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最小频移键控(Minimum Shift Keying,MSK)作为一种新型的调制格式,凭借着相位连续、频谱能量集中、包络恒定、边带衰弱快等优点广泛应用于无线数字通信系统中。近年来,随着光学元器件和数字信号处理器的发展,使得用电信号处理方法来减轻光传输中的损伤越来越引人注目。本文主要针对光相干检测通信系统中MSK信号所受的信道损伤进行研究,搭建了基于MSK调制的单载波相干光系统,在接收端通过DSP算法进行补偿,取得的主要研究成果如下:1、提出了一种基于格雷互补序列的符号定时同步算法,并在基于MSK调制的相干光系统中进行仿真研究。由于时间偏差的影响对单载波系统比对正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)系统更加严重,因此定时同步在单载波系统中显得尤为重要。本文利用格雷互补序列对的自相关互补特性设计训练序列和定时同步函数,通过均值(Mean)和均方误差(Mean Square Error,MSE)比较了所提出的算法与几种传统的基于数据辅助的同步算法Schmidl、Minn和Park之间的性能优劣。其仿真结果表明所提出的新算法可以获得优良的定时偏移曲线,尤其在光信噪比(Optical Signal Noise Ratio,OSNR)较低的情况下,其Mean和MSE比其他三种算法的要小。2、提出了一种基于数据辅助的时频域联合信道估计和均衡算法,并在基于MSK调制的相干光系统中进行仿真研究。本文在接收端通过DSP算法对传输系统中所受的信道损伤进行均衡和补偿。利用在初始同步过程中获得放大的信道抽头冲激响应值,通过离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform,DFT)得到信道的频域估计值,然后采用基于Laurent分解的符号频域均衡进行处理,并通过仿真验证了该方案的可行性。5Gb/s 的 MSK 信号通过 80km 的标准单模光纤(Standard Single Mode Fiber,SSMF),在接收端进行同步之后使用所提出的算法对光信道损伤进行补偿,再通过载波恢复和解调还原数据信息,并且与正交相移键控(Quadrature Phase Shift Keying,QPSK)调制格式的性能进行分析比较。仿真结果表明,相比于QPSK调制格式,MSK在低速率、短距离的光传输中有更好的性能,对于下一代光接入网有较好的应用前景。