为q路信号。设第一频移为f1，对i路、q路信号的采样结果vi、vq进行互相关运算，得到第一互相关结果。如下公式(4)为对第一信号和第二信号进行互相关运算的方式：
[0116][0117]
其中，
∝
表示正相关，n为总采样点数，p
1,in
、p
2,in
为i路、q路信号的输入功率，ts为实际采样时刻。
[0118]
采样时刻ts和采样频率的关系，如下公式(5)所示：
[0119]
[0120]
其中，fs为示波器采样频率，t0为采样起始时刻。
[0121]
如下公式(6)为对i路信号的采样结果vi进行自相关运算的方式：
[0122][0123]
示例性的，设步骤s101中的第三信号为i路信号，步骤s101中的第四信号为q路信号。设第二频移为f2，对i路、q路信号的采样结果vi、vq进行互相关运算，得到第二互相关结果。如下公式(7)为对第三信号和第四信号进行互相关运算的方式：
[0124][0125]
公式(7)中参数的定义可参照公式(4)中参数的定义。
[0126]
如下公式(8)为对i路信号的采样结果vi进行自相关运算的方式：
[0127][0128]
在一些实施例中，所述第一组信号的采样频率为所述第一频移的整数倍；所述第二组信号的采样频率为所述第二频移的整数倍。
[0129]
在本公开的实施例中，在计算第一互相关结果和第一自相关结果中，将第一组信号的采样频率设置为第一频移的整数倍，以及将第二信号的采样频率设置为第二频移的整数倍，以去除噪声项θn。
[0130]
示例性的，设置示波器的采样频率fs＝4*f1，上述公式(4)的右边第二项随时间积分结果将趋近于零，上述公式(6)的右边第二项随时间积分结果将趋近于零，即得到去除噪声项θn的第一互相关结果和第一自相关结果，分别用如下公式(9)、(10)表示：
[0131][0132][0133]
同理，在计算第二互相关结果和第二自相关结果中，示例性的，设置示波器的采样频率fs＝4*f2，上述公式(7)的右边第二项随时间积分结果将趋近于零，上述公式(8)的右边第二项随时间积分结果将趋近于零，即得到去除噪声项θn的第二互相关结果和第二自相关结果，分别用如下公式(11)、(12)表示：
[0134][0135]
[0136]
在一些实施例中，通过上方公式(9)和公式(10)可以得到第一相位差用如下公式(13)表示：
[0137][0138]
同理，通过上方公式(13)和公式(14)可以得到第二相位差φ
iq2
，用如下公式(14)表示：
[0139][0140]
在一些实施例中，通过公式(13)中的第一相位差，以及公式(14)中的第二相位差可以得到相干接收机的相位差用如下公式(15)表示：
[0141][0142]
在一些实施例中，通过公式(13)中的第一相位差，以及公式(14)中的第二相位差，可以得到相干接收机的时延τ，用如下公式(16)表示：
[0143][0144]
在该实施例中，τ可包括相干机处理第一组信号和第二组信号的时延(即相干接收机自身时延)以及由示波器采集第一组信号和第二组信号的时延(即检测线路时延)。
[0145]
在本公开的实施例中，对相干接收机输出的第一组信号和第二组信号进行处理，得到第一相位差和第二相位差，根据第一相位差和第二相位差获得相干接收机的相位差以及时延。也就是说，本公开实施例公开的相干接收机的相位差和时延检测方法，无需计算各信号的自身相位和波长，也不用额外增加补偿装置，简化了相干接收机的相位差和时延的检测步骤，具有较高的检测精度。
[0146]
在一些实施例中，图3示出本公开实施例的相干接收机的时延检测方法的流程图二，如图3所示，所述方法步骤还包括：
[0147]
s105、对所述第一组信号进行处理，获得所述第一组信号对应的第三相位差；
[0148]
s106、对所述第二组信号进行处理，获得所述第二组信号对应的第四相位差；
[0149]
s107、根据所述第一相位差、所述第二相位差、所述第三相位差以及所述第四相位差，获得所述相干接收机的时延。
[0150]
在本公开的实施例中，考虑到示波器在对相干接收机处理后的第一组信号和第二组信号进行采样时会产生检测线路时延，即上一个实施例中公式(16)得到的时延包括检测线路时延和相干接收机自身时延，可以用如下公式(17)表示：
[0151]
τ＝τ
icr
τ
link
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(17)
[0152]
其中，τ
icr
表示相干接收机的自身时延，τ
link
表示检测线路时延。
[0153]
为避免检测线路时延对相干接收机输出信号后续处理过程中的影响，对此本公开将相干接收机输出端连接i路信号和q路信号的射频电缆以及示波器输入端口对调，进一步对第一组信号和第二组信号进行处理，获得第三相位差和第四相位差，根据第一相位差、第二相位差、第三相位差以及第四相位差，获得相干接收机的时延。
