信号处理方法、装置及系统与流程

1.本技术涉及光通信领域，特别涉及一种信号处理方法、装置及系统。


背景技术：

2.在光传输系统中，运营商可以根据光信噪比监测设备检测光传输链路中的光信噪比(opticalsignal-to-noise ratio，osnr)，以评估光传输链路的传输质量(quality of transmission，qot)。但是，光信噪比实际包括由光放大器等引起的线性信噪比和由光传输链路自身等引起的非线性信噪比。目前，亟需一种信号处理方法可以有效区分信号对应的线性信噪比和非线性信噪比。


技术实现要素：

3.本技术实施例提供了一种信号处理方法、装置及系统。技术方案如下：
4.第一方面，提供了一种信号处理方法，所述方法包括：
5.获取光传输链路中的线性信噪比、非线性信噪比和关系参数的第一关系，该关系参数用于反映该光传输链路中信号的上边带和下边带的相关性与频偏的关系；获取光传输链路中的线性信噪比、非线性信噪比与信噪比的第二关系；获取通过该光传输链路接收的目标信号的目标关系参数；获取该目标信号的目标信噪比；基于该目标关系参数、该目标信噪比、该第一关系和该第二关系，确定该目标信号对应的线性信噪比和该目标信号对应的非线性信噪比。
6.本技术通过建立光传输链路中的线性信噪比、非线性信噪比和下降率的第一关系以及光传输链路中的线性信噪比、非线性信噪比与信噪比的第二关系，并基于该两个关系，采用实际获取的目标关系参数和目标信噪比，确定目标信号的线性信噪比和非线性信噪比，从而实现信号的线性信噪比和非线性信噪比的有效区分。
7.在一种可选实现方式中，该第一关系由自变量为该线性信噪比和该非线性信噪比，因变量为该关系参数的第一关系式表征，该第二关系由自变量为该线性信噪比和该非线性信噪比，因变量为该信噪比的第二关系式表征，该基于该目标关系参数、该目标信噪比、该第一关系和该第二关系，确定该目标信号对应的线性信噪比和该目标信号对应的非线性信噪比的过程，包括：将该目标关系参数代入该第一关系式，将该目标信噪比代入该第二关系式，通过解二元一次方程组得到该目标信号对应的线性信噪比和该目标信号对应的非线性信噪比。
8.本技术实施例中，通过解方程的方式获取目标信号对应的线性信噪比和目标信号对应的非线性信噪比，获取方式简单快捷，运算效率较高。
9.由于在光传输链路中，色度色散会对不同频率的信号造成一定的时延，而目标信号的上下边带对应不同的频率，在传输过程中，该上边带和下边带会产生时域上的偏移，如此会影响确定的目标信号的上下边带的相关性的精度，从而影响目标关系参数的检测精度。因此，信号处理装置在接收到数字信号后，对接收的数字信号进行色度色散补偿，得到
色度色散补偿后的数字信号。之后，信号处理装置检测色度色散补偿后的数字信号的关系参数，得到目标关系参数。如此，实现对数字信号时间上的校准，从而可以提高获取的目标关系参数的精度。其中，色度色散补偿可以采用一个时域数字滤波器或者频域数字均衡器对接收的信号的相位进行修正来实现。
10.在一种可选实现方式中，该获取光传输链路中的线性信噪比、非线性信噪比和关系参数的第一关系的过程，包括：确定该光传输链路中的至少三种信号中每种信号对应的线性信噪比和非线性信噪比，得到至少三对线性信噪比和非线性信噪比，该至少三种信号对应的线性信噪比和非线性信噪比均不同；获取该至少三种信号中每种信号的关系参数；基于该至少三对线性信噪比和非线性信噪比，以及获取的该关系参数，拟合得到该第一关系。示例的，该至少三种信号以下至少一种参数不同：发射功率、对应的光放大器的放大倍率、对应的光放大器的类型或主动加载的噪声。
11.由于线性噪声和非线性噪声均会对信号频谱的上边带和下边带的相关性产生破坏。但是线性噪声在频谱上是平坦的，而非线性噪声在频谱上是不平坦的，因此当存在频偏时，线性噪声和非线性噪声对频谱上下边带的相关性的影响的趋势也是不同的，因此可以建立二元一次方程来反映该线性信噪比和非线性信噪比的相关性与频率的第一关系。示例的，第一关系可以采用以下第一关系式表示：
[0012][0013]
其中，a表示关系参数，snr
linear
表示线性信噪比，snr
nonlinear
表示非线性信噪比，b1表示线性噪声对关系参数a的贡献度，b2表示非线性噪声对关系参数a的贡献度，b3表示由其他固有因素引入的偏置。示例的，该固有因素包括发射机引入的噪声、接收机引入的噪声和/或接收端(如相干接收机)的分辨率。
[0014]
在第一种可选方式中，该获取至少三种信号中每种信号的关系参数的过程可以包括：在数字域对第一信号分别加载不同的至少两种频偏，得到至少两种子信号，该第一信号为该至少三种信号中的任一种信号，第一信号的关系参数用于反映第一信号的上边带和下边带的相关性与频偏的关系。确定至少两种子信号中每种子信号的上边带与下边带的相关性；基于该至少两种频偏，以及该至少两种子信号中每种子信号的上边带与下边带的相关性，拟合得到该第一信号的关系参数。
[0015]
在第二种可选方式中，该获取至少三种信号中每种信号的关系参数的过程可以包括：接收至少两种子信号，该至少两种子信号为对第一信号加载不同的至少两种频偏得到的信号，例如为相干接收机为对第一信号加载不同的至少两种频偏得到的信号。该第一信号为该至少三种信号中的任一种信号，第一信号的关系参数用于反映第一信号的上边带和下边带的相关性与频偏的关系。确定至少两种子信号中每种子信号的上边带与下边带的相关性；基于该至少两种频偏，以及该至少两种子信号中每种子信号的上边带与下边带的相关性，拟合得到该第一信号的关系参数。
[0016]
在本技术实施例中，可以通过滤波的方式获取每种子信号的上边带分量(即部分的上边带)和下边带分量(即部分的下边带)，进而通过上边带分量和下边带分量的相关性，确定上边带与下边带的相关性。如此可以通过上边带和下边带的部分的相关性来反映上边带和下边带的整体的相关性，减少相关性的计算复杂度。
[0017]
示例的，该确定至少两种子信号中每种子信号的上边带与下边带的相关性的过程，包括：
[0018]
对于该至少两种子信号中每种子信号，获取对该子信号进行上边带分量滤波得到的上边带分量，获取对该子信号进行下边带分量滤波得到的下边带分量，将该上边带分量和该下边带分量的相关性作为该子信号的上边带与下边带的相关性；其中，该至少两种子信号的上边带分量滤波的滤波位置相同，且滤波带宽相同；该至少两种子信号的下边带分量滤波的滤波位置相同，且滤波带宽相同；同一子信号的上边带分量滤波的滤波带宽与下边带分量滤波的滤波带宽相同，如此可以保证在相同滤波带宽下确定上边带分量和下边带分量的相关性，无需再进行上边带分量和下边带分量在带宽上的对齐，减少相关性的计算复杂度。
[0019]
在一种可选实现方式中，该获取光传输链路中的线性信噪比、非线性信噪比与信噪比的第二关系的过程，包括：
[0020]
确定该光传输链路中至少三种信号中每种信号对应的线性信噪比和非线性信噪比，得到至少三对线性信噪比和非线性信噪比，该至少三种信号对应的线性信噪比和非线性信噪比均不同；获取该至少三种信号中每种信号的信噪比；基于该至少三对线性信噪比和非线性信噪比，以及获取的该信噪比，拟合得到该第二关系。示例的，该至少三种信号以下至少一种参数不同：发射功率、对应的光放大器的放大倍率、对应的光放大器的类型或主动加载的噪声。
[0021]
由于线性噪声和非线性噪声在没有频偏的时候均会对整体信噪比(例如前述基于信号的频谱上下边带相关性的snr监测方法确定信噪比)产生影响，但是上下边带信号中的非线性噪声并不跟高斯噪声一样毫无相关性，也不跟信号本身一样有着极强的相关性，因此非线性噪声并不是对整体信噪比毫无贡献，但是贡献度又不跟线性噪声一样大。因此可以建立一个二元一次方程来反映该线性信噪比和非线性信噪比与信噪比的第二关系。示例的，第二关系可以采用以下第二关系式表示：
[0022][0023]
其中，snr
meas
表示信噪比，snr
linear
表示线性信噪比，snr
nonlinear
表示非线性信噪比，c1表示线性噪声对信噪比snr
meas
的贡献度，c2表示非线性噪声对非线性信噪比snr
nonlinear
的贡献度，c3表示由其他固有因素引入的偏置。
[0024]
在进行拟合之前，至少三对线性信噪比和非线性信噪比，以及获取的信噪比为已知数；c1、c2和c3为未知数。通过将至少三对线性信噪比和非线性信噪比，以及获取的信噪比代入该第二关系式，可以拟合得到c1、c2和c3。将拟合得到c1、c2和c3代入第二关系式，即可得到系数已知的第二关系式。
[0025]
在一种可选实现方式中，该关系参数为下降率，该下降率为该光传输链路中信号的上边带和下边带的相关性随着频偏增大的下降速率。
[0026]
该相关性和频偏之间的关系可以采用三次函数表示。三次函数能够更精确地反映相关性和频偏之间的关系，通过三次函数来描述相关性和频偏之间的关系可以有效提高最终拟合结果的准确性。示例的，该三次函数为第一公式，该第一公式为：y＝ax3 z，其中，a表示下降率，y表示相关性，x表示频偏，z表示其他固有因素引入的偏置，其不为零。
[0027]
第二方面，提供了一种信号处理装置，该装置包括：包括至少一个模块，该至少一个模块可以用于实现上述第一方面或者第一方面的各种可能实现提供的该信号处理方法。
[0028]
第三方面，提供一种信号处理系统，该信号处理系统包括：相干接收机和如前述第二方面任一该的信号处理装置；该相干接收机用于从光传输链路接收光信号，并将接收的光信号转化为数字信号，将转化得到的数字信号发送至该信号处理装置。
[0029]
在一种可选实现方式中，该相干接收机包括：
[0030]
本振激光器，用于产生相干光；偏振分光器，用于将光传输链路传输的光信号分为相互垂直的第一偏振光和第二偏振光，并将该相干光分为相互垂直的第三偏振光和第四偏振光；
