本次毕业设计将相干光通信系统作为研究课题，主要任务及目标为：基于相干光通信技术，在MATLAB软件开发环境下，以QPSK调制信号为例，开展了相干光通信系统中数字信号处理算法研究的设计与仿真，并对仿真结果进行分析改进。QPSK调制方式表现出远优俞其他调制方式的传输性能以及更好的抗非线性性能，通过时钟算法恢复将接收端和发送端时钟一致，从而研究接收机的性能，相干光通信系统的接收机灵敏度高,传输的中继距离长,更有利于充分利用光纤的宽带,提高通信质量。

设计（论文）的主要内容

(1)从光纤通信系统的发展历史和相干光通信的研究现状为角度进行了简单的背景介绍；

(2)介绍QPSK的调制解调原理，并且对QPSK相干光通信系统的主要技术即对MATLAN软件仿真原理进行介绍；

(3)利用MATLAB 软件对QPSK相干光通信系统进行建模仿真的设计和分析；

(4)对相干光通信的未来进行了一些讨论，总结一些相干光通信未来将会遇到的挑战；

设计（论文）的基本要求

以相干光通信技术为基础，在MATLAB的开发环境下，采用QPSK调制解调技术PSK码型调制解调在MATMAB上进行时钟恢复算法仿真。在此基础上，通过改进算法程序，对测得的信号时域波形以及星座进行比较分析，总结系统性能。

课题途径及步骤

本课题主要利用MATLAB 软件开展对相干光通信系统的研究、设计与仿真。

采用基于QPSK码型调制解调在MATMAB上进行时钟恢复算法仿真。在此基础上，通过改进算法程序，对测得的信号时域波形以及星座进行比较分析，总结系统性能。

课题实施主要分为：资料收集及当前研究现状分析、了解学习相干光通信技术和QPSK码型调制技术相关理论知识、MATLAB软件的仿真、设计系统、实验与仿真等几个阶段。 

毕业设计任务要研究或解决的问题和拟采用的方法：

本课题主要利用MATLAB 软件开展对相干光通信系统数字信号处理算法研究、设计与仿真。

采用基于QPSK调制技术与相干检测技术等来完成信号的发送与接收。在此基础上，通过改变不同算法进行信号的时钟恢复，在MATLAB中进行仿真计算找出时钟进行比较分析，总结系统性能。

（1）问题：相干光通信技术相关理论及研究较为薄弱，相干光通信系统开发的实际经验。

拟采取措施：向导师请教，进一步熟悉相干光通信技术相关理论，掌握MATLAB软件的使用。

（2）问题：对QPSK调制解调技术的原理不熟悉，对信号调制仿真设计造成阻碍。

拟采取措施：查找QPSK码型调制技术相关资料，掌握相关原理。

（3）问题：进行系统仿真时，对于公式程序的不理解导致仿真结果不理想

拟采取措施：向导师请教，查找相关资料，理解算法过程。

本文主要介绍了课题背景和研究意义，分析了相干光通信系统的现状和应用，并调研了相干光对于未来通信体统发展的重要研究价值和前景。本文从相干光通信系统原理和数字信号处理中的QPSK算法原理出发，论述了QPSK调制和解调原理和应用，并利用MATLAB软件进行了后期的信号处理，来对所需信号进行了恢复处理。

主要研究工作

本文研究的主要内容是从相干光通信系统原理和数字信号处理中的QPSK算法原理出发，论述了QPSK调制和解调原理和应用，并利用MATLAB软件进行了建模仿真，来对所需信号进行了重建和恢复，其主要内容包括：

1.研究QPSK的调制原理和解调原理；

2.分析QPSK的调制解调过程；

3.分析算法原理；

3.利用MATLAB设计QPSK调制和解调仿真模型；

本文主要介绍了相干光通信系统的现状和应用，并调研了相干光对于未来通信体统发展的重要研究价值和前景。从相干光通信系统原理和数字信号处理中的QPSK算法原理出发，论述了QPSK调制和解调原理和应用，并利用MATLAB软件进行了建模仿真，来对所需信号进行了重建和恢复。

本文的主要内容安排如下；

第一章为绪论，阐述了选题的目的和意义，简单的介绍了高速相干光通信系统的研究现状和背景，并大致阐述本文主要所要做的研究工作。

第二章介绍了相干光通信技术的基本内容和特点，同时简要分析了高速相干光通信系统中的应用和研究，对高速相干光通信系统的发展进行了回顾，并阐述了高速相干光通信系统的发展前景。

第三章介绍的是相干光通信系统中QPSK调制解调的基本原理介绍，概述了相干光通信系统中QPSK算法的实用性和优点，并详细的阐述了相干光通信系统中QPSK调制和解调原理。

第四章是本文研究的重点，采样时钟恢复算法及结果分析，阐述了恢复时钟的基本内容和概念，分析了恢复时钟对于相干光通信系统的高效率低成本传输的意义，详细的介绍了采样时钟恢复算法的具体内容和原理，通过MATLAB软件进行QPSK算法运算实现时钟恢复，并进行了结果分析，然后又通过对算法的改进，具体阐述改进原理再利用MATLAB软件进行算法运算从而验证改进结果，并分析了改进结果【5】。

最后对本文进行了总结，并提出了下一步研究方向。并对相干光通信系统的发展进行了展望。