研究目的和意义

本课题基于相干光通信技术，系统从在接收端接收到的光信号中提取基带信号，并通过对基带信号的处理，估计并补偿发送端与接收端激光器存在的频率偏移和由于激光器线宽所引起的相位噪声，以恢复出发送端发送的原始数据。

相干光通信系统仍面临很多问题，它相比于光通信系统所采用的强度调制/直接检测(IM/DD)来说相位噪声的影响更大，是不容忽视的。  

课题途径及步骤

本课题主要利用相干光通信仪器将接收到的信号利用几种不同的算法进行载波相位恢复的研究与设计。

采用基于QPSK码型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，利用载波相位恢复算法进行相位恢复，将得到的最终星座图与QPSK原始星座图对比，进行分析比较。

课题实施主要分为：收集资料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、设计载波相位恢复算法、实验与结果分析等几个阶段。 

可能遇到的问题及应变措施

本课题主要利用相干光通信仪器将接收到的信号利用几种不同的算法进行载波相位恢复的研究与设计。

采用基于QPSK码型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，利用载波相位恢复算法进行相位恢复，将得到的最终星座图与QPSK原始星座图对比，进行分析比较。

本课题基于相干光通信技术，在 Matlab 软件开发环境下，以 QPSK 为调制信号的条件下，开展了相干光通信系统载波相位恢复算法的研究、设计与仿真。详尽阐述了作者对载波相位恢复算法的设计仿真和最后结果的分析，同时对其中涉及的相干光通信系统，接收端数字信号处理以及 QPSK 调制技术和相干检测中的零差检测的原理进行了介绍。

本文共分为五章。第一章绪论，第二章 QPSK 相干光通信系统，第三章相干光通信载波相位恢复算法，第四章算法设计流程图及仿真结果，第五章总结与展望。

本文的主要内容和结构安排

本文基于相干光通信技术，在 Matlab 软件开发环境下，详尽阐述了作者对正交相移键控（QPSK）调制的相干光通信系统的载波相位恢复算法的设计仿真和最后结果的分析， 以及它涉及的相干光通信系统、接受端的数字信号处理技术的原理介绍。论文在最后做出总结的同时还对相干光通信的未来进行了讨论。

第一章 绪论，首先介绍了相干光通信系统的发展历史，然后简单地介绍了相干光通信的研究现状。最后提出了论文的主要内容和结构安排。

第二章 QPSK 相干光通信系统，简单介绍了 QPSK 相干光通信系统原理以及该系统相比于传统的光纤通信系统具有哪些优势，并且对 QPSK 相干光通信系统的主要技术即接收机的数字信号处理技术的原理进行介绍。

第三章 相干光通信载波相位算法，主要讲述常见的三种载波相位算法的原理。

第四章算法设计及仿真结果，给出三种种算法的程序流程图以及在 Matlab 中仿真的结果图，最后对结果做出比较总结，以及三种算法优缺点的比较。

第五章 总结与展望，对本论文的工作进行分析总结，并对相干光通信的未来进行了一些讨论，列出了一些相干光通信未来将会遇到的挑战。

本章的论述基于课题学习和研究中所做的工作进行的总结。本课题基于相干光通信技术，在 Matlab 软件开发环境下，开展了 QPSK 相干光通信系统中 DSP 技术的载波相位恢复算法的研究、设计与仿真。详尽阐述了作者对 V-V 算法，Test Phase 算法和由 DD-LMS 算法改编的新型滤波器的设计仿真和最后结果的分析，同时对其中涉及的 QPSK 码型调制技术、接受端的数字信号处理（DSP）技术以及零差技术的原理进行了介绍。