[0031]
两个90
°
混频器，其中，一个90
°
混频器用于将第一偏振光和第三偏振光混频，另一个90
°
混频器用于将第二偏振光和第四偏振光混频；光探测器，用于将该两个90
°
混频器输出的光信号，转化为模拟电流；滤波器，用于对该模拟电流滤波得到该目标信号对应的电信号；模数转换器，用于将该目标信号对应的电信号转化为数字信号。其中，该光探测器可以为平衡光探测器，采用平衡光探测器可以实现噪声的抵消，减少输出的模拟电流中的噪声。
[0032]
相应的，该信号处理装置包括：第一数字带通滤波器，用于对接收的信号进行上边带分量滤波；第二数字带通滤波器，用于对接收的信号进行下边带分量滤波。
[0033]
在另一种可选实现方式中，该系统还包括：分光器，该相干接收机的数量为2，该分光器用于从光传输链路接收光信号，并将接收的光信号分为2路光信号，分别输入2个相干接收机，2个相干接收机中一个相干接收机用于进行上边带分量滤波，另一个相干接收机用于进行下边带分量滤波。
[0034]
可选地，每个前述相干接收机包括：
[0035]
本振激光器，用于产生相干光；偏振分光器，用于将光传输链路传输的光信号分为相互垂直的第一偏振光和第二偏振光，并将该相干光分为相互垂直的第三偏振光和第四偏振光；
[0036]
两个90
°
混频器，一个90
°
混频器用于将第一偏振光和第三偏振光混频，另一个90
°
混频器用于将第二偏振光和第四偏振光混频；光探测器，用于将该两个90
°
混频器输出的光信号，转化为模拟电流；低通滤波器，用于对该模拟电流滤波得到对应边带分量的电信号；模数转换器，用于将该对应边带分量的电信号转化为数字信号。
[0037]
在一种可选示例中，前述相干接收机还用于为接收的光信号加载频偏。示例的，对接收的信号加载不同的至少两种频偏，得到至少两种子信号。
[0038]
可选地，当信号处理系统包括2个相干接收机时，2个相干接收机用于为接收的光信号加载频偏。例如，光信号的中心频率为t，光信号的波特率为e，需要加载的频偏为l，则调整与信号的上边带对应的一个相干接收机的本振激光器的中心频率为t l e/2，如此光信号的上边带对应的电信号的信号谱的位置会相对于原点正向移动l；调整与信号的下边带对应的另一个相干接收机的本振激光器的中心频率为t l-e/2，如此光信号的下边带对应的电信号的信号谱的位置会相对于原点正向移动l。当两个相干接收机还用于分别进行上边带分量滤波和下边带分量滤波时，最终滤波得到的上边带分量和下边带分量对应的电信号的信号谱的位置均相对于原点正向移动l。
[0039]
示例的，该系统还包括：功率测量装置，该功率测量装置用于从光传输链路接收光
信号，并测量该光信号中目标信号的功率。
[0040]
前述本振激光器具有可调的多种中心频率。
[0041]
第四方面，本技术提供一种计算机设备，该计算机设备包括处理器和存储器。该存储器存储计算机指令；该处理器执行该存储器存储的计算机指令，使得该计算机设备执行上述第一方面或者第一方面的各种可能实现提供的方法，使得该计算机设备部署上述第二方面或者第二方面的各种可能实现提供的信号处理装置。
[0042]
第五方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机指令，该计算机指令指示该计算机设备执行上述第一方面或者第一方面的各种可能实现提供的方法，或者该计算机指令指示该计算机设备部署上述第二方面或者第二方面的各种可能实现提供的信号处理装置。
[0043]
第六方面，本技术提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器可以从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行上述第一方面或者第一方面的各种可能实现提供的方法，使得该计算机设备部署上述第二方面或者第二方面的各种可能实现提供的信号处理装置。
[0044]
第七方面，提供一种芯片，该芯片可以包括可编程逻辑电路和/或程序指令，当该芯片运行时用于实现如第一方面任一该的信号处理方法。
[0045]
第八方面，提高一种光传输系统，该光传输系统包括前述第三方面任一的信号处理系统。示例的，该光传输系统还包括一个或多个光器件，如wss和/或光放大器。
[0046]
本技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
[0047]
本技术通过建立光传输链路中的线性信噪比、非线性信噪比和下降率的第一关系以及光传输链路中的线性信噪比、非线性信噪比与信噪比的第二关系，并基于该两个关系，采用实际获取的目标关系参数和目标信噪比，确定目标信号的线性信噪比和非线性信噪比，从而实现信号的线性信噪比和非线性信噪比的有效区分。
[0048]
并且，本技术实施例可以同时进行信号对应的线性信噪比和非线性信噪比的获取，信噪比的获取效率高，便于工作人员对光传输链路的传输质量进行全面有效的分析。
[0049]
进一步的，本技术实施例提供的信号处理方法，对dsp支持的调制格式不做限定，可以支持对不同调制格式的信号的线性信噪比和非线性信噪比的监测，从而提高监测灵活性。
附图说明
[0050]
图1是本技术实施例提供的一种信号处理方法所涉及的光传输系统的应用环境示意图；
[0051]
图2是本技术实施例提供的另一种信号处理方法所涉及的光传输系统的应用环境示意图；
[0052]
图3是本技术实施例提供的一种信号处理方法的流程示意图；
[0053]
图4是本技术实施例提供的一种信号的波长与光功率的关系示意图；
[0054]
图5是本技术实施例提供的一种信号处理方法所涉及的光传输系统的频偏加载原理示意图；
[0055]
图6是本技术实施例提供的另一种信号处理方法所涉及的光传输系统的频偏加载原理示意图；
[0056]
图7是本技术实施例提供的一种信号处理方法所涉及的光传输系统的滤波原理示意图；
[0057]
图8分别是本技术实施例提供的另一种信号处理方法所涉及的光传输系统的滤波原理示意图；
[0058]
图9是本技术实施例提供的在图8的基础上信号处理方法所涉及的光传输系统的滤波原理示意图；
[0059]
图10是本技术实施例提供的一种第一信号的下降率的拟合结果示意图；
[0060]
图11是本技术实施例提供的一种采用带外插值法计算信号的信噪比的原理示意图；
[0061]
图12是本技术实施例提供一种采用误差矢量幅度计算法计算信号的信噪比的原理示意图；
[0062]
图13是本技术实施例提供的一种信号处理装置的结构示意图；
[0063]
图14是本技术实施例提供的一种第一关系获取模块的结构示意图；
[0064]
图15是本技术实施例提供的计算机设备的一种可能的基本硬件架构；
[0065]
图16是本技术实施例提供的一种信号处理系统的结构示意图；
[0066]
图17是本技术实施例提供的另一种信号处理系统的结构示意图；
[0067]
图18是本技术实施例提供的又一种信号处理系统的结构示意图；
[0068]
图19是本技术实施例提供的再一种信号处理系统的结构示意图；
[0069]
图20是本技术另一实施例提供的一种信号处理系统的结构示意图；
[0070]
图21是本技术另一实施例提供的另一种信号处理系统的结构示意图；
[0071]
图22是本技术另一实施例提供的再一种信号处理系统的结构示意图。
具体实施方式
[0072]
为使本技术的原理和技术方案更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。
[0073]
光纤(也称线路光纤)通信是以光信号作为信息载体，以光纤作为传输媒介的一种通信方式。图1和图2是本技术实施例提供的信号处理方法所涉及的光传输系统(也称光纤通信系统或光传输网络)的应用环境示意图。该光传输系统基于光纤通信，其包括一个或多个光器件。图1假设该光传输系统包括1个波长选择开关(wavelength selective switching，wss)101和1个光放大器102；图2假设该光传输系统包括2个wss101和2个光放大器102。示例的，光放大器102为掺铒光纤放大器(erbium doped fiber amplifier，edfa)或拉曼放大器。
[0074]
本技术实施例对光传输系统包括的光器件的数量和类型并不限定。图1和图2中的光传输系统可以采用波分复用(wavelength division multiplexing，wdm)技术通过光信号进行业务信息的传输。
[0075]
在前述光传输系统中，通过监测光传输链路(如光纤)的光信噪比(简称信噪比)，可以评估光信号的传输质量。信噪比指的是信号功率与噪声功率的比值。但是，目前的信号
处理方法只能监测到光传输链路的整体信噪比，无法区分非线性信噪比和线性信噪比，如此，无法精确地评估光传输链路的传输质量。进一步的，在光传输系统出现问题时，也不能基于获取的信噪比来准确定位问题的来源。
[0076]
本技术实施例提供一种信号处理方法，可以有效区分光传输链路的线性信噪比和非线性信噪比。该信号处理方法可以应用于信号处理装置中，该信号处理装置可以设置于前述光传输系统的光传输链路上。图3是本技术实施例提供的一种信号处理方法的流程示意图，在实际应用中，信号处理装置所需处理的信号可以有一路或多路，为了方便读者理解，后续实施例以其处理的一路信号为例进行说明，其他路信号的处理过程参考该路信号的处理过程。如图3所示，该方法包括：
[0077]
s201、信号处理装置获取光传输链路中的线性信噪比、非线性信噪比和关系参数的第一关系，该关系参数用于反映光传输链路中信号的上边带和下边带的相关性与频偏的关系。
[0078]
