一种基于光纤信号分析的数字面板

技术领域

本发明涉及光纤通讯领域，尤其涉及一种基于光纤信号分析的数字面板。

背景技术

在光纤通讯过程中，需要使用中继器来放大经过长距离传输而减弱了的信号，并且由于长距离的传输会导致光纤信号出现色散，进而导致波形失真的现象，因此，需要在各中继站点对光纤信号进行色散补偿，进而提升光纤通讯速率以及通讯距离。

中国专利公开号：CN101322335A，公开了一种自适应色散补偿装置及方法，用于光通信系统的色散自适应补偿，包括输入光纤、光域可调色散补偿器、输出光纤、信令系统单元、控制逻辑单元，控制逻辑单元用以根据信令系统单元检测得到的色散性能信息，计算出光域可调色散补偿器的调节值，反馈控制所述光域可调色散补偿器，对所述光域色散补偿器的色散补偿量进行调节，该发明克服了现有技术中的不足，能够实时地对系统色散进行自适应补偿，有效保证系统信号的传输质量，可以在线路或者光网络节点色散变化情况下，实现对多通道或者单通道系统的自适应色散补偿。

但是，现有技术中还存在以下问题，

现有技术中，未考虑在不同的中继站点对光纤信号进行色散补偿时对色散补偿量进行调整，未根据相邻中继站点的光纤信号的波形失真率以及光纤色散系数表征进行色散补偿后的补偿效果，并基于补偿效果对应调整色散补偿方式或色散补偿量，导致色散补偿精度不高。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种基于光纤信号分析的显示面板，其包括：

检测模块，其包括设置在各中继站点用以获取光纤信号的波形失真率的光纤信号示波器以及用以获取光纤色散系数的色散检测仪；

色散补偿模块，其包括设置在各中继站点的用以对光纤信号进行色散补偿的色散补偿装置；

样本数据库，其用以存储数据；

数据处理模块，其包括相互连接的第一补偿判定单元、第二补偿判定单元以及控制单元；

所述第一补偿判定单元与所述检测模块以及色散补偿模块连接，用以在所述控制单元的调用下根据检测模块发送的中继站点的光纤信号的波形失真率以及光纤色散系数计算所述光纤信号对应的色散表征参量，并根据所述色散表征参量判定是否需对色散补偿装置的色散补偿量进行调整，并控制色散补偿装置以对应的色散补偿量对光纤信号进行色散补偿，并且，基于所述光纤信号对应的色散表征参量与下一中继站点所接收光纤信号对应的色散表征参量的差值判定是否对调整后的所述色散补偿量进行记录，并存储至所述样本数据库；

所述第二补偿判定单元与所述检测模块以及色散补偿模块连接，用以在控制单元的调用下根据检测模块发送的中继站点的光纤信号的波形失真率以及光纤色散系数与样本数据库中各数据集合中的波形失真率以及光纤色散系数进行对比，根据对比结果判定是否调用对应数据集合，并根据已调用数据集合中存储的色散补偿量确定所述色散补偿装置的色散补偿量，并控制色散补偿装置以对应的色散补偿量对光纤信号进行色散补偿；

所述控制单元用以基于所述样本数据库中的数据量判定是否调用所述第一补偿判定单元或所述第二补偿判定单元；

显示面板，其包括一触摸显示屏，用以显示数据处理模块发送的数据。

进一步地，所述第一补偿判定单元获取中继站点的光纤信号示波器所检测的数据确定波形失真率P，根据所述波形失真率P以及所述色散检测仪所检测的光纤色散系数F按照公式（1）计算所述中继站点所接收光纤信号对应的色散表征参量E，

（1）

公式（1）中，P0表示预设波形失真率对比参量，F0表示预设光纤色散系数对比参量。

进一步地，所述第一补偿判定单元将所述色散表征参量E与预设第一色散对比参量E1以及预设第二色散对比参量E2进行对比，根据对比结果判定是否需对所述中继站点的色散补偿装置的色散补偿量进行调整，其中，E2＞E1，