[0154]
需要说明的是，在该实施例中，时延表示相干机处理第一组信号和第二组信号的
时延(即相干接收机自身时延)，不包括采集第一组信号和第二组信号的时延(即检测线路时延)。也就是说，本实施例中时延是剔除了检测线路时延的相干机自身时延。
[0155]
可以理解的是，在本公开通过上述方式，不仅无需计算各信号的自身相位和波长，也不用额外增加补偿装置，简化了相干接收机的时延检测步骤，更进一步的，本实施例得到的时延剔除了检测线路时延，进一步提高了相干接收机时延的检测精度。
[0156]
在一些实施例中，步骤s105中，对所述第一组信号进行处理，获得所述第一组信号对应的第三相位差，包括：
[0157]
对所述第一信号与所述第二信号进行互相关运算，获得第三互相关结果；
[0158]
对所述第二信号进行自相关运算，获得第三自相关结果；
[0159]
根据所述第三互相关结果与所述第三自相关结果，获得所述第三相位差。
[0160]
步骤s106中，对所述第二组信号进行处理，获得所述第二组信号对应的第四相位差，包括：
[0161]
对所述第三信号与所述第四信号进行互相关运算，获得第四互相关结果；
[0162]
对所述第四信号进行自相关运算，获得第四自相关结果；
[0163]
根据所述第四互相关结果与所述第四自相关结果，获得所述第四相位差。
[0164]
此处第三互相关结果、第三自相关结果、第四互相关结果、第四自相关结果与前述实施例中第一互相关结果、第一自相关结果、第二互相关结果、第二自相关结果的计算函数相同，均为根据互相关函数、自相关函数对第三信号和第四信号进行处理，此处不赘述。
[0165]
示例性的，第三相位差第四相位差可分别通过如下公式(18)、(19)来表示：
[0166][0167][0168]
其中，corr
iq3
表示第三互相关结果，corr
qq3
表示第三自相关结果，corr
iq4
表示第四互相关结果，corr
qq4
表示第四自相关结果，表示相干接收机的相位差，τ2表示第二时延。
[0169]
在一些实施例中，根据所述第一相位差、所述第二相位差、所述第三相位差以及所述第四相位差，获得所述相干接收机的时延，包括：
[0170]
根据所述第一相位差和所述第二相位差获得第一时延；
[0171]
根据所述第三相位差和所述第四相位差获得第二时延；
[0172]
将所述第一时延和所述第二时延的均值，确定为所述相干接收机的时延。
[0173]
需要说明的是，在本公开的实施例中，第一时延即前述公式(16)中的时延，该时延是包括检测线路时延和相干接收机自身时延的时延，例如用τ1表示。
[0174]
本公开在根据第三相位差和第四相位差获得第二时延时，可参照前述方式计算，获得的第二时延可用如下公式(20)表示：
[0175]
[0176]
本实施例中，为避免检测线路时延对相干接收机输出信号后续处理过程中的影响，将相干接收机输出端连接i路信号和q路信号的射频电缆以及示波器输入端口对调，因此，获得的第二时延可以用如下公式(21)表示：
[0177]
τ2＝τ
icr-τ
link
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(21)
[0178]
根据第一时延τ1和第二时延τ2，以及前述公式(17)和公式(21)，可得到相干接收机自身的时延，通过如下公式(22)表示：
[0179][0180]
其中，τ是剔除了检测线路时延，即相干接收机自身时延。
[0181]
图4示出了本公开实施例的相干接收机的相位差和时延检测装置图一，如图4所示，所述装置包括：
[0182]
获取模块501，用于获取所述相干接收机输出的第一组信号和第二组信号；其中，所述第一组信号由第一信号与第二信号组成，所述第二组信号由第三信号与第四信号组成；其中，所述第一组信号为所述相干接收机对分光后的一路光信号以及经第一频移的分光后的另一路光信号进行处理后的信号；所述第二组信号为所述相干接收机对所述分光后的一路光信号以及经第二频移的分光后的另一路光信号进行处理后的信号；所述第一频移和所述第二频移不同；
[0183]
第一处理模块502，用于对所述第一组信号进行处理，获得所述第一组信号对应的第一相位差；对所述第二组信号进行处理，获得所述第二组信号对应的第二相位差；
[0184]
获得模块503，用于根据所述第一相位差以及所述第二相位差，获得所述相干接收机的相位差以及时延。
[0185]