示例的，该关系参数为下降率或者由下降率变形得到的其他参数，该下降率为光传输链路中信号的上边带和下边带的相关性随着频偏增大的下降速率。
[0079]
假设一个信号的中心频率为fo，则该信号的上边频为该信号中高于fo的频率，该信号的下边频为该信号中低于fo的频率。由于信号的波长和频率是负相关的关系。相应的，假设信号的中心波长为λ，则该信号的上边带为该信号中低于λ的波长，该信号的下边带为该信号中高于λ的波长。图4是本技术实施例提供的一种信号的波长与光功率的关系示意图。以图4中信号x为例，该信号x的波长范围为λ1-α到λ1 α，中心波长为λ1，则该信号x的上边带的波长范围为λ1-α到λ1，下边带的波长范围为λ1到λ1 α。
[0080]
在同一光传输系统中，光传输链路中传输的信号的上边带和下边带的相关性随着频偏的变化而变化，例如，信号的上边带和下边带的相关性会随着频偏的增大而减小，并且，通常是以固定的下降率减小。前述相关性与频偏的变化关系(也称变化率)与线性信噪比和非线性信噪比有关，且关系参数可以反映该变化关系。因此，本技术实施例通过获取光传输链路中的线性信噪比、非线性信噪比和关系参数的第一关系，以在后续过程中基于该第一关系确定该光传输链路中所需测量的信号(本技术实施例称之为目标信号)的线性信噪比和非线性信噪比。
[0081]
在一种可选方式中，该第一关系的获取过程包括以下步骤：
[0082]
a1、信号处理装置确定光传输链路中的至少三种信号中每种信号对应的线性信噪比和非线性信噪比，得到至少三对线性信噪比和非线性信噪比，该至少三种信号对应的线性信噪比和非线性信噪比均不同。例如，该至少三种信号包括n种信号，则至少三对线性信噪比和非线性信噪比包括n个线性信噪比：snr
linear1
，snr
linear2
，
…
snr
linearn
和n个非线性信噪比：snr
nonlinear1
，snr
nonlinear2
，
…
snr
nonlinearn
。其中，snr
linear1
和snr
nonlinear1
是一对线性信噪比和非线性信噪比，snr
linear2
和snr
nonlinear2
是一对线性信噪比和非线性信噪比，以此类推，最终获取的是n对线性信噪比和非线性信噪(snr
linear
，snr
nonlinear
)。
[0083]
本技术实施例假设该至少三种信号均为光信号。信号处理装置可以通过多种方式获取线性信噪比和非线性信噪比互不相同的至少三种信号。本技术实施例以以下几种可选实现方式为例进行说明：
[0084]
在第一种可选实现方式中，根据光放大器(如edfa)的噪声累计公式和非线性理论
方程等可知，发射机的发射功率对所发射的信号的线性噪声(也称高斯噪声)和非线性噪声均有影响，因此可以通过调整光传输链路上的发射机的发射功率来获取该至少三种信号。相应的，该至少三种信号的发射功率不同。
[0085]
前述光放大器噪声累计公式为：
[0086][0087]
是ase噪声的功率，nfn是光传输链路中的第n个光放大器(如edfa)的噪声系数(noisefigure)，gn是光传输链路中的第n个光放大器(如edfa)的放大增益倍数，h是普朗克常数，ν是信道中心频率，b
signal
是信号带宽。
[0088]
前述非线性理论方程满足：令是非线性噪声的功率，它可以由信号的非线性功率频谱密度求积分而得到。而信号的非线性功率频谱密度由光传输链路中每一段光纤产生的非线性功率频谱密度叠加求和得到。其中，第n段光纤产生的非线性功率频谱密度为：
[0089][0090]
其中，表示第n段光纤产生的非线性功率频谱密度，g(f)是信号的功率谱，f表示频率(也称频域)，ln,α,β2,和γ分别是第n段光纤的长度，损耗系数，色散系数和非线性系数，exp表示以自然常数e为底的指数函数。
[0091]
光传输系统可以包括多个光信号节点，该光信号节点也可以称为传输节点(英文：transmission node)，示例的，该光信号节点为可重构光插拔复用器(reconfigurable optical add-drop multiplexer，roadm)。每个光信号节点包括一个或多个光器件。例如，图1的1个wss101和1个光放大器102均属于一个光信号节点。图2中的2个wss101和2个光放大器102均属于一个光信号节点。信号处理装置可以设置在一个光信号节点中，也可以设置在两个光信号节点之间。前述发射机指的是信号处理装置上游的发射机，即该发射机发出的信号可以经过信号处理装置。
[0092]
在一种可选示例中，通过人工调节发射机的发射功率的方式，使信号处理装置分别接收到该至少三种信号。在另一种可选示例中，信号处理装置可以与发射机建立通信连接，控制发射机调整发射功率，以使信号处理装置分别接收到该至少三种信号。
[0093]
在第二种可选实现方式中，由于光放大器的放大倍率对光传输链路上的信号的线性噪声和非线性噪声均有影响，因此可以通过调整光传输链路上的光放大器的放大倍率来获取该至少三种信号。相应的，该至少三种信号对应的光放大器的放大倍率不同。
[0094]
由于位于信号处理装置之后的光放大器的放大倍率对信号处理装置处理的信号的影响不大，因此，前述被调节的光放大器为设置于信号处理装置上游的光放大器。该光放大器具有多种不同的放大倍率，其放大倍率可调。在一种可选示例中，通过人工调节光放大器的放大倍率的方式，使信号处理装置分别接收到该至少三种信号。在另一种可选示例中，信号处理装置可以与光放大器建立通信连接，控制光放大器调整放大倍率，以使信号处理装置分别接收到该至少三种信号。
[0095]
在第三种可选实现方式中，由于不同类型的光放大器对光传输链路上的信号的线性噪声和非线性噪声均有影响，通过调整光传输链路上的光放大器的类型来获取该至少三种信号。相应的，该至少三种信号对应的光放大器的类型不同。
[0096]
由于位于信号处理装置之后的光放大器的类型对信号处理装置处理的信号的影响不大，因此，前述被调节的光放大器为设置于信号处理装置上游的光放大器。在一种可选示例中，通过人工拆装替换不同的光放大器的方式，调节光放大器的类型，以使信号处理装置分别接收该至少三种信号。在另一种可选示例中，信号处理装置之前的光传输链路上可以设置光放大器切换装置，用于将不同类型的光放大器切换至该光传输链路上，以使信号处理装置分别接收到该至少三种信号。该光放大器切换装置可以由人工控制，也可以由信号处理装置控制。
[0097]
在第四种可选实现方式中，通过在光传输链路上主动加载不同噪声来获取该至少三种信号。相应的，该至少三种信号对应的主动加载的噪声不同。
[0098]
示例的，可以在信号处理装置上游设置加噪装置，用于主动向光传输链路中加载不同的噪声，以使信号处理装置分别接收到该至少三种信号。该加噪装置可以由人工控制，也可以由信号处理装置控制。
[0099]
在一种可选方式中，线性信噪比的真实值可以通过传统的掉波法或线性信噪比的计算公式来获得。以掉波法为例，假设第一信号为前述至少三种信号中的任一信号，第一信号的线性信噪比的获取过程包括：将第一信号的信道传输开启，在接收端通过光谱仪中读取该信道中信号和线性噪声的总功率s1。随后，将该第一信号的信道传输关闭，在接收端通过光谱仪读取该信道中线性噪声的功率s2。通过对得到的两种功率进行计算即可得到第一信号的线性信噪比的真实值。例如，该第一信号的线性信噪比的真实值等于s2/(s1-s2)。
[0100]
在一种可选方式中，非线性信噪比的真实值可以由理论模型来计算得到，比如该理论模型为高斯噪声模型(guassian noise model，gnmodel)或前述非线性理论方程。又例如，该理论模型为在时域建模得到的近似于加性高斯噪声的模型。
[0101]
可选地，非线性信噪比还可以通过在光传输链路中传输的信号中添加导频信号获取。
[0102]
a2、信号处理装置获取至少三种信号中每种信号的关系参数。
[0103]
本技术实施例假设该信号处理装置为数字信号处理(digital signal processing，dsp)装置，其处于数字域。图5和图6分别是本技术实施例提供的两种信号处理方法所涉及的信号处理系统的频偏加载原理示意图。该信号处理系统包括：相干接收机301和信号处理装置302。相干接收机301用于从光传输链路接收光信号，并将接收的光信号转化为数字信号，将转化得到的数字信号发送至信号处理装置302；信号处理装置302用于处理接收的数字信号。采用相干接收机进行光信号的获取，可以保留光信号的完整信息，便于实现后续的色度色散(chromatic dispersion，cd)补偿和/或频偏的加载。该光信号的完整信息包括信号的强度和相位。值得说明的是，实际实现时，相干接收机还可以替换为其他类型的接收机，只要通过该其他类型的接收能够获取光信号的完整信息即可。
[0104]
如图5所示，假设第一信号是在光传输链路中传输的至少三种信号中的任一种信号。图5中通过在数字域(即信号处理装置处)对第一信号加载频偏以在信号处理装置处获取该第一信号的关系参数。图6中通过在光域(即相干接收机处)对第一信号加载频偏以在信号处理装置处获取该第一信号的关系参数。
[0105]
如图5所示，该获取第一信号的关系参数的过程包括：
[0106]
a21、信号处理装置在数字域对第一信号分别加载不同的至少两种频偏，得到至少
两种子信号。
[0107]
假设第一信号为光信号，信号处理装置接收到的是由第一信号转化得到的数字信号，对该数字信号进行处理，以实现信号处理装置在数字域对第一信号的处理，该处理过程包括：在数字域对第一信号分别加载不同的至少两种频偏，该加载频偏的过程可以通过指定算法实现。例如，假设第一子信号为对第一信号分别加至少两种载频偏得到的至少两种子信号中的任一种子信号。该第一子信号的获取过程包括：基于数字域中第一信号的波特率，以及待引入的目标频偏，确定初始相位增量因子，该初始相位增量因子为目标频偏与第一信号的波特率的比值；将数字域中的第一信号中的码元分别乘以对应的相位增量因子，得到该第一子信号。其中，第q个码元对应的相位增量因子为初始相位增量因子与q的乘积，1≤q≤m，m为第一信号中码元的个数。
