基于遗传神经网络的光纤激光网络回波信号增强方法

作     者：武文权 任志红 闫静静 WU Wenquan;REN Zhihong;YAN Jingjing

作者机构：山西应用科技学院太原030062 

出 版 物：《激光杂志》 (Laser Journal)

年 卷 期：2025年第46卷第1期

页      面：185-190页

学科分类：08[工学] 0803[工学-光学工程] 

基　　金：教育部产学合作协同育人项目(No.221005452055221) 

主　　题：遗传算法 神经网络 光纤激光网络 回波信号增强 信噪噪声抑制 

摘      要：光纤激光网络中的回波信号会受到光衰减、色散等因素的影响,导致回波信号特征变得复杂多样,降低了信号增强的效果,因此,提出基于遗传神经网络的光纤激光网络回波信号增强方法。使用经验模式分解法,将原始回波信号分解为若干本征模态函数,并用粗糙惩罚函数进行平滑处理,抑制信号噪声。基于高斯函数拟合方法,提取与去噪后回波信号函数规则一致的特征。根据回波信号特征提取结果,基于遗传算法优化神经网络的权重和门限,多次训练运算,输出最优解序列,即回波信号增强结果,避免回波信号特征变化对增强结果的影响。实验结果表明,该方法能够有效抑制回波信号中的噪声,能够精准提取回波信号的波形变化特征,并且峰值信噪比最高达到了42.3 dB。