一种光信号数据的解析方法与流程

本发明涉及光信号领域，具体涉及一种光信号数据的解析方法。

背景技术：

光纤传输，即以光导纤维为介质进行的数据、信号传输。光导纤维，不仅可用来传输模拟信号和数字信号，而且可以满足视频传输的需求。光纤传输一般使用光缆进行，单根光导纤维的数据传输速率能达几gbps，在不使用中继器的情况下，传输距离能达几十公里。

目前的光信号数据的解析存在解调后接收速率慢的问题，需要对高速电信号进行降速率，效率不高。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在的效率低的技术问题。提供一种新的光信号数据的解析方法，该光信号数据的解析方法具有效率高的特点。

为解决上述技术问题，采用的技术方案如下：

一种光信号数据的解析方法，所述光信号数据的解析方法包括：

步骤一，采用dqpsk解调方法对接收的光信号数据进行解调，输出两路高速率电信号；

步骤二，构建fpga阵列对步骤一的高速率电信号进行接收；fpga阵列中包含速率不同的fpga单元，根据速率的不同对fpga阵列中的fpga单元进行标记，标记包括速率标记和序列标记；

步骤三，fpga阵列中的fpga单元进行运行风险评估，根据评估结果进行自适应选择fpga单元构建符合电信号速率的fpga工作阵列。

本发明的工作原理：本发明通过设置包括多个不同速率的fpga单元的fpga阵列，自适应选择与接收电信号速率匹配的fpga单元进行工作。同时能够对fpga单元的运行风险进行评估，更换在线工作的fpga单元，构建效率高、安全的fpga工作阵列。

上述方案中，为优化，进一步地，所述进行运行风险评估包括以运行时间、单次运行时间作为基础变量，构建运行风险预估程序，包括：

步骤1，建立fpga运行风险预测模型；

其中，n为正整数表示fgpa单元子模块的数量，i为小于等于n的正整数，pi为fgpa单元子模块的风险阀值，cx为各fgpa单元子模块的系数因子函数融合金字塔，为根据历史事件统计的fgpa单元子模块故障触发的概率；

步骤2，根据预先定义的运行时间、单次运行时间、初状态、维护次数及维护时间构建系数因子函数：

其中，为fgpa单元子模块运行时间的值，为fgpa单元子模块运行风险点单次运行时间的值，为fpga单元初状态拟合值，为fgpa单元子模块维护次数以及维护时间拟合的维护参数值，θ1为的指数参数，θ2为的指数参数，θ3为的指数参数，θ4为的指数参数；

步骤3，对步骤2的系数因子函数进行归一化，得到：

其中，n为fpga单元运行风险点的数量，ε为不为0的常数；

步骤5，根据步骤4的归一化的系数因子函数计算出权重的高斯金字塔，定义设备风险的laplacian金字塔以及细节增益项，计算出系数因子函数融合金字塔为cx，将融合金字塔输入设备风险预测模型，得到fpga运行风险结果。

进一步地，所述光信号数据的解析方法还包括对于光信号接收进行效率评估：

步骤a，定义接收成功va与非接收成功nva，监测接收过程中的误码率变化函数，计算出接收成功va的时间值、误码率变化值δc以及非接收成功nva时间值；

步骤b，根据时间轴，绘制当前的价值流函数；

其中，t为第t段时间，na值为0则代表第t段时间为非接收成功nva，na值为1则代表第t段时间为接收成功va，tt为第t段时间的长度，δct为第t段时间的误码率变化值；

步骤c，误码率变化值超过误码率阀值，则增加或更换fpga单元使得fpga阵列的总速率提高，重复步骤b，更新价值流函数。

进一步地，所述dqpsk解调方法为非相干dqpsk解调，包括

步骤1，将光信号采用dpsk解调，解调后的dpsk信号通过等分的1分4功分器；

步骤2，1分4功分器的四路输出的时延分别设置为0，t，t，2t，将1分4功分器的第一路输出和第二路输出作为第1个3db耦合器的两路输入；将1分4功分器的第二路输出和第三路输出作为第2个3db耦合器的两路输入；

步骤3，第1个3db耦合器和第2个3db耦合器分别进行相邻周期干涉，相邻的周期相位相同则逻辑输出1，相位相差180°则逻辑输出0；

步骤4，各使用一个平衡接收机接收第1个3db耦合器和第2个3db耦合器的相邻周期干涉信号，并对相邻周期干涉信号进行光电转换，再同位对比第1个3db耦合器和第2个3db耦合器的电信号；

