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目前100 Gb/s速率的光.通.信系.统.已经投入市场使用,当前研究重点放到了100Gb/s以上的光通信系统。高速光通信系统中应用了偏振复用技术,使用偏振复用技术大大降低了系统对于色度色散(Chromatic Dispersion,CD)、偏振模色散(Polarization Mode Dispersion,PMD)这一系列劣化损伤的容忍度,信道估计和解偏振复用越来越难以实现。随着数字电路芯片制作工艺水平的提升,模数转换器(Analog to Digital Converter,ADC)所需达到的采样速率与光传输速率相匹配的要求逐步成为现实。利用相干光正交频分复用(Coherent Optical Orthogonal Frequency Division Multiplexing,CO-OFDM)不仅能增大接收机灵敏度,而且能够辅助数字信号处理(Digital Signal Processing,DSP)来抵抗光信道中的劣化,比如CD和PMD。在采用PDM-CO-OFDM技术的通信系统中的大部分DSP技术中,信道估计技术是其中非常重要的一门技术,是解偏振复用的首要任务。最小二乘(LS,Least Square)信道估计算法,是当前广泛使用的信道估计算法,其算法复杂度低,但抗噪声能力差,为了提高其精确度必须进行改进。现有的信道冲击响应(Channel Impluse Response,CIR)算法可以降低噪声对LS算法的破坏,但是仍然存在一些缺陷。本文研究了偏振复用相干光正交频分复用(Polarization Division Multiplexing Coherent Optical Orthogonal Frequency Division Multiplexing,PDM-CO-OFDM)传输系统。对信号和信道模型进行了分析,利用VPI Transmission MakerTM软件搭建了200 Gb/s速率的PDM-CO-OFDM光传输仿真平台。该传输平台可光纤信道的劣化进行仿真,例如CD、PMD、激光器线宽、ASE噪声等效应。利用VPI Transmission MakerTM以及MATLAB搭建了DSP算法仿真平台,在此平台上对现有的PDM-CO-OFDM光通信系统的信道估计算法进行了分析,并针对其局限性,提出了基于DFT算法的改进方案;此外,在PDM-CO-OFDM系统中引入了在图像处理领域很常用的离散余弦变换(Discrete Cosine Transform,DCT)并对DCT算法进行了改进,在VPI+MATLAB平台上得到了验证。