一种光功率监测电路及方法与流程

本申请涉及光电技术领域，特别涉及一种光功率监测电路及方法。

背景技术：

随着技术的发展与进步，光电技术已经在当今社会各行各业中得到了广泛的应用。

在光电技术中，光模块(opticalmodule)作为一类基础设备，可以进行光电转换并符合sff-8472协议；其中的光接收组件(receiveropticalsubassembly，rosa)通常由雪崩光电二极管(avalanchephotodiode，apd)或pin二极管与跨阻放大器构成，可将接收到的光信号转换为电信号，以便微处理器(microcontrollerunit，mcu)对通过采样电阻采集到的电信号进行计算和分析，即进行接收信号强度指示(receivedsignalstrengthindication，rssi)的监测与计算。

现有技术中，在利用光模块进行宽范围的光功率监测时，常常会出现部分监测区间测量精确度低甚至无法监测的问题。这是由于在现有技术中，只设置一个采样电阻，并且其阻值大小是不可调的，因此其无法适应宽范围的光功率监测：对于阻值较大的采样电阻，当待监测的光功率较大时，其得到的电压信号的值也比较大，而单片机adc模块的可检测电压值是有上限的，超过了一定的数值之后会令adc模块进入饱和，导致光功率的监测结果不准确；而对于阻值较小的采样电阻，当待监测的光功率较小时，其得到的电压信号很可能会低于单片机adc模块的分辨率，因而也无法准确监测。

技术实现要素：

本申请的目的在于提供一种光功率监测电路及方法，以便有效保证宽范围光功率监测的精确度。

为解决上述技术问题，本申请提供一种光功率监测电路，包括：光接收组件、模拟开关、第一采样电阻、第二采样电阻和微处理器；

其中，所述第一采样电阻的阻值小于所述第二采样电阻的阻值；所述光接收组件通过所述模拟开关，与所述第一采样电阻和所述第二采样电阻切换连接，所述第一采样电阻和所述第二采样电阻的另一端分别连接至所述微处理器的第一端口和第二端口；所述微处理器通过所述第一采样电阻或者所述第二采样电阻，采集所述光接收组件根据光功率所产生的电信号，对光功率进行监测。

可选地，所述模拟开关为单刀双掷开关；所述模拟开关的动端连接至所述光接收组件，所述模拟开关的第一不动端连接至所述第一采样电阻，所述模拟开关的第二不动端连接至所述第二采样电阻，所述模拟开关的控制信号端连接至所述微处理器的第三端口；当所述控制信号端接收到的所述微处理器发送的控制信号为第一状态时，所述动端连接至所述第一不动端，当所述控制信号端接收到的所述微处理器发送的控制信号为第二状态时，所述动端连接至所述第二不动端。

可选地，所述光功率监测电路还包括与所述光接收组件连接的偏置电压调节模块，用于向所述光接收组件提供合适的偏置电压。

可选地，所述光功率监测电路还包括镜像电流源模块，用于将所述光接收组件产生的光电流镜像出电流信号，所述电流信号经所述模拟开关流入所述第一采样电阻或者所述第二采样电阻。

可选地，当所述光接收组件的监测范围为-45dbm～-8dbm，且所述微处理器的电压监测范围为0～2.5v时，所述第一采样电阻阻值为10kω，所述第一采样电阻阻值为150kω。

本申请还提供了一种光功率监测方法，包括：

采集光接收组件根据当前光功率所生成的电信号的adc值；

将所述adc值与门限值进行比较，根据比较结果将模拟开关切换接通第一采样电阻或者第二采样电阻；所述第一采样电阻和所述第二采样电阻的另一端分别连接至微处理器的第一端口和第二端口；所述第一采样电阻的阻值小于所述第二采样电阻的阻值；