当E≥E2时，所述第一补偿判定单元判定需对所述色散补偿装置的色散补偿量进行调整，控制所述色散补偿装置的色散补偿量调整至K’对光纤信号进行色散补偿，设定K’=K0+k1×E/E2；

当E1≤E＜E2时，所述第一补偿判定单元判定无需对所述色散补偿装置的色散补偿量进行调整，以预设标准色散补偿量K0对光纤信号进行色散补偿；

当E＜E1时，所述第一补偿判定单元判定需对所述色散补偿装置的色散补偿量进行调整，控制所述色散补偿装置的色散补偿量调整至K’对光纤信号进行色散补偿，设定K’=K0-k1×E/E2；

其中，k1表示预设色散补偿调整参量。

进一步地，所述第一补偿判定单元判定需对中继站点的色散补偿装置的色散补偿量进行调整时需确定所述中继站点的序号以及光纤信号将到达的下一中继站点的序号。

进一步地，所述第一补偿判定单元获取所述检测模块的信息，计算所述中继站点所接收的光纤信号对应的色散表征参量E与所述中继站点相邻的下一中继站点所接收的光纤信号对应的色散表征参量E的色散表征参量差值ΔE，并根据所述色散表征参量差值ΔE与预设色散表征参量差值对比参量ΔE0的对比结果判定是否对调整后的所述色散补偿量进行记录，并存储至所述样本数据库，其中，

当|ΔE|＜ΔE0时，所述第一补偿判定单元判定需将调整后的所述色散补偿量进行记录，将所述中继站点所接收光纤信号对应的波形失真率P、光纤色散系数F以及所述色散补偿量储存至同一数据集合后储存至所述样本数据库中。

进一步地，所述控制单元将所述样本数据库内的数据集合的数量N与预设样本数据库数据集合数量N0进行对比，根据对比结果判定是否调用所述第一补偿判定单元或所述第二补偿判定单元，其中，

当N≥N0时，所述控制单元判定需调用所述第二补偿判定单元；

当N＜N0时，所述控制单元判定需调用所述第一补偿判定单元。

进一步地，所述第二补偿判定单元获取检测模块在中继站点检测的光纤信号的波形失真率P以及所述光纤色散系数F，将所述波形失真率P以及光纤色散系数F逐个与样本数据库中的数据集合中的波形失真率P以及光纤色散系数F进行对比，并根据对比结果判定是否调用对应数据集合，其中，

所述第二补偿判定单元计算所述检测模块获取的光纤信号的波形失真率与数据集合中的波形失真率的差值ΔP并且计算所述检测模块所获取的光纤信号的光纤色散系数与所述数据集合中的光纤色散系数的差值ΔF，

当ΔP＜ΔP0且ΔF＜ΔF0时，所述第二补偿判定单元判定调用所述数据集合，

其中，ΔP0表示预设失真率差值对比参量，ΔF0表示预设光纤色散系数差值对比参量。

进一步地，所述第二补偿判定单元根据已调用的全部数据集合中的色散补偿量确定所述中继站点的色散补偿装置的色散补偿量，其中，

所述第二补偿判定单元计算已调用的全部数据集合中的补偿参量的平均值ΔK，并控制所述色散补偿装置的色散补偿量为平均值ΔK对光纤信号进行色散补偿。

进一步地，所述第一补偿判定单元还用以获取两相邻中继站点中的设置的检测模块检测的光纤信号的光纤色散系数F以及波形失真率P，并计算两相邻中继站点所接收光纤信号对应的色散表征参量的差值ΔEe，将所述差值ΔEe与预设差值对比参量ΔEe0进行对比，根据对比结果判定两相邻中继站点的链路是否出现异常，其中，