在一些实施例中，所述第一处理模块502，还用于对所述第一信号与所述第二信号进行互相关运算，获得第一互相关结果；对所述第一信号进行自相关运算，获得第一自相关结果；根据所述第一互相关结果与所述第一自相关结果，获得所述第一组信号对应的所述第一相位差；对所述第三信号与所述第四信号进行互相关运算，获得第二互相关结果；对所述第三信号进行自相关运算，获得第二自相关结果；根据所述第二互相关结果与所述第二自相关结果，获得所述第二组信号对应的所述第二相位差。
[0186]
在一些实施例中，所述第一相位差用如下公式(23)表示：
[0187][0188]
其中，xor_iq1表示所述第一互相关结果，xor_i1表示所述第一自相关结果；
[0189]
所述第二相位差用如下公式(24)表示：
[0190][0191]
其中，xor_iq2表示所述第二互相关结果，xor_i2表示所述第二自相关结果。
[0192]
在一些实施例中，所述相干接收机的相位差用如下公式(25)表示：
[0193][0194]
其中，表示所述相位差，f1表示所述第一频移，f2表示所述第二频移，
表示所述第一相位差，表示所述第二相位差。
[0195]
在一些实施例中，所述相干接收机的时延用如下公式(26)表示：
[0196][0197]
其中，τ表示所述时延，f1表示所述第一频移，f2表示所述第二频移，表示所述第一相位差，表示所述第二相位差。
[0198]
图5示出了本公开实施例的相干接收机的相位差和时延检测装置图二，如图5所示，所述装置包括：
[0199]
获取模块501，用于获取所述相干接收机输出的第一组信号和第二组信号；其中，所述第一组信号由第一信号与第二信号组成，所述第二组信号由第三信号与第四信号组成；其中，所述第一组信号为所述相干接收机对分光后的一路光信号以及经第一频移的分光后的另一路光信号进行处理后的信号；所述第二组信号为所述相干接收机对所述分光后的一路光信号以及经第二频移的分光后的另一路光信号进行处理后的信号；所述第一频移和所述第二频移不同；
[0200]
第一处理模块502，用于对所述第一组信号进行处理，获得所述第一组信号对应的第一相位差；对所述第二组信号进行处理，获得所述第二组信号对应的第二相位差；
[0201]
第二处理模块504，用于对所述第一组信号进行处理，获得所述第一组信号对应的第三相位差；对所述第二组信号进行处理，获得所述第二组信号对应的第四相位差；
[0202]
获得模块503，用于根据所述第一相位差、所述第二相位差、所述第三相位差以及所述第四相位差，获得所述相干接收机的时延。
[0203]
在一些实施例中，所述获得模块503，还用于根据所述第一相位差和所述第二相位差获得第一时延；根据所述第三相位差和所述第四相位差获得第二时延；将所述第一时延和所述第二时延的均值，确定为所述相干接收机的时延。
[0204]
在一些实施例中，所述第二处理模块504，还用于对所述第一信号与所述第二信号进行互相关运算，获得第三互相关结果；对所述第二信号进行自相关运算，获得第三自相关结果；根据所述第三互相关结果与所述第三自相关结果，获得所述第三相位差；对所述第三信号与所述第四信号进行互相关运算，获得第四互相关结果；对所述第四信号进行自相关运算，获得第四自相关结果；根据所述第四互相关结果与所述第四自相关结果，获得所述第四相位差。
[0205]
该装置无需计算各信号的自身相位和波长，也不用额外增加补偿装置，简化了相干接收机的相位差和时延的检测步骤，并且，该装置得到的时延检测结果是剔除了检测线路时延的相干机自身时延，进一步提高了相干接收机时延的检测精度。
[0206]
图6示出了本公开实施例的相干接收机的相位差和时延检测装置的实体结构示意图，如图6所示，本公开实施例提供一种相干接收机的相位差和时延检测装置，可以包括：处理器01、存储有处理器01可执行指令的存储器02、通信接口03，和用于连接处理器01、存储器02以及通信接口03的总线04。其中，处理器01用于执行存储器中存储的相干接收机的相位差和时延检测程序，以实现以下步骤：
[0207]
获取所述相干接收机输出的第一组信号和第二组信号；其中，所述第一组信号由
第一信号与第二信号组成，所述第二组信号由第三信号与第四信号组成；其中，所述第一组信号为所述相干接收机对分光后的一路光信号以及经第一频移的分光后的另一路光信号进行处理后的信号；所述第二组信号为所述相干接收机对所述分光后的一路光信号以及经第二频移的分光后的另一路光信号进行处理后的信号；所述第一频移和所述第二频移不同；
[0208]
对所述第一组信号进行处理，获得所述第一组信号对应的第一相位差；
[0209]
对所述第二组信号进行处理，获得所述第二组信号对应的第二相位差；
[0210]
根据所述第一相位差以及所述第二相位差，获得所述相干接收机的相位差以及时延。
[0211]