根据采集得到的adc值，选择与所接通的采样电阻对应的计算表达式计算光功率。

可选地，所述模拟开关默认接通所述第一采样电阻。

可选地，所述将所述adc值与门限值进行比较，根据比较结果将模拟开关切换接通第一采样电阻或者第二采样电阻包括：

判断所述模拟开关是否接通所述第一采样电阻；

若所述模拟开关接通所述第一采样电阻，则判断所述adc值是否小于第一门限值；若是，则将所述模拟开关切换接通所述第二采样电阻；

若所述模拟开关没有接通所述第一采样电阻，则判断所述adc值是否大于第二门限值；若是，则将所述模拟开关切换接通所述第一采样电阻；所述第一门限值小于所述第二门限值。

可选地，所述根据采集得到的adc值，选择与所接通的采样电阻对应的计算表达式计算光功率包括：

若所述模拟开关接通所述第一采样电阻，则根据p＝x⁴*a4_1+x³*a3_1+x²*a2_1+x*a1_1+b_1计算光功率，其中，p为光功率大小，单位为dbm，x为adc值，a4_1、a3_1、a2_1、a1_1、b_1为第一组校准系数；

若所述模拟开关接通所述第二采样电阻，则根据p＝x⁴*a4_2+x³*a3_2+x²*a2_2+x*a1_2+b_2计算光功率，其中，p为光功率大小，单位为dbm，x为adc值，a4_2、a3_2、a2_2、a1_2、b_2为第二组校准系数。

可选地，所述第一组校准系数的测定步骤包括：

当所述模拟开关接通所述第一采样电阻时，采集得到五个不同光功率对应的adc值，且所述五个adc值均大于所述第一门限值；

根据所述不同光功率及其对应的adc值进行四阶多项式拟合，计算得到所述第一组校准系数；

所述第二组校准系数的测定步骤包括：

当所述模拟开关接通所述第二采样电阻时，采集得到五个不同光功率对应的adc值，且所述五个adc值均小于所述第二门限值；

根据所述不同光功率及其对应的adc值进行四阶多项式拟合，计算得到所述第二组校准系数。

本申请所提供的光功率监测方法中，通过采集光接收组件根据当前光功率所生成的电信号的adc值；将所述adc值与门限值进行比较，根据比较结果将模拟开关切换接通第一采样电阻或者第二采样电阻；所述第一采样电阻和所述第二采样电阻的另一端分别连接至微处理器的第一端口和第二端口；所述第一采样电阻的阻值小于所述第二采样电阻的阻值；根据采集得到的adc值，选择与所接通的采样电阻对应的计算表达式计算光功率。

可见，相比于现有技术，本申请所提供的光功率监测方法中，可以利用模拟开关在两个阻值大小不同的采样电阻中选择一个用于光功率的监测，因此，对于不同范围的光功率，可以分别采用不同大小的采样电阻进行监测，以分别满足不同光功率大小范围的测量精度要求，实现对光功率的全范围内的准确监测。本申请所提供的光功率监测电路可以实现上述光功率监测方法，同样具有上述有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对本申请实施例描述中需要使用的附图作简要的介绍。当然，下面有关本申请实施例的附图描述的仅仅是本申请中的一部分实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图，所获得的其他附图也属于本申请的保护范围。

图1为本申请实施例所提供的一种光功率监测电路的原理框图；

图2为本申请实施例所提供的全范围光功率下采样电压的测量结果图；

图3为本申请实施例所提供的一种光功率监测方法的流程图；

图4为本申请实施例所提供的又一种光功率监测方法的流程图；

图5为本申请实施例所提供的光功率的四阶多项式函数表达式拟合过程的流程图。

具体实施方式

为了对本申请实施例中的技术方案进行更加清楚、完整地描述，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行介绍。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参考图1，图1为本申请实施例所提供的一种光功率监测电路的原理框图，主要包括光接收组件1、模拟开关2、第一采样电阻3、第二采样电阻4和微处理器5；其中光接收组件1包括雪崩光电二极管11和跨阻放大器12。当然，如前所述，这里的雪崩光电二极管11也可以为pin二极管，本申请实施例对此并不进行限定。

