随着互联网的飞速发展,OTN已经成为骨干传输网中的主要传输技术。作为OTN信号接收的核心环节,相干检测技术一直是光纤通信领域的研究重点,而对接收信号的色散估计与补偿技术也是非合作通信与光纤信号监测的前提。本文对100Gbps速率级DP-QPSK调制格式的OTN信号中的色散估计与补偿技术进行研究,研究内容包括:（1）深入研究分析了100Gbps速率级DP-QPSK信号相干检测的基本原理,推导了信号调制以及检测接收的过程,研究了传输系统中的信号损伤以及数字信号处理技术,重点研究了色散损伤以及色散补偿算法,基于Optisystem光通信仿真软件构建了相干检测仿真系统,为本文的研究提供数据基础与理论基础。（2）提出了改进的基于峰均功率比（PAPR）的色散估计算法,通过将搜索步长为1ps/nm时信号的PAPR视为采样率为1Hz的信号,对其进行低通滤波,可明显改善PAPR在局部最小值内的抖动和波形凹陷,减小了估计标准差,提升了算法的稳定性。通过实验对原始PAPR算法以及改进算法进行了分析研究。（3）提出了基于信号自相关功率波形（ACSPW）与PAPR的两级联合色散估计算法,解决了ACSPW算法由于固有分辨率的存在,导致其估计精度不高的问题。两级联合算法在保证了较高的估计精度的同时又减少了计算时间。