当ΔEe≥ΔEe0时，所述第一补偿判定单元判定两相邻中继站点的链路发生异常。

进一步地，所述第一补偿判定单元判定两相邻中继站点的链路发生异常后确定中继站点的序号并向所述显示面板发送所述序号，所述显示面板根据已接收的序号信息在触摸显示屏上标示出对应中继站点的序号并发出检修警示。

与现有技术相比，本发明通过设置检测模块、色散补偿模块、数据处理模块、样本数据库以及显示面板，通过检测模块获取中继站点的光纤信号的光纤色散系数以及波形数据，数据处理模块根据光纤色散系数以及波形失真率计算色散表征参量以表征光纤信号的色散程度，并根据色散表征参量对光纤补偿设备的色散补偿量进行调整，并且数据处理模块获取相邻中继站点的色散表征参量，以确定色散补偿的补偿效果，对于补偿效果好的相关色散补偿数据进行存储，当样本数据库中样本容量到达预设标准时，根据光纤色散系数以及波形失真率与样本数据库中的数据集合进行对比，并调用数据集合，根据已调用数据集合中存储的色散补偿量确定中继站点的色散补偿装置的色散补偿量，对整个光纤传输系统实时监控，能够及时的对色散补偿量进行调整，提高色散补偿的补偿精度进而提高光纤传输的传输距离以及传输效率。

尤其，本发明的检测模块对各中继站点所接收光纤信号进行检测获取光纤色散系数以及波形失真率，数据处理模块根据光纤色散系数以及波形失真率计算中继站点所接收光纤信号对应的色散表征参量E，光纤色散系数能够直观的表示出光纤信号的色散程度，而对于波形失真率能够间接的表征色散程度，在实际情况中，光纤信号的长距离传输会出现色散，而色散会导致波形失真，波形失真将引起码间干扰，使光接收灵敏度降低，影响系统的中继距离，因此通过上述参量能够较好的表征色散程度，以此为基准后续对色散补偿量进行调整较为可靠，使得对色散补偿量的调整更为准确，进而提高色散补偿精度，提高光纤传输系统的传输距离以及传输速率。

尤其，本发明的第一补偿判定单元计算中继站点对应的色散表征参量E与中继站点相邻的下一中继站点对应的色散表征参量E的色散表征参量差值ΔE，以对当前中继站点所设置的色散补偿装置进行色散补偿的效果进行评估，

在实际情况中由于对色散补偿也通常确定为一个范围，可能构成过补偿也可能构成欠补偿，而欠补偿或过补偿都对光纤信号的传输有影响，因此，需要对每次的补偿效果进行评估后续不断对色散补偿量进行调整，进行评估时对于色散补偿后对应的色散表征参量差值ΔE出现变化且变化幅度较大时，则说明色散补偿效果较好，则存储对中继站点进行色散补偿的色散补偿量以及补偿前光纤信号的波形失真率以及光纤色散系数，以构建样本数据，样本数据中均存储了色散补偿效果较好的色散补偿量以及补偿前光纤信号的波形失真率以及光纤色散系数，后续根据样本数据确定色散补偿量，能够使得色散补偿效果更好，提升色散补偿的准确性，进而提升光纤传输系统的传输距离。

尤其，本发明的数据处理模块根据中继站点所接收光纤信号的光纤色散系数以及波形失真率与样本数据库中存储的若干数据集合进行拟合对比，以对应调用的数据集合，而数据集合中存储的对于色散补偿的色散补偿量均为历史色散补偿过程中补偿效果较好的色散补偿数据，以此为基准确定当前中继站点的色散补偿量，提升色散补偿的准确性，提升色散补偿效果，进而提升光纤传输系统的传输距离。