如图1所示，与电源连接的光接收组件1通过模拟开关2，可以与第一采样电阻3和第二采样电阻4切换连接。其中，光接收组件1中的雪崩光电二极管11的负极端与电源正极连接，以获得反向偏压生成与其接收到的光功率正向变化的光电流；雪崩光电二极管11的正极端与跨阻放大器12的输入端连接，模拟开关2的动端与跨阻放大器12的输出端连接，而模拟开关2的第一动端和第二动端分别与第一采样电阻3和第二采样电阻4连接。第一采样电阻3和第二采样电阻4的另一端分别连接至微处理器5的第一端口和第二端口。需要说明的是，这里所说的第一采样电阻3的阻值与第二采样电阻4的阻值不等，不妨令第一采样电阻3的阻值小于第二采样电阻4的阻值。此外，图1中所示的模拟开关2为单刀双掷类型的开关，本领域技术人员也可以采用其他类型的模拟开关，如两个单刀单掷开关，本申请实施例对此并不进行限定。

一般地，光功率监测电路还可以包括与光接收组件连接的偏置电压调节模块与镜像电流源模块。偏置电压调节模块可以用于向光接收组件提供合适的偏置电压，其一般包括升压控制电路和升压电路；升压控制电路可以用于根据微处理器发送的控制信号，对升压电路所输出的偏置电压进行调节。镜像电流源模块可以将光接收组件产生的光电流镜像出电流信号，可以用于保证输出的稳定性。经镜像电流源输出的电流信号经模拟开关流入第一采样电阻或者第二采样电阻，以便微处理器对采样电阻上的采样电压进行采集监测。在实际使用中，许多芯片内都集成了电压调节功能模块和镜像电流源功能模块，如max15059等芯片，因此，作为一种优选实施例，可以采用此类芯片以方便对光功率进行监测。

当光功率监测电路工作时，光接收组件1根据其接收的光功率大小产生放大后的对应大小的光电流；根据模拟开关的接通对象，光电流流入第一采样电阻或者第二采样电阻；微处理器5采集第一采样电阻或者第二采样电阻上的电压信号之后，通过对采集得到的数据进行分析和计算，获取光功率大小，从而实现对光功率进行监测。其中，模拟开关的切换操作具体由微处理器进行控制：当当前监测的光功率大小超出了第一采样电阻的设定的测量范围时，微处理器可控制模拟开关切换接通到第二采样电阻；类似地，当当前监测的光功率大小超出了第二采样电阻的设定的测量范围时，微处理器可控制模拟开关切换接通到第一采样电阻。

这里需要进一步说明的是，本申请实施例对第一采样电阻和第二采样电阻的具体阻值并不进行限定。对于每个光功率监测电路，两个采样电阻的阻值应当根据具体的应用要求和情况进行选取。具体地，在进行采样电阻阻值的选取时，可以首先根据光功率rssi监测范围和微处理器adc模块对采样电压的监测范围大致进行计算，选取出两个大小不同的采样电阻阻值；然后分别将这两个采样电阻接入电路，并在全范围光功率内对采样电阻两端的采样电压进行测量；最后可以根据测量数据对选取的采样电阻阻值进行适当调整，直到获得较为理想的测量结果。

这里所说的较为理想的测量结果并非指每个采样电阻都能适应全范围内的光功率监测，而仅仅是指，当使用阻值较小的第一采样电阻时，在监测较大的光功率时，其两端的采样电压能够不超出微处理器可以监测的电压范围；而使用阻值较大的第二采样电阻时，在监测较小的光功率时，其两端的采样电压能够依然可以满足微处理器分辨率的要求。

例如，若光功率监测电路对光功率的监测范围为-45dbm～-8dbm，并可以通过查阅光接收组件的工作特性得到其在此光功率范围内对应产生的光电流大小范围，再结合微处理器adc模块对采样电压的监测范围0～2.5v，就可以初步通过计算得到预估的第一采样电阻和第二采样电阻的阻值：10kω、150kω。分别对这两个采样电阻两端的采样电压在-45dbm～-8dbm的全范围光功率下进行测量，得到部分数据如表1所示。