步骤5，将同位对比不同的作为误码计算误码率。

进一步地，所述1分4功分器的四路输出的时延可由误码率反馈控制。

本发明的有益效果：本发明通过设置fpga阵列构建核实的速率来适应接收的电信号速率，时效自适应高效的光信号数据解析。同时对fpga阵列的选用根据风险函数进行剔除选择，优化fpga阵列的工作性能和寿命。此外，本发明使用的解调方法在dpsk解调的基础上，使用同位对比以检验误差的方式检验误码率，同时将误码率作为反馈控制时延的参数之一。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1，实施例1中的光信号数据的解析方法示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

本实施例提供一种光信号数据的解析方法，如图1，所述光信号数据的解析方法包括：

步骤一，采用dqpsk解调方法对接收的光信号数据进行解调，输出两路高速率电信号；

步骤二，构建fpga阵列对步骤一的高速率电信号进行接收；fpga阵列中包含速率不同的fpga单元，根据速率的不同对fpga阵列中的fpga单元进行标记，标记包括速率标记和序列标记；

步骤三，fpga阵列中的fpga单元进行运行风险评估，根据评估结果进行自适应选择fpga单元构建符合电信号速率的fpga工作阵列。

本实施例通过设置包括多个不同速率的fpga单元的fpga阵列，自适应选择与接收电信号速率匹配的fpga单元进行工作。同时能够对fpga单元的运行风险进行评估，更换在线工作的fpga单元，构建效率高、安全的fpga工作阵列。

fpga单元可选用低速率、中速率和高速率的fpga单元进行组合。每种fpga单元的数量最好是大于1。

具体地，所述进行运行风险评估包括以运行时间、单次运行时间作为基础变量，构建运行风险预估程序，包括：

步骤1，建立fpga运行风险预测模型；

其中，n为正整数表示fgpa单元子模块的数量，i为小于等于n的正整数，pi为fgpa单元子模块的风险阀值，cx为各fgpa单元子模块的系数因子函数融合金字塔，为根据历史事件统计的fgpa单元子模块故障触发的概率；

步骤2，根据预先定义的运行时间、单次运行时间、初状态、维护次数及维护时间构建系数因子函数：

其中，为fgpa单元子模块运行时间的值，为fgpa单元子模块运行风险点单次运行时间的值，为fpga单元初状态拟合值，为fgpa单元子模块维护次数以及维护时间拟合的维护参数值，θ1为的指数参数，θ2为的指数参数，θ3为的指数参数，θ4为的指数参数；

步骤3，对步骤2的系数因子函数进行归一化，得到：

其中，n为fpga单元运行风险点的数量，ε为不为0的常数；

步骤5，根据步骤4的归一化的系数因子函数计算出权重的高斯金字塔，定义设备风险的laplacian金字塔以及细节增益项，计算出系数因子函数融合金字塔为cx，将融合金字塔输入设备风险预测模型，得到fpga运行风险结果。

具体地，所述光信号数据的解析方法还包括对于光信号接收进行效率评估：

步骤a，定义接收成功va与非接收成功nva，监测接收过程中的误码率变化函数，计算出接收成功va的时间值、误码率变化值δc以及非接收成功nva时间值；

步骤b，根据时间轴，绘制当前的价值流函数；

其中，t为第t段时间，na值为0则代表第t段时间为非接收成功nva，na值为1则代表第t段时间为接收成功va，tt为第t段时间的长度，δct为第t段时间的误码率变化值；

步骤c，误码率变化值超过误码率阀值，则增加或更换fpga单元使得fpga阵列的总速率提高，重复步骤b，更新价值流函数。通过对效率的评估，有效预知解析效率，同时可以按照效率调整fpga工作阵列的组合。

具体地，所述dqpsk解调方法为非相干dqpsk解调，包括

步骤1，将光信号采用dpsk解调，解调后的dpsk信号通过等分的1分4功分器；

步骤2，1分4功分器的四路输出的时延分别设置为0，t，t，2t，将1分4功分器的第一路输出和第二路输出作为第1个3db耦合器的两路输入；将1分4功分器的第二路输出和第三路输出作为第2个3db耦合器的两路输入；

步骤3，第1个3db耦合器和第2个3db耦合器分别进行相邻周期干涉，相邻的周期相位相同则逻辑输出1，相位相差180°则逻辑输出0；

步骤4，各使用一个平衡接收机接收第1个3db耦合器和第2个3db耦合器的相邻周期干涉信号，并对相邻周期干涉信号进行光电转换，再同位对比第1个3db耦合器和第2个3db耦合器的电信号；

步骤5，将同位对比不同的作为误码计算误码率。

尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员能够理解本发明，但是本发明不仅限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员而言，只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本发明精神和范围内，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。