[0108]
示例的，假设数字域中的第一信号的波特率为28ghz，对于第一子信号待引入的目标频偏为1ghz，相位增量因子为1/28。假设第一信号为长度为m的信号序列：[a1,a2,a3,a4…am
]，其中，aq是第一信号中的第q个码元，1≤q≤m。则在数字域对第一信号进行频偏加载的过程包括：将该信号序列按顺序乘以依次对应的相位增量因子，以得到以下信号序列，该信号序列即为第一子信号：
[0109]
[a1×
exp(1i
×
2π
×
(1/28)),a2×
exp(1i
×
2π
×
(2/28)),a3×
exp(1i
×
2π
×
(3/28)),a4×
exp(1i
×
2π
×
(4/28)),
…am
×
exp(1i
×
2π
×
(m/28))]。
[0110]
其中，i表示复数域，exp表示以自然常数e为底的指数函数。
[0111]
前述至少两种子信号中除第一子信号之外的其他子信号的获取过程可以参考该第一子信号的获取过程，本技术实施例对此不再赘述。
[0112]
a22、信号处理装置确定至少两种子信号中每种子信号的上边带与下边带的相关性。
[0113]
在本技术实施例中，可以通过滤波的方式获取每种子信号的上边带分量(即部分的上边带)和下边带分量(即部分的下边带)，进而通过上边带分量和下边带分量的相关性，确定上边带与下边带的相关性。如此可以通过上边带和下边带的部分的相关性来反映上边带和下边带的整体的相关性，减少相关性的计算复杂度。示例的，该过程包括：对于至少两种子信号中每种子信号，获取对子信号进行上边带分量滤波得到的上边带分量，获取对子信号进行下边带分量滤波得到的下边带分量，将上边带分量和下边带分量的相关性作为该子信号的上边带与下边带的相关性。其中，滤波得到的上边带分量和下边带分量在数字域分别为一组时域信号。通过预设的相关性算法即可确定上边带分量和下边带分量的相关性。
[0114]
其中，该至少两种子信号的上边带分量滤波的滤波位置相同，且滤波带宽相同；该至少两种子信号的下边带分量滤波的滤波位置相同，且滤波带宽相同。也即是上边带分量滤波的滤波位置固定。下边带分量滤波的滤波位置固定。同一子信号的上边带分量滤波的滤波带宽与下边带分量滤波的滤波带宽相同，如此可以保证在相同滤波带宽下确定上边带分量和下边带分量的相关性，无需再进行上边带分量和下边带分量在带宽上的对齐，减少相关性的计算复杂度。
[0115]
前述获取上边带分量和下边带分量的过程可以在数字域实现，也可以在光域实现。图7和图8分别是本技术实施例提供的两种信号处理方法所涉及的信号处理系统的滤波
原理示意图。该信号处理系统包括：相干接收机301和信号处理装置302。相干接收机301和信号处理装置302的功能参考前述图5和图6。如图7所示，以第一子信号为例，图7中通过在数字域(即信号处理装置处)对第一子信号进行上边带分量滤波和下边带分量滤波以得到上边带分量和下边带分量。在一种可选实现方式中，信号处理装置可以通过数字带通滤波器(band-pass filter)进行上边带和下边带的滤波。数字带通滤波器用于在数字域允许特定频段的信号通过，同时屏蔽其他频段的信号。其中，用于获取上边带分量的数字带通滤波器的位置为第一信号的f α0/2处，用于获取下边带分量的数字带通滤波器的位置为第一信号的f-α0/2处，其中，f为中心频率，α0为第一信号的波特率。示例的，该第一信号的中心频率对应位置为0ghz，波特率为28ghz。用于进行上边带分量滤波的第一数字带通滤波器的位置为 14ghz；用于进行下边带分量滤波的第二数字带通滤波器的位置为-14ghz。
[0116]
第一数字带通滤波器和第二数字带通滤波器的带宽范围所对应的频率范围可以为十几mhz(兆赫兹)到几百mhz，只要保证相应的边带分量的有效获取即可。通过对第一子信号进行扫频，实现对第一数字带通滤波器对上边带分量的滤波，以及第二数字带通滤波器对下边带分量的滤波。
[0117]
如图8所示，以第一子信号为例，图8中通过在相干接收机的电域对第一子信号进行上边带分量滤波和下边带分量滤波以得到上边带分量和下边带分量。相应的，信号处理装置302接收该上边带分量和下边带分量。
[0118]
图9是本技术实施例提供的在图8的基础上信号处理方法所涉及的信号处理系统的滤波原理示意图。相干接收机可以通过滤波器进行上边带和下边带的滤波。其中，用于获取上边带分量的滤波器和用于获取下边带分量的滤波器均为中心频率位于零频的低通滤波器(low-pass filter)。其中，低通滤波器的滤波规则为低频信号能正常通过，而超过设定临界值的高频信号则被阻隔或减弱。图9中假设信号处理系统包括第一相干接收机301a和第二相干接收机301b，第一相干接收机301a包括第一本振(local oscillator)激光器、第一光探测器和第一滤波器；第二相干接收机301b包括第二本振激光器、第二光探测器和第二滤波器。其中，第一滤波器和第二滤波器的带宽范围可以为十几mhz(兆赫兹)到几百mhz，只要保证相应的边带分量的有效获取即可，第一本振激光器和第二本振激光器具有可调的多种中心频率。光信号在第一相干接收机301a的相干探测过程中，由第一本振激光器对光信号进行扫频，实现对上边带分量的定位，随后在第一光探测器进行光电转换后由第一低通滤波器滤出上边带分量；光信号在第二相干接收机301b的相干探测过程中，由第二本振激光器对光信号进行扫频，实现对下边带分量的定位，随后在第二光探测器进行光电转换后由第二低通滤波器滤出下边带分量。
[0119]
图9中的信号处理系统是通过调整本振激光器和光信号的中心频率之差来实现的上边带分量和下边带分量的滤波。在第一相干接收机301a中，当第一本振激光器的中心频率不同于光信号的中心频率时，第一光探测器基于光信号转化得到的电信号的频谱就会相对零频原点有一个偏移，而第一滤波器一直位于零频，就可以滤出在原点附近的频率。例如，假设光信号的波特率为28ghz，当第一本振激光器的中心频率高于光信号的中心频率14ghz时，得到的电信号的频谱就会相对0频原点有一个14ghz的偏移，此时第一滤波器滤出的就是上边带的分量。同理，当第二本振激光器的中心频率低于光信号的中心频率14ghz时，此时第二滤波器滤出的就是下边带的分量。
[0120]
值得说明的是，相干接收机中还可以有其他元件，图9的元件只是示意性说明。
[0121]
a23、信号处理装置基于至少两种频偏，以及至少两种子信号中每种子信号的上边带与下边带的相关性，拟合得到第一信号的关系参数。
[0122]
第一信号的关系参数用于反映第一信号的上边带和下边带的相关性与频偏的关系。基于获取的至少两种频偏，以及该至少两种子信号中每种子信号的上边带与下边带的相关性，可以拟合得到该第一信号的关系参数。
[0123]
值得说明的是，前述步骤a21至a23加载频偏的种类越多，拟合得到的关系参数的准确性越高。示例的，前述至少两种频偏可以包括10至30种频偏，相应获取的相关性可以包括10至30种相关性。
[0124]
示例的，关系参数为下降率，图10是本技术实施例提供的一种第一信号的下降率的拟合结果示意图。图10中横轴表示频偏，单位为ghz，纵轴表示相关性。其中，下降率可以通过引入不同频偏并计算相应的一系列相关性的值，再采用相关性和频偏的值拟合得到。该相关性和频偏之间的关系可以采用三次函数表示。经过论证，若该相关性和频偏之间的关系采用二次函数或四次函数等其他函数表示，其准确性远远小于三次函数。因此，三次函数能够更精确地反映相关性和频偏之间的关系，通过三次函数来描述相关性和频偏之间的关系可以有效提高最终拟合结果的准确性。
[0125]
示例的，该三次函数为第一公式，该第一公式为：y＝ax3 z，其中，a表示下降率，y表示相关性，x表示频偏，z表示其他固有因素引入的偏置，其不为零。示例的，该固有因素包括发射机引入的噪声、接收机引入的噪声和/或接收端(如相干接收机)的分辨率。将获取的至少两种频偏的值和相应的相关性的值采用第一公式y＝ax3 z来拟合即可以得到第一公式对应的关系曲线，该关系曲线用于反映相关性随着频偏的增长的下降趋势，基于该关系曲线得到a。图10中采用多个数据点拟合得到的关系曲线，每个数据点表示一个频偏的值与对应的相关性的值。其中，一个频偏的值和一个相关性的值对应，指的是两者属于同一子信号。例如，频偏是1ghz时，相关性为0.8；频偏是2ghz时，相关性为0.7，相关性随着频偏的增大逐渐下降。
[0126]
如图6所示，该获取第一信号的关系参数的过程包括：
[0127]
a24、信号处理装置接收至少两种子信号，该至少两种子信号为对第一信号加载不同的至少两种频偏得到的信号。
[0128]
示例的，该至少两种子信号为相干接收机301对第一信号加载不同的至少两种频偏得到的信号。在一种可选实现方式中，相干接收机301包括本振激光器，该本振激光器具有可调的多种中心频率，通过改变该本振激光器的中心频率，可以实现对相干接收机301所接收的第一光信号加载不同频偏，从而得到至少两种子信号。相应的，信号处理装置接收该至少两种子信号。示例的，在相干接收机301的相干探测过程中，由本振激光器对光信号进行扫频，实现对光信号的频偏加载。
[0129]
在一种可选示例中，信号处理系统的结构可以参考图9，光信号在第一相干接收机301a的相干探测过程中，由第一本振激光器对光信号进行扫频，实现对上边带分量的频偏加载；光信号在第二相干接收机301b的相干探测过程中，由第二本振激光器对光信号进行扫频，实现对下边带分量的频偏加载。假设光信号的中心频率为t，光信号的波特率为e，需要加载的频偏为l，则调整第一本振激光器的中心频率为t l e/2，如此光信号的上边带对
