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随着光纤通信技术的发展，光纤非线性效应成为限制系统传输容量的一个重要因素。多种非线性补偿技术被提出，其中数字背向传输(DBP, Digital Back-propagation)利用数字信号处理(DSP, Digital Signal Processing)技术能够实现在数字域中对色散和非线性效应的有效补偿，成为当下的一个研究热点。此外，为了满足接入网带宽需求的增长，WDM(Wavelength Division Multiplexing)-PON(Passive Optical Network)被认为是一种很有前景的技术。而在 WDM-PON中，瑞利后向散射(RB, Rayleigh Backscattering)噪声会严重影响系统的性能，所以对RB噪声进行补偿是非常重要的。 DBP需要知道光纤链路的参数，但是在实际的动态网络中光纤链路参数是没法确定的。自适应DBP(A-DBP, Adaptive DBP)算法能够实现对非线性效应的自适应补偿，但是现有的A-DBP算法都面临着复杂度高的难题。本论文提出了一种改进的基于信号强度信息的A-DBP算法，在 A-DBP算法中引入了分圈和重映射的方法来确定非线性系数，并采用了二次插值法来实现算法的迭代。利用仿真软件建立了一个长度为2000 km的25 GBaud16-QAM(Quadrature Amplitude Modulation)偏振复用相干光纤传输系统，对提出的A-DBP算法与已经报道过的算法的性能进行了比较。结果证明所提出的A-DBP算法不仅能够获得更好的性能，并且还可以降低算法的运算复杂度。 为了补偿 RB噪声，本论文提出了一种基于正交编码的方案，并将之用于环形WDM-PON中，能够实现成本的降低。通过实验验证了所提出的基于正交编码的环形WDM-PON RB噪声抑制方案，实验结果表明，所提出的正交编码方案能够提升上行传输性能。当下行信号速率为5 Gb/s，上行信号速率为2.5 Gb/s时，所提出的正交编码方案能够获得高达1.8 dB的功率裕值。而当上行信号和下行信号速率均为5 Gb/s时，正交编码方案获得的功率裕值可达1.69 dB。