表1

从表1中第一采样电阻的测量数据可以看出，当监测的光功率小于-32.31dbm时，采样电压对光功率的灵敏度已经非常低，而无法被微处理器识别；另一方面，从表1中第二采样电阻的测量数据可以看出，当监测的光功率大于-20.18dbm时，采样电压的数值已经超出了微处理器正常监测范围的上限值2.5v了，则容易使微处理器的adc模块进入饱和状态，而无法进行准确监测。由于-32.31dbm小于-20.18dbm，说明这里所选取的两个采样电阻存在着共同适用的光功率监测范围，不存在某一段光功率范围内两者都无法准确监测的现象，因而从原理上说它们的取值是合理的。因此，即可将第一采样电阻阻值取为10kω，而第二采样电阻的阻值取为150kω。

但是，由于表格中所给出的数据有限，所以，当采样电阻阻值确定之后，还需要进一步对每个采样电阻所适用的具体的光功率监测范围进行确定。容易理解的是，采样电阻的所适用的对光功率的测量范围与采样电阻的阻值相关。一般地，一旦采样电阻的阻值确定，就可以根据光功率与采样电阻两端的采样电压之间的关系，确定并设置采样电阻的所适用的光功率的测量范围，进而得到对应采样电压的adc值。

请参考图2，图2为全范围光功率下采样电压测量结果图。其中，光功率的监测范围为-45dbm～-8dbm，采样电压监测范围为0～2.5v。图中的虚线表示第一采样电阻的测量曲线，实线表示第二采样电阻的测量曲线。

从图2可以看到，第一采样电阻的曲线在低光功率范围内的数据和数据变化率都很小，尤其是当光功率低于-25dbm的时候，此时对应的采样电压低于第一电压值v1即0.05v，若微处理器的adc模块的转换位数为12位，则模数转换之后得到的adc值应当约小于82，而第二采样电阻的曲线足够满足微处理器的分辨率，则图1所对应的光功率监测电路中第一采样电阻的第一门限值即为82。同时，第二采样电阻的曲线在高光功率范围内的数据和数据变化率都很大，尤其是在光功率高于-20dbm的时候，此时对应的采样电压高于第二电压值v2即1.89v，则微处理器的12位adc模块对采样电压模数转换之后得到的adc值应当约大于3096，而第一采样电阻的曲线可以保证在微处理器电压监测范围0～2.5v之内，则图1所对应的光功率监测电路中第二采样电阻的第二门限值即为3096。

因此，根据以上分析，即可将高于-25dbm设置为第一采样电阻对光功率的监测范围，对应的adc值的阈值范围为82～4096，将低于-20dbm设置为第二采样电阻对光功率的监测范围，对应的adc值的阈值范围为0～3096；则，当光功率大小在-25dbm～-20dbm范围之内时，可以采用两个采样电阻中的任何一个进行采样，该区间范围即为模拟开关的回滞范围。当然，采样电阻的监测范围还可以取为别的值，本申请只是提供了一种优选实施例，本领域技术人员可以根据实际应用需要自行选择和设置合理取值。

模拟开关在工作时，具体可以用于根据微处理器的控制信号对连入电路中的采样电阻进行切换。为了规避过大的采样电压对微处理器造成损坏的风险，模拟开关默认接通第一采样电阻。根据图2，当微处理器经过判断发现采样电压的adc值低于第一门限值82时，即向模拟开关发送第二状态的控制信号，使模拟开关断开与第一采样电阻的连接，而将第二采样电阻接入电路；当微处理器发现采样电压的adc值高于第二门限值3096时，即向模拟开关发送第一状态的控制信号，使模拟断开与第二采样电阻的连接，将第一采样电阻接入电路。

这里所说的控制信号的第一状态和第二状态可以分别为0和1，也可以分别为1和0。此外，模拟开关可以选用adg619或者其他型号；而且，如前所述，还可以选用其他类型的模拟开关，如两个单刀单掷开关等。本申请实施例对此均不进行限定，本领域技术人员可以根据实际情况自行选择和设置。