应的电信号的信号谱的位置会相对于原点正向移动l；调整第二本振激光器的中心频率为t l-e/2，如此光信号的下边带对应的电信号的信号谱的位置会相对于原点正向移动l。
[0130]
以通过图9所示的相干接收机实现频偏加载为例，假设光信号的中心频率为t，光信号的波特率为28ghz，需要加载1ghz的频偏，调整第一本振激光器和第二本振激光器的中心频率分别为“高于光信号的中心频率15ghz”(即t 15ghz)以及“低于光信号的中心频率13ghz”(即中心频率为t-13ghz)。第一本振激光器和第二本振激光器的中心频率的间隔为28ghz，也即是光信号的波特率。
[0131]
又例如，假设第一信号的中心频率为t，波特率为28ghz。当第一本振激光器的光信号的中心频率为t 14ghz,第二本振激光器的光信号的中心频率为t-14ghz时，通过第一滤波器和第二滤波器滤出的上边带分量和下边带分量滤出的信号即为第一信号(即未加载频偏，也称之为加载的频偏为0)对应的电信号；当第一本振激光器的光信号的中心频率为t 15ghz,第二本振激光器的光信号中心频率为t-13ghz时，通过第一滤波器和第二滤波器滤出的上边带分量和下边带分量滤出的信号即为第一信号加载1ghz频偏对应的电信号；当第一本振激光器的光信号的中心频率为t 16ghz,第二本振激光器的光信号中心频率为t-12ghz时，通过第一滤波器和第二滤波器滤出的上边带分量和下边带分量滤出的信号即为第一信号加载2ghz频偏对应的电信号。
[0132]
值得说明的是，前述实施例仅以信号处理系统包括两个相干接收机为例，对在光域进行频偏加载为例进行说明。实际实现时，信号处理系统也可以采用一个相干接收机或三个、四个相干接收机来实现频偏的加载。对于不同个数的相干接收机，通过调节相干接收机中本振激光器的中心频率的方式进行频偏加载的方法均应涵盖在本技术实施例的保护范围内。
[0133]
a25、信号处理装置确定至少两种子信号中每种子信号的上边带与的相关性。
[0134]
步骤a25可以参考前述a22，本技术实施例不做赘述。
[0135]
a26、信号处理装置基于至少两种频偏，以及至少两种子信号中每种子信号的上边带与下边带的相关性，拟合得到第一信号的关系参数。
[0136]
步骤a26可以参考前述a23，本技术实施例不做赘述。
[0137]
值得说明的是，参考前述图5至图9，光传输链路中传输的目标信号为光信号，信号处理装置接收的是由该光信号转化得到的数字信号。由于在光传输链路中，色度色散会对不同频率的信号造成一定的时延(delay)，而同一信号的上下边带对应不同的频率，在传输过程中，该上边带和下边带会产生时域上的偏移，如此会影响后续确定的同一信号的上下边带的相关性的精度，从而影响关系参数的检测精度。因此，信号处理装置在接收到数字信号后，先对接收的数字信号进行色度色散补偿，得到色度色散补偿后的数字信号。其中，色度色散补偿指的是对数字信号的相位进行补偿。之后，信号处理装置获取色度色散补偿后的数字信号的关系参数。也即是，在前述a21或a24之前，信号处理装置需要对接收的数字信号进行色度色散补偿，如此，实现对数字信号时间上的校准，从而提高获取的关系参数的准确性。其中，色度色散补偿可以采用一个时域数字滤波器或者频域数字均衡器对接收的信号的相位进行修正来实现。
[0138]
a3、信号处理装置基于至少三对线性信噪比和非线性信噪比，以及获取的关系参数，拟合得到第一关系。
[0139]
如前述a2所述，对于至少三个信号中每种信号，均获取了其关系参数。例如，获取了每种信号的下降率，仍然以图10为例，假设前述至少三个信号共n个信号，则采用第一公式：y＝ax3 z来拟合得到的下降率共n个，分别为a1，a2,
…an
。并且，对于前述至少三个信号中的每种信号，均获取了其线性信噪比和非线性信噪比。
[0140]
由于线性噪声和非线性噪声均会对信号频谱的上边带和下边带的相关性产生破坏。但是线性噪声在频谱上是平坦的，而非线性噪声在频谱上是不平坦的，因此当存在频偏时，线性噪声和非线性噪声对频谱上下边带的相关性的影响的趋势也是不同的，因此可以建立二元一次方程来反映该线性信噪比和非线性信噪比的相关性与频率的第一关系。示例的，第一关系可以采用以下第一关系式表示：
[0141][0142]
其中，a表示关系参数，snr
linear
表示线性信噪比，snr
nonlinear
表示非线性信噪比，b1表示线性噪声对关系参数a的贡献度，b2表示非线性噪声对关系参数a的贡献度，b3表示由其他固有因素引入的偏置。示例的，该固有因素包括发射机引入的噪声、接收机引入的噪声和/或接收端(如相干接收机)的分辨率。
[0143]
在进行拟合之前，至少三对线性信噪比和非线性信噪比，以及获取的关系参数a为已知数；b1、b2和b3为未知数。通过将至少三对线性信噪比和非线性信噪比(如前述n对线性信噪比和非线性信噪比)，以及获取的关系参数(如前述a1，a2,
…an
)代入该第一关系式，可以拟合得到b1、b2和b3。将拟合得到b1、b2和b3代入第一关系式，即可得到系数已知的第一关系式。
[0144]
s202、信号处理装置获取光传输链路中的线性信噪比、非线性信噪比与信噪比的第二关系。
[0145]
在同一光传输系统中，光传输链路的信号对应的线性信噪比和非线性信噪比与信噪比存在关联关系。本技术实施例通过获取光传输链路中的线性信噪比、非线性信噪比和信噪比的第二关系，以在后续过程中基于该第二关系确定该光传输链路中所需测量的信号(本技术实施例称之为目标信号)的线性信噪比和非线性信噪比。
[0146]
在一种可选方式中，该第二关系的获取过程包括以下步骤：
[0147]
b1、信号处理装置确定光传输链路中至少三种信号中每种信号对应的线性信噪比和非线性信噪比，得到至少三对线性信噪比和非线性信噪比，至少三种信号对应的线性信噪比和非线性信噪比均不同。
[0148]
步骤b1可以参考前述步骤a1，本技术实施例对此不做赘述。需要说明的是，b1中的至少三种信号与a1中的至少三种信号可以相同，也可以不同。当b1中的至少三种信号与a1中的至少三种信号相同时，可以减少信号获取流程，简化处理步骤。
[0149]
b2、信号处理装置获取至少三种信号中每种信号的信噪比。
[0150]
该信噪比为整体信噪比。每种信号的信噪比为不加载频偏时的信噪比，也即是光域和数字域加载的频偏均为0时，每种信号的信噪比。在本技术实施例中，可以采用传统的获取信噪比的方法来获取该至少三种信号中每种信号的信噪比。示例的，可以采用带外插值法或者误差矢量幅度计算法或者基于信号的频谱上下边带相关性的snr监测方法或基于信道参数通过理论模型计算或者其他算法来确定信噪比。示例的，假设前述至少三种信号
包括n种信号，则只要对于每一种接收到的信号，在频偏设置为0时采用前述方法获取信噪比，就可以得到一系列信噪比的测量值：snr
meas1
，snr
meas2
,
…
snr
measn
。
[0151]
图11是本技术实施例提供的一种采用带外插值法计算信号的信噪比的原理示意图。图11所示的光谱可以由光谱仪监测得到。带内指的是信号频谱占据的区域，也即是信号的带宽之内。如图11所示，假设目标信号为信号x，则信号x的带内指的是波长范围为λ1-α到λ1 α的区域，带外指的是信号的带宽之外。带外差值法指的是通过信号x两侧的带外的噪声插值带内的噪声，并由插值(例如线性插值)得到的带内噪声以及信号x的中心频率处的信号和噪声的总功率确定信噪比。假设，带外噪声为放大自发辐射(amplified spontaneous emission，ase)噪声，信号x的上边带的带外噪声为ase1，下边带的带外噪声为ase2，则插值得到的带内噪声ase3＝(ase1 ase2)/2；假设信号x的中心频率处的信号和噪声的总功率为m，则信噪比为(m-ase3)/ase3。
[0152]
图12是本技术实施例提供一种采用误差矢量幅度计算法计算信号的信噪比的原理示意图。图12的横轴表示i路，即实部，纵轴表示q路，即虚部，圆圈表示接收信号的星座图。假设接收信号由一串长度为u的信号序列表示：[a1,a2,a3,a4
…
au]，也即是该信号序列包括u个码元，每个码元对应接收信号中的一个信号，rk表示恢复得到接收信号的星座图后中第k个信号的位置矢量的幅度。1≤k≤u。sk表示第k个信号经过信号判决后定位在星座图上的点的位置矢量的幅度(例如，对于正交相移键控(quadrature phase shift keying，qpsk)信号可以判决为1 1i，1-1i，-1 1i，-1-1i四种情况，在此情况下，矢量幅度相当于都是根号2)。nk表示第k个信号受到的噪声的矢量的幅度，可以通过将sk末端和rk末端相连接计算得到。将u个码元中每一个码元的sk的平方求平均就可以表示信号的平均功率。将u个码元中每一个码元的nk的平方求平均就可以表示噪声的平均功率。随后将信号的平均功率与噪声的平均功率相除就可以得到信号的信噪比。
[0153]
基于信号的频谱上下边带相关性的snr监测方法确定信噪比的过程可以包括：基于信噪比计算公式，确定信噪比，该信噪比计算公式为：
[0154][0155]
其中，snr
meas
表示信噪比，即整体的信噪比，f表示频率，ps表示信号功率，pn表示噪声功率。b
meas
是信号的测量带宽(即目标信号的测量带宽)，e[]表示在时域取平均值，表示由中心频率在fc，最大频率和最小频率的间隔为α0的信号上边带和下边带的相关性(如采用上边带分量和下边带分量计算得到的相关性)。前述信噪比计算公式由相关性和snr
