相干光通信系統中載波相位估計算法研究.pdf

1、相干光通信結合數字信號處理(Digital Signal Processing, DSP)近年來得到飛速的發(fā)展，利用DSP算法可以有效的補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，高階調制格式如正交幅度(Quadrature Amplitude Modulation, QAM)調制等高頻譜利用率的調制方式被認為可以有效的滿足高容量的傳輸，但是對于高階調制格式而言，其對由發(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

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

3、得32QAM中第一級可用于相位估計的星座點由25％提升到75%，大大增強了相位估計算法對相位噪聲的跟蹤能力。通過MATLAB建立信號模型，分別對兩種算法的單獨性能以及與交叉星座圖變換(Crossed Constellation Transform, CCT)和最大似然(Maximum likelihood, ML)估計算法組成的多級相位估計算法進行了仿真比較分析。仿真結果表明，在單級的情況下所提出的準QPSK分圈算法相對于傳統QPSK分