尤其，本发明还设置有数字面板，数字面板能够实时显示检测模块所获取的各中继站点的光纤信号的光纤色散系数以及信号失真率，方便技术人员对数据进行分析。

附图说明

图1为发明实施例的基于光纤信号分析的数字面板结构示意图；

图2为发明实施例的数据处理模块结构示意图；

图3为发明实施例的检测模块结构示意图；

图4为发明实施例的显示面板结构示意图；

图中，1：指示灯，2：触摸显示屏，3：第一数据接口，4：第二数据接口，5：语音窗口。

实施方式

为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1以及图2所示，其为本发明实施例的基于光纤信号分析的显示面板结构示意图以及本发明实施例的数据处理模块结构示意图，本发明的基于光纤信号分析的数字面板包括：

检测模块，其包括设置在各中继站点用以获取光纤信号的波形失真率的光纤信号示波器以及用以获取光纤色散系数的色散检测仪；

色散补偿模块，其包括设置在各中继站点的用以对光纤信号进行色散补偿的色散补偿装置；

样本数据库，其用以存储数据；

数据处理模块，其包括相互连接的第一补偿判定单元、第二补偿判定单元以及控制单元；

所述第一补偿判定单元与所述检测模块以及色散补偿模块连接，用以在所述控制单元的调用下根据检测模块发送的中继站点的光纤信号的波形失真率以及光纤色散系数计算所述光纤信号对应的色散表征参量，并根据所述色散表征参量判定是否需对色散补偿装置的色散补偿量进行调整，并控制色散补偿装置以对应的色散补偿量对光纤信号进行色散补偿，并且，基于所述光纤信号对应的色散表征参量与下一中继站点所接收光纤信号对应的色散表征参量的差值判定是否对调整后的所述色散补偿量进行记录，并存储至所述样本数据库；

所述第二补偿判定单元与所述检测模块以及色散补偿模块连接，用以在控制单元的调用下根据检测模块发送的中继站点的光纤信号的波形失真率以及光纤色散系数与样本数据库中各数据集合中的波形失真率以及光纤色散系数进行对比，根据对比结果判定是否调用对应数据集合，并根据已调用数据集合中存储的色散补偿量确定所述色散补偿装置的色散补偿量，并控制色散补偿装置以对应的色散补偿量对光纤信号进行色散补偿；

所述控制单元用以基于所述样本数据库中的数据量判定是否调用所述第一补偿判定单元或所述第二补偿判定单元；

显示面板，其包括一触摸显示屏，用以显示数据处理模块发送的数据。

具体而言，请参阅图3所示，本发明对检测模块的具体结构不做限定，对于检测模块的光纤信号示波器以及色散检测仪，只需能够实现对应的功能即可，均为现有技术，此处不再赘述。

具体而言，对于波形失真率的检测，是光纤信号示波器的常用功能，通过获取光纤信号波动图像可以获取波形失真率，此处不再赘述。

具体而言，本发明对色散补偿装置的具体结构不做限定，现有技术中色散补偿装置通常包括可调色散补偿装置和不可调色散补偿装置，在本发明中色散补偿装置应当是可调色散补偿装置，其只需能调整色散补偿量即可。

具体而言，本发明对数据处理模块的具体结构不做限定，对于其中的各单元，可使用逻辑部件构成，逻辑部件可以为现场可编程逻辑部件、微处理器、计算机中使用的处理器等。

具体而言，本发明对样本数据库的具体结构不做限定，其只需能实现数据存储以及数据交互即可。

具体而言，所述第一补偿判定单元获取中继站点的光纤信号示波器所检测的数据确定波形失真率P，根据所述波形失真率P以及所述色散检测仪所检测的光纤色散系数F按照公式（1）计算所述中继站点所接收光纤信号对应的色散表征参量E，

（1）

公式（1）中，P0表示预设波形失真率对比参量，F0表示预设光纤色散系数对比参量，0＜P0＜10％，0＜F0≤20ps/（nm².km）。

具体而言，所述第一补偿判定单元将所述色散表征参量E与预设第一色散对比参量E1以及预设第二色散对比参量E2进行对比，根据对比结果判定是否需对所述中继站点的色散补偿装置的色散补偿量进行调整，其中，E2＞E1，

