随着信息技术的发展现代社会对通信速度和容量的要求越来越高。相干光通信技术具有灵敏度高和频谱效率高的优点,并可以结合数字信号处理技术,对信号的各种损伤进行补偿,因此是提升光纤通信以及自由空间光通信（FSOC）系统性能的关键技术之一。但是,传统相干光接收机结构复杂,成本高,功耗大,不利于接入网或空间平台上的应用。而最近提出的简化数字相干光接收机（SCR）,可以用单个光探测器实现单路偏振信号的相干接收,保留了传统相干光接收机高灵敏度的优点,同时降低了其硬件复杂度和功耗。本文主要是围绕一种基于伪单边带信号的简化相干光接收机（P-SCR）,分别针对空间光通信和光纤通信系统的需求,对其光场重建和色散补偿算法模块进行优化设计。首先,主要介绍了P-SCR的结构、解调原理和所运用的数字信号处理（DSP）算法。然后,重点对光场重建算法以及色散补偿算法进行了优化设计,采用频域重叠保留算法（OFDE）和频域希尔伯特变换（HT）实现光场重建。并提出了一种基于实值FFT实现希尔伯特变换的方法,相对于传统HT算法能减少一半计算量。针对光纤通信系统中色散补偿的需求,提出了一种光场重建和色散补偿融合算法,在HT数据块大小为256时相对于传统算法减少了61%的计算量。在此基础上,我们通过搭建Matlab与VPI的联合仿真平台,对信号的解调算法进行离线验证,进而基于Xilinx公司的Ultra Scale+XVCU9P FPGA芯片开发了256路全并行光场重建及色散补偿模块,实现了40Gbps偏振复用正交相移键控（PM-QPSK）信号的实时化光场重建,接收机的灵敏度达到了预期要求。