一种在OTDR设计中基于移相技术提高事件距离精度的方法

摘要

本发明公开的一种在OTDR设计中基于移相技术提高事件距离精度的方法，是一种在A/D采样频率一定的情况下，通过设置的时钟移相装置来提高事件距离精度的方法，该装置包括包括时钟移相模块、光脉冲产生模块、光脉冲选择模块和存储控制模块，时钟移相模块分别与原始时钟、光脉冲产生模块连接，光脉冲产生模块与光脉冲选择模块连接，光脉冲选择模块与存储器控制模块连接。本发明在A/D采样频率不变的情况下，不仅能有效提高事件距离的精度；还具有减少设备，成本低，降低电路设计难度等特点。

说明书

技术领域

本发明涉及光纤测试领域，更具体的说，是一种在OTDR设计中基于移相技术提高事件距离精度的方法及装置。

背景技术

随着光纤通信应用的越来越广泛，对光纤的测试工作的要求的不断提高。事件距离测试作为测试工作的一个重要方面，其精度的要求也不断提高。在OTDR测试中，事件距离的精度取决于A/D采样的频率。OTDR测试是通过发射光脉冲到待测光纤内，当光脉冲在光纤内传输时，会由于光纤本身的性质、连接器、弯曲或其它类似的事件而产生散射、反射。其中一部分的散射和反射返回到OTDR中，把返回到OTDR中的光能量与时间精确对应，连接成一条曲线就得到待测光纤的OTDR曲线。其中事件的距离由公式：

 d=(c×t)/2(IOR) 

在这个公式里，c是光在真空中的速度，而t是信号发射后到接收到信号（双程）的总时间（两值相乘除以2后就是单程的距离）。因为光在玻璃中要比在真空中的速度慢，所以为了精确地测量距离，被测的光纤必须要指明折射率（IOR）。IOR是由光纤生产商来标明。其中时间t是A/D采样周期的整数倍。因此提高事件距离的精度就必须缩短A/D采样周期，即提高A/D的采样频率。但是A/D采样频率的是提高，同时也带来PCB布板要求的提高，增加了电路设计难度，也提高了设备成本。 

 

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术的不足，而提供一种在OTDR设计中基于移相技术提高事件距离精度的方法及装置，该方法具有减少设备成本低，降低电路设计难度，提高事件距离精度等特点。

实现本发明目的的技术方案是：

一种在OTDR设计中基于移相技术提高事件距离精度的方法，是一种在A/D采样频率一定的情况下，通过时钟移相技术提高事件距离精度的方法，该方法包括如下步骤：

（1）在OTDR设计中增设一个时钟移相装置与原始时钟连接，该装置包括时钟移相模块、光脉冲产生模块、光脉冲选择模块和存储控制模块；

（2）待测光纤经原始时钟输入到时钟移相模块中；

（3）时钟移相模块根据二相位移相、四相位移相或八相位移相分别产生0相位与180相位的两个时钟，或产生0相位、90相位、180相位与270相位的四个时钟，或产生0相位、45相位、90相位、135相位、180相位、225相位、270相位与315相位的八个时钟的相位差，输出到相对应的光脉冲产生模块；

（4）光脉冲产生模块产生相应的时延相位差的光脉冲信号到光脉冲选择模块；

（5）光脉冲选择模块对光脉冲模块产生的时延相位差的光脉冲信号进行交替选择后，输出到存储控制模块；

（6）存储控制模块根据光脉冲选择模块输出的时延的光脉冲信号进行存储控制，存储器中连接地址中的采样点的间隔距离就相当于事件距离精度。

用于实现在OTDR设计中基于移相技术提高事件距离精度方法的装置包括时钟移相装置，该装置包括时钟移相模块、光脉冲产生模块、光脉冲选择模块和存储控制模块，原始时钟输入与时钟移相模块连接，时钟移相模块与光脉冲产生模块连接，光脉冲产生模块与光脉冲选择模块连接，光脉冲选择模块与存储器控制模块连接。