meas
的相互关系的原理推导而来。其中，表示所需监测的测量带宽(即前述测量带宽b
meas
)中的信号和噪声的总功率，t代表时间(也称时域)，表示假设在噪声谱平坦的前提下，把fc±
α0/2处的噪声功率扩展到整个测量带宽的总功率，之后的-1是由于需要去除分子中存在的噪声，以符合信噪比的定义。
[0156]
对于传统的稀疏波分复用和点对点的光传输系统，采用带外插值法确定的信噪比
比较准确。但是随着roadm的应用，带外的ase噪声和带内的ase噪声可能不同，容易影响信噪比的可靠性；此外对于密集波分复用的光传输系统，相邻信道之间的噪声无法有效读取，因此无法有效获取信噪比。而基于信号的频谱上下边带相关性的snr监测方法确定信噪比，不受带内或带外的影响，也不受密集波分复用系统的影响，获取的信噪比较为可靠。
[0157]
在采用误差矢量幅度计算法获取信噪比的过程中，需要把信号完全解出来，因此需要进行全部的dsp流程，功耗较高，并且对于需要解析的信号，对于不同的调制格式需要配置对应的dsp的调制格式，对不同调制格式的通用性较低。例如，在光传输系统中，一种调制格式下，1个信号代表4个比特的数据；另一种调制格式下，1个信号代表8个比特的数据。需要针对这两种调制格式分别配置dsp的调制格式。此外，该方法可能会引入dsp带来的噪声。而基于信号的频谱上下边带相关性的snr监测方法确定信噪比，无需把信号完全解出来，也无需进行全部的dsp流程，降低功耗，不限制dsp支持的调制格式，信噪比的获取灵活性较高。
[0158]
b3、信号处理装置基于至少三对线性信噪比和非线性信噪比，以及获取的信噪比，拟合得到第二关系。
[0159]
由于线性噪声和非线性噪声在没有频偏的时候均会对整体信噪比(例如前述基于信号的频谱上下边带相关性的snr监测方法确定信噪比)产生影响，但是上下边带信号中的非线性噪声并不跟高斯噪声一样毫无相关性，也不跟信号本身一样有着极强的相关性，因此非线性噪声并不是对整体信噪比毫无贡献，但是贡献度又不跟线性噪声一样大。因此可以建立一个二元一次方程来反映该线性信噪比和非线性信噪比与信噪比的第二关系。示例的，第二关系可以采用以下第二关系式表示：
[0160][0161]
其中，snr
meas
表示信噪比，snr
linear
表示线性信噪比，snr
nonlinear
表示非线性信噪比，c1表示线性噪声对信噪比snr
meas
的贡献度，c2表示非线性噪声对非线性信噪比snr
nonlinear
的贡献度，c3表示由其他固有因素引入的偏置。
[0162]
在进行拟合之前，至少三对线性信噪比和非线性信噪比，以及获取的信噪比为已知数；c1、c2和c3为未知数。通过将至少三对线性信噪比和非线性信噪比，以及获取的信噪比代入该第二关系式，可以拟合得到c1、c2和c3。将拟合得到c1、c2和c3代入第二关系式，即可得到系数已知的第二关系式。
[0163]
s203、信号处理装置检测通过光传输链路接收的目标信号的目标关系参数。
[0164]
该目标关系参数即目标信号的关系参数。参考前述图5至图9，光传输链路中传输的目标信号为光信号，信号处理装置接收的是由该光信号转化得到的数字信号。由于在光传输链路中，色度色散会对不同频率的信号造成一定的时延，而目标信号的上下边带对应不同的频率，在传输过程中，该上边带和下边带会产生时域上的偏移，如此会影响确定的目标信号的上下边带的相关性的精度，从而影响目标关系参数的检测精度。因此，信号处理装置在接收到数字信号后，对接收的数字信号进行色度色散补偿，得到色度色散补偿后的数字信号。之后，信号处理装置检测色度色散补偿后的数字信号的关系参数，得到目标关系参数。如此，实现对数字信号时间上的校准，从而可以提高获取的目标关系参数的精度。
[0165]
s204、信号处理装置获取目标信号的目标信噪比。
[0166]
在本技术实施例中，信号处理装置可以通过采用传统的获取信噪比的方法来获取该目标信号的信噪比，以得到目标信噪比。示例的，可以采用带外插值法或者误差矢量幅度计算法或者基于信号的频谱上下边带相关性的snr监测方法或基于信道参数通过理论模型计算或其他算法来确定目标信噪比。该获取目标信噪比的过程可以参考前述步骤b2中获取信号的信噪比的过程。
[0167]
值得说明的是，信号处理装置获取至少三种信号中每种信号的信噪比和获取目标信噪比采用的信噪比获取方法可以相同，如此可以抵消光传输链路中其他固有因素引入的干扰，从而在后续过程中获取更为准确的线性信噪比和非线性信噪比。
[0168]
可选地，信号处理装置采用基于信号的频谱上下边带相关性的snr监测方法获取目标信噪比。采用该方法获取目标信噪比的准确性较高，且计算较为简单。
[0169]
s205、信号处理装置基于目标关系参数、目标信噪比、第一关系和第二关系，确定目标信号对应的线性信噪比和目标信号对应的非线性信噪比。
[0170]
参考前述步骤a3和步骤b3，第一关系由自变量为线性信噪比和非线性信噪比，因变量为关系参数的第一关系式表征，第二关系由自变量为线性信噪比和非线性信噪比，因变量为信噪比的第二关系式表征，信号处理装置将目标关系参数代入第一关系式，将目标信噪比代入第二关系式，即已知数为目标关系参数以及目标信噪比，未知数为目标信号对应的线性信噪比和目标信号对应的非线性信噪比，通过解二元一次方程组即可得到目标信号对应的线性信噪比和目标信号对应的非线性信噪比。
[0171]
本技术实施例中，通过解方程的方式获取目标信号对应的线性信噪比和目标信号对应的非线性信噪比，获取方式简单快捷，运算效率较高。
[0172]
值得说明的是，前述第一关系式是利用相关性和线性信噪比和非线性信噪比之间的关系建立的；第二关系式是利用信噪比和线性信噪比和非线性信噪比之间的关系建立的；因此，前述第一关系式可以基于该相关性和线性信噪比和非线性信噪比之间的关系进行变形得到其他形式的关系式；前述第二关系式可以基于信噪比和线性信噪比和非线性信噪比之间的关系进行变形得到其他形式的关系式。只要能够基于获取的关系式建立以线性信噪比和非线性信噪比为变量的二元一次方程组，利用这个二元一次方程组对接收到的目标信号实现对线性和非线性信噪比的联合监测即可。
[0173]
在另一种实现方式中，由于线性噪声与线性信噪比存在负相关的关系(例如倒数关系)，非线性噪声与非线性信噪比存在负相关的关系(例如倒数关系)，因此，前述第一关系式也可以是利用相关性和线性噪声和非线性噪声之间的关系建立的；第二关系式是利用信噪比和线性噪声和非线性噪声之间的关系建立的。基于获取的关系式建立以线性噪声和非线性噪声为变量的二元一次方程组，利用这个二元一次方程组对接收到的目标信号实现对线性和非线性噪声的联合监测，再基于获取的线性噪声和非线性噪声获取线性信噪比和非线性信噪比。
[0174]
光传输链路上信号的运算与重构依赖于光传输链路的质量，而准确的光信噪比可以反映光传输链路的质量。光信噪比实际包括由光放大器等引起的线性信噪比和由光传输链路自身(如光纤)等引起的非线性信噪比。本技术实施例由于有效区分了目标信号对应的线性信噪比和非线性信噪比，细化了信噪比的获取粒度。在实际应用中，可以基于获取的目标信号对应的线性信噪比和非线性信噪比，进行光传输系统的监控和维护。例如，信号处理
装置在目标信号对应的线性信噪比大于线性信噪比阈值后，确定信号处理装置上游的光传输链路中的光放大器存在故障风险，该信号处理装置可以发出第一告警信息，指示该信号处理装置上游的光传输链路中的光放大器存在故障风险，以便于工作人员进行光放大器的维修或替换。又例如，信号处理装置在目标信号对应的非线性信噪比大于非线性信噪比阈值后，确定信号处理装置上游的光传输链路(如光纤)存在故障风险，该信号处理装置可以发出第二告警信息，指示该信号处理装置上游的光传输链路存在故障风险，以便于工作人员进行光传输链路的维修或替换。
[0175]
需要说明的是，前述实施例中，分别介绍了信号处理装置进行上边带分量滤波和下边带分量滤波(参考图7对应的解释)，信号处理装置进行频偏加载(参考图5对应的解释)；相干接收机进行上边带分量滤波和下边带分量滤波(参考图8和图9对应的解释)，相干接收机进行频偏加载(参考图6和图9对应的解释)等几种信号处理方法中所涉及的流程。实际实现时，信号处理方法的实现可以包括以下几种组合方式：信号处理装置进行上边带分量滤波和下边带分量滤波，且信号处理装置进行频偏加载；或者，相干接收机进行上边带分量滤波和下边带分量滤波，且相干接收机进行频偏加载；或者，信号处理装置进行上边带分量滤波和下边带分量滤波，且相干接收机进行频偏加载；或者，相干接收机进行上边带分量滤波和下边带分量滤波，且信号处理装置进行频偏加载。任何在前述组合方式的基础上进行的简单变形所得到的方法，均应包含在本技术的保护范围之内。
[0176]
综上所述，本技术实施例根据平坦线性噪声谱和非平坦非线性噪声谱的不同特性，建立光传输链路中的线性信噪比、非线性信噪比和关系参数的第一关系以及光传输链路中的线性信噪比、非线性信噪比与信噪比的第二关系，并基于这两个关系，采用实际获取的目标关系参数和目标信噪比，确定目标信号对应的线性信噪比和非线性信噪比，从而实现信号对应的线性信噪比和非线性信噪比的有效区分。
[0177]
并且，本技术实施例可以同时进行信号对应的线性信噪比和非线性信噪比的获取，信噪比的获取效率高，便于工作人员对光传输链路的传输质量进行全面有效的分析。
[0178]
进一步的，本技术实施例提供的信号处理方法，对dsp支持的调制格式不做限定，可以支持对不同调制格式的信号的线性信噪比和非线性信噪比的监测，从而提高监测灵活性。
[0179]
