1 中国地质大学 机械与电子信息学院，武汉 430074
2 中国信息通信科技集团有限公司 光纤通信技术和网络全国重点实验室，武汉 430074
【目的】高速无源光接入网络中存在光纤色散、非线性损伤和带宽限制等问题，导致传统强度调制和直接检测技术的功率预算损失较高，难以满足高速无源光接入网络的要求。
【方法】为了更好地提升强度调制和直接检测光接入系统的速率和性能，文章在Volterra判决反馈均衡器（VDFE）的基础上，研究了基于递推最小二乘估计（RLS）算法的VDFE-RLS信道均衡方法。该均衡器采用RLS算法对其中的抽头系数进行更新。该均衡器包含了一、二、三阶Volterra级数，其中一阶Volterra级数对线性损伤进行补偿，二阶和三阶Volterra级数能够对非线性损伤进行补偿。文章将该均衡器应用于经过20 km传输后的单波长为200 Gbit/s的O波段强度调制和直接检测技术的下行光接入系统中。
【结果】实验结果表明，RLS算法相比传统的最小均方（LMS）算法在均衡器中表现出来的性能更好。此外，VDFE-RLS可以实现>29 dB的功率预算。VDFE-RLS相比于传统的基于Volterra的前馈均衡器（VFFE），当VDFE-RLS和VFFE-RLS均衡器长度相同时，可以实现2.2 dB功率预算的提升。当VDFE-RLS的均衡器长度为VFFE-RLS的一半时，前者相比后者仍可以提升0.5 dB的功率预算。
【结论】文章所述系统相比其他传统系统在能够缩短均衡器长度的同时，能提高系统的功率预算，还能最终恢复出准确度较高的信号。
Volterra判决反馈均衡器 递推最小二乘估计 Volterra级数 自适应滤波算法 VDFE RLS Volterra series adaptive filtering algorithms 光通信研究
2024, 50(1): 23013601
1 陆军工程大学石家庄校区, 石家庄 050003
2 中国人民解放军63850部队, 吉林 白城 137000
3 中国人民解放军65735部队, 辽宁 丹东 118000
针对目前Volterra频域核辨识方法复杂、精度不高等问题, 提出一种基于神经网络的Volterra频域核辨识方法。首先选择多组频率基准确测量各阶Volterra频域核的幅值, 利用BP神经网络可以任意逼近非线性函数的特点, 针对不同阶Volterra频域核设计不同的神经网络模型, 进行分阶辨识, 最后通过一个非线性电路进行仿真验证。仿真结果表明, 该方法可直接辨识频率范围内任意频率对应的Volterra频域核, 过程简单、准确度高, 易于工程实现。
Volterra级数 非线性 频域核辨识 神经网络 Volterra series nonlinear frequency-domain kernel identification neural network
1 陆军工程大学, 石家庄 050003
2 中国人民解放军63850部队, 吉林 白城 137000
在基于频率响应的非线性模拟电路故障诊断中, 为了克服现有方法的不足, 更好地选择测试激励信号, 利用Volterra级数进行建模, 提出了频率基搜索和遗传算法相结合的测试激励智能优化设计方法。先通过全局搜索得到使各阶核输出频率不重合的频点集, 再以各故障状态特征向量之间的欧氏距离之和为目标函数对频率基进行筛选, 得到最优测试激励信号, 并以一非线性电路验证了该方法的有效性。
模拟电路 故障诊断 Volterra级数 非线性 激励优化 analog circuit fault diagnosis Volterra series nonlinearity stimulus optimizing
讨论了运用二阶Volterra级数滤波器进行海杂波建模预测的方法。根据相空间重构理论，以海杂波序列的嵌入维数作为滤波器长度，建立了二阶截断的Volterrra滤波器并行的乘积耦合实现结构，降低了滤波器的应用复杂程度。采用了一种自适应调整的NLMS算法实时调整滤波器系数，对比试验表明该算法具有更快的收敛速度和更小的均方误差。用Volterra级数滤波器对真实海杂波数据进行了预测分析，结果表明该模型能够准确地预测海杂波，虽然在一步预测误差性能上稍逊于RBF网络，但在较大步长时性能占优。
海杂波 预测 模型 Volterra级数滤波器 sea clutter prediction model Volterra series filter
兰州大学信息科学与工程学院现代通信技术研究所, 甘肃 兰州 730000
利用级数收敛理论, 推导出了基于Volterra级数理论的非线性薛定谔方程(NLSE)半解析解的收敛性质的表达式, 得到了保证级数收敛所允许的光脉冲最大输入功率、传输距离和所用Volterra级数模型的阶数以及与光纤参数之间的关系。利用数值计算得到了在给定光纤参数的情况下, 使用不同阶数的Volterra级数时为保证级数收敛所允许的光脉冲最大输入功率和传输距离的关系曲线, 结果表明, 使用不同阶数的Volterra级数来描述光脉冲传输时, 与阶数相对应的为保证级数收敛所允许的光脉冲最大输入功率也不同, 同时脉冲的宽度和光纤的色散都对为保证级数收敛所允许的光脉冲最大输入功率有影响。
光纤光学 非线性薛定谔方程 Volterra级数 级数收敛