所述的时钟移相模块二相位输出时，光脉冲产生模块为两块；四相位输出时，光脉冲产生模块为四块；八相位输出时，光脉冲产生模块为八块。

所述的时钟移相模块二相位输出为0相位和180相位；

四相位输出为0相位、90相位、180相位、270相位；

八相位输出为0相位、45相位、90相位、135相位、180相位、225相位、270相位、315相位输出。

本发明的优点是：在A/D采样频率不变的情况下，不仅能有效提高事件距离的精度；还具有减少设备，成本低，降低电路设计难度等特点。

附图说明

图1为本发明实施例1二相位移相结构示意图；

图2为本发明实施例2四相位移相结构示意图；

图3为本发明实施例3八相位移相结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的阐述。

实施例1：二相位移相

参照图1，本实施例的时钟移相装置包括5个部件，分别是顺序连接的时钟移相模块1、第一光脉冲产生模块2-1、第二光脉冲产生模块2-2、光脉冲选择模块3和存储控制模块4。工作过程如下：假设A/D采样周期为T,时钟移相模块1产生0相位与180相位的两个时钟，则两个时钟的相位差为T/2；第一光脉冲产生模块2-1和第二光脉冲产生模块2-2产生两种时延相差T/2的光脉冲信号；光脉冲选择模块3交替选择两个时延相差T/2的光脉冲信号，第一次测试选择0相位的光脉冲信号，第二次测试选择180相位的光脉冲信号，第三次测试选择0相位的光脉冲信号，第四次测试选择180相位的光脉冲信号，这样交替选择两种时延的光脉冲信号输出；存储控制模块4根据光脉冲选择模块3输出哪种时延的光脉冲信号进行存储控制，如果光脉冲信号是0相位的，则存储在第1、第3、第5等奇数的存储地址空间中，如果光脉冲信号是180相位的，则存储在第2、第4、第6等偶数的存储地址空间中，这样存储器中连接地址中的采样点的间隔就是T/2，事件距离精度就相当于A/D采样周期为T/2,即事件距离精度提高到原来的2倍。

实施例2  四相位移相

参照图2，本实施例的时钟移相装置包括7个部件，分别是顺序连接的时钟移相模块1、第一光脉冲产生模块2-1、第二光脉冲产生模块2-2、第三光脉冲产生模块2-3、第四光脉冲产生模块2-4、光脉冲选择模块3和存储控制模块4。工作过程如下：假设A/D采样周期为T,时钟移相模块1产生0相位、90相位、180相位与270相位的四个时钟，则接续两个时钟的相位差为T/4；第一光脉冲产生模块2-1、第二光脉冲产生模块2-2、第三光脉冲产生模块2-3、第四光脉冲产生模块2-4产生4种时延相差T/4的光脉冲信号；光脉冲选择模块3交替选择四个时延相差T/4的光脉冲信号，第一次测试选择0相位的光脉冲信号，第二次测试选择90相位的光脉冲信号，第三次测试选择180相位的光脉冲信号，第四次测试选择270相位的光脉冲信号，这样交替选择四种时延的光脉冲信号输出；存储控制模块4根据光脉冲选择模块3输出哪种时延的光脉冲信号进行存储控制，如果光脉冲信号是0相位的，则存储在第1、第5、第9等对4取模为1的存储地址空间中，如果光脉冲信号是90相位的，则存储在第2、第6、第10等对4取模为2的存储地址空间中，如果光脉冲信号是180相位的，则存储在第3、第7、第11等对4取模为3的存储地址空间中，如果光脉冲信号是270相位的，则存储在第4、第8、第12等对4取模为0的存储地址空间中，这样存储器中连接地址中的采样点的间隔就是T/4，事件距离精度就相当于A/D采样周期为T/4,即事件距离精度提高到原来的4倍。

实施例3  八相位移相

参照图3，本实施例的时钟移相装置包括11个部件，分别是顺序连接的时钟移相模块1、第一光脉冲产生模块3-1、第二光脉冲产生模块3-2、第三光脉冲产生模块3-3、第四光脉冲产生模块3-4、第五光脉冲产生模块3-5、第六光脉冲产生模块3-6、第七光脉冲产生模块3-7、第八光脉冲产生模块3-8、光脉冲选择模块3和存储控制模块4。工作过程如下：假设A/D采样周期为T,时钟移相模块1产生0相位、45相位、90相位、135相位、180相位、225相位、270相位与315相位的8个时钟，则接续两个时钟的相位差为T/8；第一光脉冲产生模块3-1、第二光脉冲产生模块3-2、第三光脉冲产生模块3-3、第四光脉冲产生模块3-4、第五光脉冲产生模块3-5、第六光脉冲产生模块3-6、第七光脉冲产生模块3-7、第八光脉冲产生模块3-8产生8种时延相差T/8的光脉冲信号；光脉冲选择模块3交替选择8个时延相差T/4的光脉冲信号，第一次测试选择0相位的光脉冲信号，第二次测试选择45相位的光脉冲，第三次测试选择90相位的光脉冲信号，第四次测试选择135相位的光脉冲信号，第五次测试选择180相位的光脉冲信号，第六次测试选择225相位的光脉冲信号，第七次测试选择270相位的光脉冲信号，第八次测试选择315相位的光脉冲信号，这样交替选择8种时延的光脉冲信号输出；存储控制模块4根据光脉冲信号选择模块3输出哪种时延的光脉冲信号进行存储控制，如果光脉冲信号是0相位的，则存储在第1、第9、第17等对8取模为1的存储地址空间中，如果光脉冲信号是45相位的，则存储在第2、第10、第18等对8取模为2的存储地址空间中，如果光脉冲信号是90相位的，则存储在第3、第11、第19等对8取模为3的存储地址空间中，如果光脉冲信号是135相位的，则存储在第4、第12、第20等对8取模为4的存储地址空间中，如果光脉冲信号是180相位的，则存储在第5、第13、第21等对8取模为5的存储地址空间中，如果光脉冲信号是225相位的，则存储在第6、第14、第22等对8取模为6的存储地址空间中，如果光脉冲信号是270相位的，则存储在第7、第15、第23等对8取模为7的存储地址空间中，如果光脉冲信号是315相位的，则存储在第8、第16、第24等对8取模为0的存储地址空间中，这样存储器中连接地址中的采样点的间隔就是T/8，事件距离精度就相当于A/D采样周期为T/8,即A事件距离精度提高到原来的8倍。