如前述步骤a2所述，非线性信噪比还可以通过在光传输链路中传输的信号中添加导频信号获取，但是如此会牺牲频谱效率和系统灵活性。而本技术实施例中，一旦获取了第一关系和第二关系，可以通过解二元一次方程组的方式来获取线性噪声和非线性噪声的获取，信噪比的获取灵活性高，减少对频谱效率和系统灵活性的影响。
[0180]
参考图12，传统的采用误差矢量幅度计算法计算信号的信噪比时，需要将信号完全恢复，获取信号的信噪比的复杂度较高，而本技术实施例通过解二元一次方程组的方式获取信噪比，无需完全恢复信号，有效降低了信噪比的获取复杂度。
[0181]
需要说明的是，本技术实施例提供的信号处理方法步骤的先后顺序可以进行适当调整，步骤也可以根据情况进行相应增减，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化的方法，都应涵盖在本技术的保护范围之内。示例的，前述s201和s202可以在光传输系统组网时(或者光传输系统初始化后)获取，再后续光传输链路进行信号传输的过程中，执行s203至s205；又或者，在光传输链路进行信号传输的过程中，
执行s201至s205。可选地，信号处理装置还可以周期性执行该s201和s202，如此可以获取最新的第一关系和第二关系，保证监测得到的线性信噪比和非线性信噪比随着光传输链路的质量的变化而更新，提高确定的线性信噪比和非线性信噪比准确性。
[0182]
图13是本技术实施例提供的一种信号处理装置40的结构示意图，如图13所示，装置40包括：
[0183]
第一关系获取模块401，用于获取光传输链路中的线性信噪比、非线性信噪比和关系参数的第一关系，关系参数用于反映光传输链路中信号的上边带和下边带的相关性与频偏的关系；第二关系获取模块402，用于获取光传输链路中的线性信噪比、非线性信噪比与信噪比的第二关系；参数获取模块403，用于获取通过光传输链路接收的目标信号的目标关系参数；信噪比获取模块404，用于获取目标信号的目标信噪比；确定模块405，用于基于目标关系参数、目标信噪比、第一关系和第二关系，确定目标信号对应的线性信噪比和目标信号对应的非线性信噪比。
[0184]
综上所述，本技术通过第一关系获取模块建立光传输链路中的线性信噪比、非线性信噪比和关系参数的第一关系，通过第二关系获取模块建立光传输链路中的线性信噪比、非线性信噪比与信噪比的第二关系，并由确定模块基于这两个关系，采用实际获取的目标关系参数和目标信噪比，确定目标信号对应的线性信噪比和非线性信噪比，从而实现信号对应的线性信噪比和非线性信噪比的有效区分。
[0185]
在一种可选示例中，第一关系由自变量为线性信噪比和非线性信噪比，因变量为关系参数的第一关系式表征，第二关系由自变量为线性信噪比和非线性信噪比，因变量为信噪比的第二关系式表征，确定模块405，用于：将目标关系参数代入第一关系式，将目标信噪比代入第二关系式，通过解二元一次方程组得到目标信号对应的线性信噪比和目标信号对应的非线性信噪比。
[0186]
在一种可选示例中，通过光传输链路接收的目标信号为光信号，参数获取模块403，用于：对数字信号进行色度色散补偿，数字信号由光信号转化得到；检测色度色散补偿后的数字信号的关系参数，得到目标关系参数。
[0187]
图14是本技术实施例提供的一种第一关系获取模块401的结构示意图。如图14所示，第一关系获取模块401，包括：
[0188]
确定子模块4011，用于确定光传输链路中的至少三种信号中每种信号对应的线性信噪比和非线性信噪比，得到至少三对线性信噪比和非线性信噪比，至少三种信号对应的线性信噪比和非线性信噪比均不同；获取子模块4012，用于获取至少三种信号中每种信号的关系参数；拟合子模块4013，用于基于至少三对线性信噪比和非线性信噪比，以及获取的关系参数，拟合得到第一关系。
[0189]
可选地，获取子模块4012，用于：在数字域对第一信号分别加载不同的至少两种频偏，得到至少两种子信号，或者，接收至少两种子信号，至少两种子信号为对第一信号加载不同的至少两种频偏得到的信号，第一信号为至少三种信号中的任一种信号；确定至少两种子信号中每种子信号的上边带与下边带的相关性；基于至少两种频偏，以及至少两种子信号中每种子信号的上边带与下边带的相关性，拟合得到第一信号的关系参数。
[0190]
进一步地，获取子模块4012，用于：对于至少两种子信号中每种子信号，获取对子信号进行上边带分量滤波得到的上边带分量，获取对子信号进行下边带分量滤波得到的下
边带分量，将上边带分量和下边带分量的相关性作为子信号的上边带与下边带的相关性；其中，至少两种子信号的上边带分量滤波的滤波位置相同，且滤波带宽相同；至少两种子信号的下边带分量滤波的滤波位置相同，且滤波带宽相同；同一子信号的上边带分量滤波的滤波带宽与下边带分量滤波的滤波带宽相同。
[0191]
在一种可选示例中，第二关系获取模块402，用于：确定光传输链路中至少三种信号中每种信号对应的线性信噪比和非线性信噪比，得到至少三对线性信噪比和非线性信噪比，至少三种信号对应的线性信噪比和非线性信噪比均不同；获取至少三种信号中每种信号的信噪比；基于至少三对线性信噪比和非线性信噪比，以及获取的信噪比，拟合得到第二关系。
[0192]
可选地，至少三种信号以下至少一种参数不同：发射功率、对应的光放大器的放大倍率、对应的光放大器的类型或主动加载的噪声。
[0193]
值得说明的是，关系参数可以为下降率，下降率为光传输链路中信号的上边带和下边带的相关性随着频偏增大的下降速率。
[0194]
图15是本技术实施例提供的计算机设备的一种可能的基本硬件架构。该计算机设备可以为前述信号处理装置。参见图15，计算机设备500包括处理器501、存储器502、通信接口503和总线504。
[0195]
计算机设备500中，处理器501的数量可以是一个或多个，图15仅示意了其中一个处理器501。可选地，处理器501，可以是中央处理器(central processing unit，cpu)。如果计算机设备500具有多个处理器501，多个处理器501的类型可以不同，或者可以相同。可选地，计算机设备500的多个处理器501还可以集成为多核处理器。
[0196]
存储器502存储计算机指令和数据；存储器502可以存储实现本技术提供的信号处理方法所需的计算机指令和数据，例如，存储器502存储用于实现信号处理方法的步骤的指令。存储器502可以是以下存储介质的任一种或任一种组合：非易失性存储器(例如只读存储器(rom)、固态硬盘(ssd)、硬盘(hdd)、光盘)，易失性存储器。
[0197]
通信接口503可以是以下器件的任一种或任一种组合：网络接口(例如以太网接口)、无线网卡等具有网络接入功能的器件。
[0198]
通信接口503用于计算机设备500与其它计算机设备或者终端进行数据通信。
[0199]
总线504可以将处理器501与存储器502和通信接口503连接。这样，通过总线504,处理器501可以访问存储器502，还可以利用通信接口503与其它计算机设备或者终端进行数据交互。
[0200]
在本技术中，计算机设备500执行存储器502中的计算机指令，使得计算机设备500实现本技术提供的信号处理方法，或者使得计算机设备500部署数据库系统。
[0201]
在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器，上述指令可由服务器的处理器执行以完成本技术各个实施例所示的信号处理方法。例如，该非临时性计算机可读存储介质可以是rom、随机存取存储器(ram)、cd-rom、磁带、软盘和光数据存储设备等。
[0202]
图16是本技术实施例提供的一种信号处理系统60的结构示意图，如图16所示，信号处理系统60包括：相干接收机601和本技术实施例提供的信号处理装置602。该信号处理装置602可以为前述信号处理装置40，或者前述计算机设备500。该信号处理系统60的结构
可以参考前述图5至图9任一所述的信号处理系统的结构。
[0203]
相干接收机601用于从光传输链路接收光信号，并将接收的光信号转化为数字信号，将转化得到的数字信号发送至信号处理装置。采用相干接收机进行光信号的获取，可以保留光信号的完整信息，便于信号处理装置进行色度色散补偿和/或频偏的加载。实际实现时，相干接收机还可以替换为其他类型的接收机，只要通过该其他类型的接收能够获取光信号的完整信息即可。
[0204]
进一步的，相干接收机601用于通过相干光从光传输链路中下载光信号，并将下载的光信号转化为偏振方向相互垂直的两路光信号后，转化为两路数字信号，从而将两路数字信号发送至信号处理装置，相应的，信号处理装置602对该两路数字信号分别进行处理，得到每路数字信号对应的线性信噪比和非线性信噪比。前述s201至s205是以两路数字信号中的一路为例进行说明的，实际实现时，对该两路数字信号均执行前述s201至s205。
[0205]
相干接收机601的结构可以有多种，本技术实施例以以下两种可选实现方式为例进行说明。
[0206]
图17是本技术实施例提供的一种信号处理系统60的结构示意图，其中，相干接收机601包括：
[0207]
本振激光器6011，用于产生相干光，并将该相干光输入偏振分光器6012。本振激光器6011的中心频率与需要检测的目标信号的中心频率相同，如此在本振激光器6011的作用下，可以将目标信号下载下来。例如，如图4所示，若需要下载的目标信号为信号x，则本振激光器6011的中心波长与信号x的中心波长相同；若需要下载的目标信号为信号y，则本振激光器6011的中心波长与信号y的中心波长相同。
[0208]
偏振分光器6012，用于将接收的光信号(即由光传输链路传输的光信号)分为相互垂直的第一偏振光和第二偏振光，并将相干光分为相互垂直的第三偏振光和第四偏振光。
[0209]
两个90
°
混频器6013，其中，一个90
°
混频器用于将第一偏振光和第三偏振光混频，另一个90
