[发明专利]一种脉冲幅度调制PAM-N信号光性能监测方法与装置

权利要求书

1.一种脉冲幅度调制PAM-N信号光性能监测方法，其特征在于，所述方法包括：

根据获取的PAM-N信号的眼图，从所述眼图中提取PAM-N信号的目标特征，其中，所述目标特征包括最大电压值、最小电压值、Q值、N个标准电平、眼高、交叉点振幅和均方根抖动；

将所述目标特征输入到预设的目标神经网络模型中，监测输出的目标性能指标；

其中，所述目标性能指标包括色散、光信噪比和偏振模色散，所述目标神经网络模型是通过获取PAM-N信号的第一数量的眼图数据作为训练集，利用所述训练集对神经网络模型进行训练，获得训练后的模型；

所述获取PAM-N信号的第一数量的眼图数据作为训练集，利用所述训练集对神经网络模型进行训练，获得训练后的模型，包括：

根据获取的第一数量的眼图数据，提取目标特征；

根据提取的目标特征，对神经网络模型进行训练，获得训练后的模型；

所述根据获取的第一数量的眼图数据，提取目标特征，具体为：

从所述眼图数据中提取最大电压值Vmax和最小电压值Vmin，记为第一特征；

将由Vmax和Vmin构成的区间进行平均划分成第二数量个区间，其中，所述第二数量为2*(N-1)；

将划分后的第二数量个区间对应的端点按照预设规则构成第三数量个区间，其中，所述第三数量为N；

统计划分后的所述第三数量个区间在每个区间中所有数据的众数，记为第二特征，其中，所述第二特征为所述PAM-N信号的标准电平；

将统计后的所述第三数量个区间对应的众数按照大小进行排序，计算每两个紧邻众数的均值，获得第一均值；

将最小电压值、所述第一均值、所述众数和最大电压值按照大小进行排序，将排序后每两个紧邻值构成的区间作为目标区间；

分别计算所述目标区间的平均值和标准差，根据所述目标区间的平均值和标准差，分别计算眼高和Q值，分别记为第三特征和第四特征；

将获取的眼图按照目标中垂线进行对称获得两部分眼图，记为第一部分眼图和第二部分眼图，将所述两部分眼图均划分成第二数量个区间，其中，所述眼图是由生成的PAM-N信号经过预设的光纤通信仿真系统生成的，所述目标中垂线为眼图中横坐标为时间的中垂线；

分别提取第一部分眼图和第二部分眼图对应的第二数量个区间中每个区间的所有电压值，并分别计算所述第一部分眼图和所述第二部分眼图对应的每个区间对应所有电压值的均值，获得第二均值和第三均值；

基于所述第一部分眼图和所述第二部分眼图分别对应的第二数量个区间，分别计算所述第一部分眼图中每个区间对应的第二均值和该区间对应所述第二部分眼图中的第三均值的平均值，记为第五特征；

分别提取第一部分眼图和第二部分眼图对应的第二数量个区间中每个区间的所有时间值，并分别计算所述第一部分眼图和所述第二部分眼图对应的每个区间对应所有时间值的均值，获得第四均值和第五均值；

基于所述第一部分眼图和所述第二部分眼图分别对应的第二数量个区间，分别计算所述第一部分眼图中每个区间对应的第四均值和该区间对应所述第二部分眼图中的第五均值的平均值，记为第六特征。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据获取的第一数量的眼图数据，提取目标特征之前，所述方法还包括：

将生成的PAM-N信号发送到预设的光纤通信仿真系统中，N为2^n，n为大于或等于2的正整数，N为PAM信号的序号，2^n为底数为2、指数为n的函数；

获取预设的光纤通信仿真系统采集的第一数量的眼图数据。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述光纤通信仿真系统为：

所述光纤通信仿真系统包括马赫泽德调制器、色散仿真模块、偏振模色散仿真模块、设置光信噪比模块、光电二极管、滤波器和PAM-N解调器；

生成的PAM-N信号输入到马赫泽德调制器后产生光信号，所述光信号依次通过所述色散仿真模块、所述偏振模色散仿真模块、所述设置光信噪比模块控制所传输PAM-N信号的色散、光信噪比和偏振模色散后，再输入到光电二极管，经过带通滤波器低通滤波后通过PAM-N解调器得到PAM-N解调信号。