在本发明的实施例中，上述处理器01可以为特定用途集成电路(application specific integrated circuit，asic)、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、数字信号处理装置(digital signal processing device，dspd)、可编程逻辑装置(programmable logic device，pld)、现场可编程门阵列(field programmable gate array，fpga)、中央处理器(central processing unit，cpu)、控制器、微控制器、微处理器中的至少一种。可以理解地，对于不同的设备，用于实现上述处理器功能的电子器件还可以为其它，本发明实施例不作具体限定。该终端还可以包括存储器02，该存储器02可以与处理器01连接，其中，存储器02用于存储语义分析程序代码，该程序代码包括计算机操作指令，存储器02可能包含高速ram存储器，也可能还包括非易失性存储器，例如，至少两个磁盘存储器。
[0212]
在实际应用中，上述存储器02可以是易失性存储器(volatile memory)，例如随机存取存储器(random-access memory，ram)；或者非易失性存储器(non-volatile memory)，例如只读存储器(read-only memory，rom)，快闪存储器(flash memory)，硬盘(hard disk drive，hdd)或固态硬盘(solid-state drive，ssd)；或者上述种类的存储器的组合，并向处理器01提供指令和数据。
[0213]
另外，在本实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。
[0214]
集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并非作为独立的产品进行销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中，基于这样的理解，本实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或processor(处理器)执行本实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0215]
本公开实施例提供一种存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令；所述计算机可执行指令被处理器执行之后，能够实现前述一个或多个技术方案提供的相干接收机相位差和时延检测方法，例如，图1和图3所示的相干接收机相位差和时延检测方法中的至少之一。
[0216]
在本公开所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个模块或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。
[0217]
上述作为分离部件说明的模块可以是、或也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是、或也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，也可以分布到多个网络模块上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部模块来实现本实施例方案的目的。
[0218]
另外，在本公开各实施例中的各功能模块可以全部集成在一个处理模块中，也可以是各模块分别单独作为一个模块，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中；上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。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：移动存储设备、只读存储器(read-only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0219]
本公开所提供的几个方法实施例中所揭露的方法，在不冲突的情况下可以任意组合，得到新的方法实施例。
[0220]
本公开所提供的几个设备实施例中所揭露的特征，在不冲突的情况下可以任意组合，得到新的装置实施例。
[0221]
本公开所提供的几个方法或装置实施例中所揭露的特征，在不冲突的情况下可以任意组合，得到新的方法实施例或装置实施例。
[0222]
以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。