°
混频器用于将第二偏振光和第四偏振光混频。其中，第一偏振光和第三偏振光的偏振方向相同，第二偏振光和第四偏振光的偏振方向相同；或者，第一偏振光和第三偏振光的偏振方向不同，第二偏振光和第四偏振光的偏振方向不同。示例的，第一偏振光和第三偏振光均为x-偏振光，第二偏振光和第四偏振光均为y-偏振光。
[0210]
光探测器6014，用于将两个90
°
混频器输出的光信号，转化为模拟电流。该光探测器6014可以为平衡光探测器，采用平衡光探测器6014可以实现噪声的抵消，减少输出的模拟电流中的噪声。光探测器输出4路实数信号，分别为x-偏振的i路(即实部)信号，x-偏振的q路(即虚部)信号，y-偏振的i路信号，y-偏振的q路信号。
[0211]
滤波器6015，用于对模拟电流滤波得到目标信号对应的电信号。参考图4，光传输链路上可能传输有中心波长不同的多个信号，而信号处理系统实际需要监测的信号可能只是该多个信号中的一个目标信号，因此需要针对性地对该目标信号进行处理。假设目标信号为x，通过该滤波器6015可以在该多个信号所对应的模拟电流中滤出该目标信号x对应的电信号。滤波器6015输出4路实数信号，分别为滤波后的x-偏振的i路信号，滤波后的x-偏振的q路信号，滤波后的y-偏振的i路信号，滤波后的y-偏振的q路信号。
[0212]
模数转换器6016，用于将目标信号对应的电信号转化为数字信号。例如，模数转换器6016通过对目标信号对应的电信号进行信号采样，得到数字信号。模数转换器6016还用
于将转化得到的数字信号输入信号处理装置602。模数转换器6016输出2路复数信号，分别为x-偏振信号和y-偏振信号。其中，x-偏振信号是对滤波后的x-偏振的i路信号以及滤波后的x-偏振的q路信号组成的复数信号采样得到，y-偏振信号是对滤波后的y-偏振的i路信号以及滤波后的y-偏振的q路信号组成的复数信号采样得到。
[0213]
相应的，信号处理装置602接收到两路复数信号，分别为x-偏振信号和y-偏振信号。前述s201至s205是以x-偏振信号和y-偏振信号中的一路为例进行说明的，实际实现时，对该x-偏振信号和y-偏振信号均执行前述s201至s205。
[0214]
值得说明的是，前述相干接收机601还可以有其他结构，示例的，前述光探测器6014可以替换为其他光探测器。前述两个90
°
混频器可以替换为其他类型的混频器，如一个混频器。
[0215]
如前所述，模数转换器6016输入信号处理装置602的数字信号是由整个目标信号转化得到的，若需要获取目标信号对应的数字信号的上边带分量和下边带分量，需要在数字域进行上边带分量滤波和下边带分量滤波。图18是本技术实施例提供的另一种信号处理系统60的结构示意图。信号处理装置602包括：第一数字带通滤波器6021，用于对接收的信号进行上边带分量滤波。第二数字带通滤波器6022，用于对接收的信号进行下边带分量滤波。信号处理装置602中的第一数字带通滤波器6021的功能可以参考图7中第一数字带通滤波器的功能，信号处理装置602中的第二数字带通滤波器6022的功能可以参考图7中第二数字带通滤波器的功能。本技术实施例对此不做赘述。
[0216]
图19是本技术实施例提供的另一种信号处理系统60的结构示意图。该系统60还包括：分光器603，相干接收机601的数量为2，分光器603用于从光传输链路接收光信号，并将接收的光信号分为2路光信号，分别输入2个相干接收机601，2个相干接收机601中一个相干接收机601用于进行上边带分量滤波，另一个相干接收机601用于进行下边带分量滤波。2个相干接收机601中用于进行上边带分量滤波的相干接收机的功能可以参考图9中第一滤波器的功能，用于进行下边带分量滤波的相干接收机的功能可以参考图9中第二滤波器的功能。
[0217]
图20是本技术实施例提供的一种信号处理系统60的结构示意图。其中，每个相干接收机601包括：本振激光器6011，用于产生相干光，并将该相干光输入偏振分光器6012。
[0218]
偏振分光器6012，用于将接收的光信号(即由分光器603传输的光信号)分为相互垂直的第一偏振光和第二偏振光，并将相干光分为相互垂直的第三偏振光和第四偏振光。
[0219]
两个90
°
混频器6013，其中，一个90
°
混频器用于将第一偏振光和第三偏振光混频，另一个90
°
混频器用于将第二偏振光和第四偏振光混频。
[0220]
光探测器6014，用于将两个90
°
混频器输出的光信号，转化为模拟电流。该光探测器6014可以为平衡光探测器。
[0221]
低通滤波器6017，用于对模拟电流滤波得到对应边带分量的电信号，例如，用于进行上边带分量滤波的相干接收机中的低通滤波器6017用于对模拟电流滤波得到上边带分量的电信号；用于进行下边带分量滤波的相干接收机中的低通滤波器6017用于对模拟电流滤波得到下边带分量的电信号。可选地，该低通滤波器6017为窄带滤波器。
[0222]
模数转换器6018，用于将对应边带分量的电信号转化为数字信号。
[0223]
前述滤波器6015需要在接收的信号中滤出完整的目标信号，其带宽较宽，相应的，
模数转换器6016为高速模数转换器以实现目标信号对应的电信号到数字信号的有效转换，也即是该模数转换器6016为速率较高，可处理带宽较大的模数转换器。而由于低通滤波器6017仅需滤出目标信号的部分信号，其为窄带滤波器，该模数转换器6018为速率较低，可处理带宽较小的模数转换器，则该模数转换器6018相对于前述模数转换器6016的速率较低，其可以为低速模数转换器。采用低速模数转换器可以节约制造成本。
[0224]
参考前述步骤b2，若基于信号的频谱上下边带相关性的snr监测方法确定信噪比，在获取整体的信噪比snr
meas
时，需要监测测量带宽中的信号和噪声的总功率，而若采用信号处理系统采用前述图20所示的结构时，由于2个相干接收机601均只获取了目标信号的边带分量，并未得到完整的目标信号，因此信号处理装置无法基于2个相干接收机601输出的数字信号确定测量带宽中的信号和噪声的总功率。需要额外设置功率测量装置来获取测量带宽中的信号和噪声的总功率。
[0225]
图21是本技术实施例提供的另一种信号处理系统60的结构示意图。该系统还包括：功率测量装置604，功率测量装置604用于从光传输链路接收光信号，并测量光信号中目标信号的功率。
[0226]
图22是本技术实施例提供的又一种信号处理系统60的结构示意图。其中，功率测量装置604包括：
[0227]
本振激光器6011，用于产生相干光，并将该相干光输入偏振分光器6012。
[0228]
偏振分光器6012，用于将接收的光信号分为相互垂直的第一偏振光和第二偏振光，并将相干光分为相互垂直的第三偏振光和第四偏振光。
[0229]
两个90
°
混频器6013，一个90
°
混频器用于将第一偏振光和第三偏振光混频，另一个90
°
混频器用于将第二偏振光和第四偏振光混频。
[0230]
光探测器6014，用于将两个90
°
混频器输出的光信号，转化为模拟电流。示例的，该光探测器6014可以为平衡光探测器。
[0231]
滤波器6015，用于对模拟电流滤波得到目标信号对应的电信号，其功能参考前述图17中的滤波器6015的功能。
[0232]
模数转换器6018，用于将目标信号对应的电信号转化为数字信号。
[0233]
功率测量模块6041，用于测量接收的数字信号的功率。
[0234]
图18至图22中的本振激光器6011、偏振分光器6012、90
°
混频器6013、光探测器6014、滤波器6015、模数转换器6016的功能均可以参考图17中对应模块的功能，本技术实施例对此不再赘述。
[0235]
其中，前述图17至图22中的本振激光器6011均可以具有可调的多种中心频率。其中心频率可调，从而可以针对不同中心频率的目标信号进行检测(也称对目标信号进行定位)。如图4所示，本振激光器6011可以通过将中心波长调整为与信号x的中心波长相同，以下载信号x；本振激光器6011也可以通过将中心波长调整为与信号y的中心波长相同，以下载信号y。如此可以实现一个本振激光器6011下载不同中心波长的信号，实现对不同波长的信号的兼容检测，降低信号处理系统的制造成本，提高系统灵活性。
[0236]
进一步的，参考图9，本振激光器6011的中心频率可调可以实现在光域进行频偏的加载和/或上边带分量和下边带分量的滤波。
[0237]
值得说明的是，前述实施例中检测的光传输链路中的光信号由分光器引出的光信
号，该分光器安装在光传输链路中，其引出的光信号的光功率在光传输链路传输的光信号的光功率的占比较小，不影响光传输链路中光信号的正常传输。例如分光器引出的光信号的光功率与光传输链路传输的光信号的光功率的比值为1:99。
[0238]
本技术实施例中的信噪比指的是光信噪比，线性信噪比指的是线性光信噪比，非线性信噪比指的是非线性光信噪比，本振激光器的中心频率指的是本振激光器输出的相干光的中心频率。前述实施例均以滤波器的位置位于零频为例进行说明，但实际实现时，滤波器的位置可以根据实际需要设置。上述实施例提供的信号处理装置在执行信号处理方法时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的信号处理装置与信号处理方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
[0239]
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
[0240]
以上所述仅为本技术的可选实施例，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。