当E≥E2时，所述第一补偿判定单元判定需对所述色散补偿装置的色散补偿量进行调整，控制所述色散补偿装置的色散补偿量调整至K’对光纤信号进行色散补偿，设定K’=K0+k1×E/E2；

当E1≤E＜E2时，所述第一补偿判定单元判定无需对所述色散补偿装置的色散补偿量进行调整，以预设标准色散补偿量K0对光纤信号进行色散补偿；

当E＜E1时，所述第一补偿判定单元判定需对所述色散补偿装置的色散补偿量进行调整，控制所述色散补偿装置的色散补偿量调整至K’对光纤信号进行色散补偿，设定K’=K0-k1×E/E2；

其中，k1表示预设色散补偿调整参量，0＜k1＜6ps/（nm².km）。

具体而言，本发明的检测模块对各中继站点所接收光纤信号进行检测获取光纤色散系数以及波形失真率，数据处理模块根据光纤色散系数以及波形失真率计算中继站点所接收光纤信号对应的色散表征参量E，光纤色散系数能够直观的表示出光纤信号的色散程度，而对于波形失真率能够间接的表征色散程度，在实际情况中，光纤信号的长距离传输会出现色散，而色散会导致波形失真，波形失真将引起码间干扰，使光接收灵敏度降低，影响系统的中继距离，因此通过上述参量能够较好的表征色散程度，以此为基准后续对色散补偿量进行调整较为可靠，使得对色散补偿量的调整更为准确，进而提高色散补偿精度，提高光纤传输系统的传输距离以及传输速率。

具体而言，所述第一补偿判定单元判定需对中继站点的色散补偿装置的色散补偿量进行调整时需确定所述中继站点的序号以及光纤信号将到达的下一中继站点的序号。

具体而言，所述第一补偿判定单元获取所述检测模块的信息，计算所述中继站点所接收的光纤信号对应的色散表征参量E与所述中继站点相邻的下一中继站点所接收的光纤信号对应的色散表征参量E的色散表征参量差值ΔE，并根据所述色散表征参量差值ΔE与预设色散表征参量差值对比参量ΔE0的对比结果判定是否对调整后的所述色散补偿量进行记录，并存储至所述样本数据库，其中，0＜ΔE0≤2

当|ΔE|＜ΔE0时，所述第一补偿判定单元判定需将调整后的所述色散补偿量进行记录，将所述中继站点所接收光纤信号对应的波形失真率P、光纤色散系数F以及所述色散补偿量储存至同一数据集合后储存至所述样本数据库中。

具体而言，本发明的第一补偿判定单元计算中继站点对应的色散表征参量E与所述中继站点相邻的下一中继站点对应的色散表征参量E的色散表征参量差值ΔE，以对当前中继站点所设置的色散补偿装置进行色散补偿的效果进行评估，

在实际情况中由于对色散补偿也通常确定为一个范围，可能构成过补偿也可能构成欠补偿，而欠补偿或过补偿都对光纤信号的传输有影响，因此，需要对每次的补偿效果进行评估后续不断对色散补偿量进行调整，进行评估时对于色散补偿后对应的色散表征参量差值ΔE出现变化且变化幅度较大时，则说明色散补偿效果较好，则存储对中继站点进行色散补偿的色散补偿量以及补偿前光纤信号的波形失真率以及光纤色散系数，以构建样本数据，样本数据中均存储了色散补偿效果较好的色散补偿量以及补偿前光纤信号的波形失真率以及光纤色散系数，后续根据样本数据确定色散补偿量，能够使得色散补偿效果更好，提升色散补偿的准确性，进而提升光纤传输系统的传输距离。

