相干光通信系統(tǒng)中載波相位估計(jì)算法研究.pdf

1、相干光通信結(jié)合數(shù)字信號(hào)處理(Digital Signal Processing, DSP)近年來(lái)得到飛速的發(fā)展，利用DSP算法可以有效的補(bǔ)償光纖通信鏈路中的各種損傷。隨著日益增加的通信帶寬需求，高階調(diào)制格式如正交幅度(Quadrature Amplitude Modulation, QAM)調(diào)制等高頻譜利用率的調(diào)制方式被認(rèn)為可以有效的滿足高容量的傳輸，但是對(duì)于高階調(diào)制格式而言，其對(duì)由發(fā)射激光器與本振激光器引起的相位噪聲十分敏感，因此相應(yīng)

2、的載波相位估計(jì)DSP算法的研究就顯得尤為重要。
　　本文首先介紹了數(shù)字相干光通信的研究背景與意義以及載波相位估計(jì)DSP算法的發(fā)展現(xiàn)狀。然后詳細(xì)分析了各種形式相干接收系統(tǒng)的原理，并對(duì)相干光通信中的DSP算法的整體流程進(jìn)行了介紹。在此基礎(chǔ)上從激光器相位噪聲的數(shù)學(xué)模型入手，著重研究分析了目前的載波相位估計(jì)算法的原理、流程以及各自的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)，并提出一種針對(duì)32QAM的基于準(zhǔn)QPSK分圈的載波相位估計(jì)方法，用以取代傳統(tǒng)的QPSK分圈法，使

3、得32QAM中第一級(jí)可用于相位估計(jì)的星座點(diǎn)由25％提升到75%，大大增強(qiáng)了相位估計(jì)算法對(duì)相位噪聲的跟蹤能力。通過(guò)MATLAB建立信號(hào)模型，分別對(duì)兩種算法的單獨(dú)性能以及與交叉星座圖變換(Crossed Constellation Transform, CCT)和最大似然(Maximum likelihood, ML)估計(jì)算法組成的多級(jí)相位估計(jì)算法進(jìn)行了仿真比較分析。仿真結(jié)果表明，在單級(jí)的情況下所提出的準(zhǔn)QPSK分圈算法相對(duì)于傳統(tǒng)QPSK分