梁　猛,王怡雯

(西安邮电大学 电子工程学院， 陕西 西安 710121)

光正交频分复用(optical orthogonal frequency division multiplexing，O-OFDM)技术是目前光纤通信研究领域的热点，具有抗多径衰落、抗色散的性能[1]。但是，光纤的非线性效应依旧是目前影响光通信质量的一个重要因素。

非线性薛定谔方程(nonlinear Schödinger equation，NLSE)用来描述光脉冲在光纤中的传播过程，和线性衰减、色散以及各种非线性效应[2]。理想单模光纤信道中基于沃尔泰拉级数传递函数(Volterra series transfer function，VSTF)的NLSE的半封闭式解析解[3-4]，可以用于研究色散、非线性效应对光脉冲的传输影响。利用基于稀疏沃尔泰拉矩阵在接收端设计非线性均衡器，对O-OFDM系统中的非线性进行电域的均衡[5],或基于逆VSTF的非线性电域补偿方法[6]，在偏振复用级联放大系统中有良好的补偿效果。

然而，接收端的均衡在补偿非线性的同时会放信道中的噪声，且连续的VSTF形式复杂度高，不便于计算。因此，考虑使用VSTF离散化的处理方法，降低原有VSTF表达式的复杂度，在O-OFDM系统发送端实现离散化p阶逆VSTF预补偿算法。

1　VSTF基本理论

1.1　基于沃尔泰拉级数的NLSE的解

非线性薛定谔方程描述了光脉冲在光纤中传输演化的过程。由于考虑所有光纤效应时非线性薛定谔方程不能解析求解[7]，因此对非线性薛定谔方程进行简化。在只考虑线性衰减、二阶色散，各种非线性效应综合在一起的情况下，非线性薛定谔方程可以表示为[8]

(1)

其中，A=A(t,z)是光信号的电域包络，t为传输时间，z为传输距离，β2是二阶色散系数，α是光纤的线性衰减，γ是光纤的非线性系数。……