可见，本申请实施例所提供的光功率监测电路中，通过模拟开关设置了阻值不同的两个采样电阻，因此微处理器可以在不同的光功率范围内选择对应的采样电阻进行采样监测，从而可以使得在全功率范围内的监测结果都具有较好的精度。

请参考图3，图3为本申请实施例所提供的一种光功率监测方法的流程图，主要包括以下步骤：

步骤301：采集光接收组件根据当前光功率所生成的电信号的adc值。

如前所述，为了保障电路安全，一般默认将第一采样电阻接入电路中。

步骤302：将adc值与门限值进行比较。

为了判断具体应当采用哪个采样电阻进行采样，需要对adc值进行判断。所说的门限值包括第一采样电阻对应的第一门限值，以及第二采样电阻对应的第二门限值。

步骤303：根据比较结果将模拟开关切换接通第一采样电阻或者第二采样电阻。

当第一采样电阻接入电路中时，如果当前的adc值小于第一门限值，则应当控制模拟开关改将第二采样电阻接入电路中；当第二采样电阻接入电路中时，如果当前的adc值大于第二门限值，则应当控制模拟开关改将第一采样电阻接入电路中。而当adc值在第一门限值和第二门限值之间时，无论当前是哪个采样电阻接入电路，都可以不用进行模拟开关的切换。

有关如何具体进行adc值的比较和采样开关的切换，请参考图4所示的光功率监测方法，这里就不再详细介绍。

步骤304：根据采集得到的adc值，选择与所接通的采样电阻对应的计算表达式计算光功率。

当切换了适合当前光功率监测范围的采样电阻之后，便可以根据数模转化后的adc值，对实际接收的光功率大小进行计算。由于采样电压直接与采样电阻阻值相关，因此，容易理解的是，两个采样电阻应当对应两个不同的计算表达式。由于光接收组件的光电流与光功率大小之间并非简单的线性关系或其他明确的函数关系，因此在进行计算光功率时，一般可以采用数据拟合的方法，拟合出两者之间的函数关系。在进行函数拟合时，推荐但并不限于多项式拟合，尤其是四阶多项式拟合，根据实验经验，其更适合于光功率与采样电压间的函数关系。

当采用四阶多项式拟合函数计算光功率时，第一采样电阻对应的第一计算表达式为：

p＝x⁴*a4_1+x³*a3_1+x²*a2_1+x*a1_1+b_1，

其中，p为光功率大小，单位为dbm，x为adc值，a4_1、a3_1、a2_1、a1_1、b_1为第一组校准系数；

而类似地，第二采样电阻对应的第二计算表达式为：

p＝x⁴*a4_2+x³*a3_2+x²*a2_2+x*a1_2+b_2，

其中，p为光功率大小，单位为dbm，x为adc值，a4_2、a3_2、a2_2、a1_2、b_2为第二组校准系数。

其中，有关光功率的四阶多项式函数拟合过程，即第一组校准系数、第二组校准系数的测定过程请参考图5。

请参考图4，图4为本申请实施例在图3所示方法的基础上所提供的又一种光功率监测方法，主要包括以下步骤。其中，相同或者相似的内容请参考图3所示的光功率监测方法，这里就不再赘述。

步骤401：采集光接收组件根据当前光功率所生成的电信号的adc值。

步骤402：判断当前第一采样电阻是否接入电路；若是，则进入步骤403，若否，则进入步骤404。

如前所述，处于安全因素考虑，模拟开关可以默认接通第一采样电阻。因此，可以先对第一采样电阻是否接入电路进行判断。当然，这里也可以将判断的内容更改为“当前第二采样电阻是否接入电路”，本申请实施例对此并不进行限定，只要能够对当前接通的采样电阻进行明确即可。

步骤403：判断adc值是否小于第一门限值，若是，则进入步骤405，若否，则进入步骤407。

当经过判断后确认是第一采样电阻接入电路中之后，针对第一采样电阻所适用的监测范围，可以将adc值与第一门限值进行比较，如果adc值低于第一门限值，则说明此时光功率范围不在第一采样电阻的合理监测范围内，则可以进入步骤405进行采样电阻的切换；相反，若adc值大于第一门限值，则可以直接进入步骤407计算光功率。

