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近年来,随着云计算、大数据等多媒体业务的蓬勃发展,广大民众对信息的需求呈现逐年增长的趋势。因此要求现有的城域网和骨干网能够承载更大容量的数据传输。光纤通信技术以其大带宽(大于20 THz)、低损耗(小于0.2 dB/km)、低成本、抗电磁干扰等优点,使其成为目前主流的有线通信方式。然而光纤并不是一种理想的传输媒介,信号在光纤中传输会受到色度色散、偏振模式色散、非线性效应等因素的影响。相干光通信与数字信号处理技术的不断发展与完善,使得传输中所受到的线性和非线性失真都可以得到补偿。由于非线性效应的随机特性,使得其补偿难度加大,目前非线性效应还不能实时有效的补偿。本文以逆散射方法抑制非线性效应为研究主线。主要研究内容如下：首先,介绍了相干光通信系统的组成原理,重点介绍了IQ调制原理和相干解调原理,并进行了相关的理论分析。同时对逆散射理论进行了研究与理论推导。并且利用VPItransmissionMakerTM仿真平台搭建了相干光通信传输仿真系统。其次,研究了基于非线性频谱管理的非线性预补偿算法。运用该算法对输入信号进行预补偿处理,实现线性谱与非线性谱的均衡,以此来抑制非线性效应对信号的不利影响。仿真结果表明,在传输距离为3600 km,非线性系数为1.27w-1·km-1,光纤损耗为0.2 dB/km的情况下,不考虑ASE噪声时,本文所研究的非线性预补偿算法相对于仅补偿色散情况最高可提高2.02 dB；若考虑ASE噪声(噪声指数5 dB),该算法最高可达1.79 dB的非线性抑制效果。并且激光器线宽对该算法影响不大。最后,研究了基于非线性傅里叶变换的非线性预补偿算法。对发射信号进行预补偿,消除信号非线性谱中的非线性分量,以此来抑制非线性效应,提高信号传输质量。本文分别仿真了QPSK和16QAM两种调制格式的信号在光纤中的传输。仿真结果表明,该算法对这两种调制格式所受到的非线性效应都有很好的抑制效果。与仅补偿色散算法相比,对于QPSK信号,理想条件下,系统性能最高可提高1.72 dB；仅考虑光纤损耗时,系统性能最高可提高2.33 dB；同时考虑光纤损耗和放大器噪声时,系统吸能最高可提高2.11 dB。对于16QAM信号,在传输距离为2400 km情况下,该算法最高可达1.24 dB的非线性抑制效果。