具体而言，所述控制单元将所述样本数据库内的数据集合的数量N与预设样本数据库数据集合数量N0进行对比，根据对比结果判定是否调用所述第一补偿判定单元或所述第二补偿判定单元，其中，

当N≥N0时，所述控制单元判定需调用所述第二补偿判定单元；

当N＜N0时，所述控制单元判定需调用所述第一补偿判定单元。

具体而言，所述第二补偿判定单元获取检测模块在中继站点检测的光纤信号的波形失真率P以及所述光纤色散系数F，将所述波形失真率P以及光纤色散系数F逐个与样本数据库中的数据集合中的波形失真率P以及光纤色散系数F进行对比，并根据对比结果判定是否调用对应数据集合，其中，

所述第二补偿判定单元计算所述检测模块获取的光纤信号的波形失真率与数据集合中的波形失真率的差值ΔP并且计算所述检测模块所获取的光纤信号的光纤色散系数与所述数据集合中的光纤色散系数的差值ΔF，

当ΔP＜ΔP0且ΔF＜ΔF0时，所述第二补偿判定单元判定调用所述数据集合，

其中，ΔP0表示预设失真率差值对比参量，0＜ΔP0＜1％，ΔF0表示预设光纤色散系数差值对比参量，0.5ps/（nm².km）。

具体而言，所述第二补偿判定单元根据已调用的全部数据集合中的色散补偿量确定所述中继站点的色散补偿装置的色散补偿量，其中，

所述第二补偿判定单元计算已调用的全部数据集合中的补偿参量的平均值ΔK，并控制所述色散补偿装置的色散补偿量为平均值ΔK对光纤信号进行色散补偿。

具体而言，本发明的数据处理模块根据中继站点所接收光纤信号的光纤色散系数以及波形失真率与样本数据库中存储的若干数据集合进行拟合对比，以对应调用的数据集合，而数据集合中存储的对于色散补偿的色散补偿量均为历史色散补偿过程中补偿效果较好的色散补偿数据，以此为基准确定当前中继站点的色散补偿量，提升色散补偿的准确性，提升色散补偿效果，进而提升光纤传输系统的传输距离。

具体而言，所述第一补偿判定单元还用以获取两相邻中继站点中的设置的检测模块检测的光纤信号的光纤色散系数F以及波形失真率P，并计算两相邻中继站点所接收光纤信号对应的色散表征参量的差值ΔEe，将所述差值ΔEe与预设差值对比参量ΔEe0进行对比，根据对比结果判定两相邻中继站点的链路是否出现异常，其中，

当ΔEe≥ΔEe0时，所述第一补偿判定单元判定两相邻中继站点的链路发生异常。

具体而言，所述第一补偿判定单元判定两相邻中继站点的链路发生异常后确定中继站点的序号并向所述显示面板发送所述序号，所述显示面板根据已接收的序号信息在触摸显示屏上标示出对应中继站点的序号并发出检修警示。

实施例

请参阅图4所示，其为发明实施例的显示面板结构示意图，本实施例的显示面板，包括与数据处理模块连接用以显示对应内容的触摸显示屏2、与检测模块连接，用以显示光纤信号通断的指示灯1，与样本数据库连接用以导出数据的第一数据接口3和第二数据接口4以及与数据处理模块连接用以发出警示的语音窗口5；

所述指示灯1能显示多种颜色，以显示中继站点是否具有光纤信号，例如，通过触摸显示屏选取一中继站点后，已选取中继站点光纤信号正常时可以显示绿色，无光纤信号时显示红色，具体设定本领域技术人员可以根据需要具体限定，此处不再赘述；

所述第一数据接口3以及第二数据接口4可以是USB接口，可以外接存储设备导出样本数据库中记录的数据；

所述触摸显示屏2用以对应显示数据处理模块发出的信号，并实现用户交互；

所述语音窗口5内可以设置语音播送单元，用以在无光纤信号或数据处理模块发出对应的警示信号时发出警示语音。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。