步骤404：判断adc值是否大于第二门限值，若是，则进入步骤406，若否，则进入步骤408。

类似地，当经过判断后确认是第二采样电阻接入电路中之后，针对第二采样电阻所适用的监测范围，可以将adc值与第二门限值进行比较，如果adc值高于第二门限值，则说明此时光功率范围不在第二采样电阻的合理监测范围内，则可以进入步骤406进行采样电阻的切换；相反，若adc值小于第二门限值，则可以直接进入步骤408计算光功率。

步骤405：将模拟开关切换接通第二采样电阻。

步骤406：将模拟开关切换接通第一采样电阻。

步骤407：根据adc值，利用第一计算表达式计算光功率。

如前所述，光功率的计算表达式推荐采用四阶多项式拟合函数，第一计算表达式中的系数与第一采样电阻的阻值有关，可以通过测量和拟合过程计算出来。

步骤408：根据adc值，利用第二计算表达式计算光功率。

类似地，第二计算表达式中的系数与第二采样电阻的阻值有关，同样是可以通过测量和拟合过程计算出来。

请参考表2，表2给出了采用本申请图4所示光功率监测方法所得到的部分光功率监测结果及其精度。由表2可以看出，在光功率全范围内的监测精度均在1.4dbm之内。

表2

可见，本申请实施例所提供的光功率监测方法，通过将采样电压的adc值与门限值进行比较，可以在不同的光功率范围内选择合适的采样电阻进行光功率监测，使得在光功率全范围内都能得到具有较好的精度的监测结果。

请参阅图5，图5为本申请实施例所提供的光功率的四阶多项式函数表达式拟合过程的流程图，主要包括以下步骤：

步骤501：采集得到五组不同光功率与其对应的adc值。

由于是进行四阶多项式函数拟合，即有五个待定参数，因此需要进行五点拟合。在测定第一组校准系数时，要将第一采样电阻接入电路，并保证测量所得到的五组数据皆在第一采样电阻所适用的光功率监测范围内。实际上，可以进行至少五点的多点测量，再从中选取五组数据进行拟合计算。并且，为了防止采样值突变，推荐但并不限于由光功率最大值-8dbm开始，逐渐减小光功率进行测量，并始终保持采样电压adc值高于第一门限值。由于电路中模块间的个体差异，有些时候可能光功率尚未小于-25dbm时，采样电压adc值就小于第一门限值了，则会造成模拟开关的切换动作，此时应当将光功率重新调到较大值，再继续逐步减小光功率并进行测量。

类似地，在测定第二组校准系数时，要将第二采样电阻接入电路，并保证测量所得到的五组数据皆在第二采样电阻所适用的光功率监测范围内。并且，为了防止采样值突变，推荐但并不限于由光功率最小值-45dbm开始，逐渐增大光功率进行测量，并始终保持采样电压adc值小于第二门限值。一旦由于模块间的个体差异出现采样电压adc值大于第二门限值的情况，应当将光功率重新调到较小值，再继续逐步增大光功率并进行测量。

步骤502：将五组数据代入光功率四阶多项式拟合函数表达式中求解校准系数。

将使用第一采样电阻测量得到的五组数据代入第一计算表达式，即可求解出第一组校准系数；同样地，将使用第二组采样电阻测量得到的五组数据代入第二计算表达式，即可求解出第二组校准系数。

需要说明的是，当采用其他类型的拟合函数表达式时，也可以采用类似的测量步骤得到具体的表达式校准系数。此外，以上函数拟合的计算过程可以通过调试软件编程实现，以方便微处理器获取校准系数并对光功率进行计算。至于具体采用何种编程语言以及何种编程语句，本申请实施例并不进行限定，本领域技术人员可以根据实际情况自行选择并实现。

本申请中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的方法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上对本申请所提供的技术方案进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。