中文

Zakharov-Shabat 型连续谱的快速逆非线性傅里叶变换

信息论 2017-08-29 v3 math.IT 光学

摘要

众所周知,非线性薛定谔方程(NSE)可模拟理想的光纤通信信道。尽管 NSE 是一个非线性演化方程,但可以利用非线性傅里叶变换(NFT)对其进行解析求解。近来,利用该 NFT 及其逆变换来(解)调制数据的收发器概念引起了广泛关注。快速的(逆)NFT 算法是基于 NFT 的光纤通信系统仿真与实时实现的关键需求。虽然在加速正向 NFT 方面已取得很大进展,但对其逆变换的了解较少。非线性傅里叶谱通常包含连续部分和离散部分,但迄今为止,文献中仅报道了针对连续谱为零的信号的快速逆 NFT。本文研究了互补情况,并首次提出了针对离散谱为空的信号的快速逆 NFT。这是最近提出的非线性逆合成方案中发射机所需的情况,但该问题也出现在诸如光纤布拉格光栅设计等不同应用领域。我们的算法仅需 O(Dlog2D)\mathcal{O}(D\log^{2}D) 次浮点运算即可生成所需信号的 DD 个样本,这比当前 O(D2)\mathcal{O}(D^{2}) 的最先进技术快了近一个数量级。本文还首次量化了在时域截断信号对 NFT 的影响。

关键词

引用

@article{arxiv.1607.01305,
  title  = {Fast Inverse Nonlinear Fourier Transforms for Continuous Spectra of Zakharov-Shabat Type},
  author = {Sander Wahls and Vishal Vaibhav},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1607.01305},
  year   = {2017}
}

备注

The paper is being withdrawn because both of the authors no longer agree with the conclusions drawn in the paper