1. 研究目的与意义（文献综述）

研究通信系统就是为了尽可能的提高传输信息的容量和传输的距离，所以为了提高通信系统的传输质量，需要提高以上两点。信息容量是信息载波频带宽度，传输距离又会随着损耗增大而减少。对于传统的电通信，其载波是电波，应用最广泛的是微波波段的有线传输，电波在同轴电缆里面传输的损耗与信号频率的平方成正比，要提高通信系统的传输质量就要减小损耗，增大电缆的结构尺寸，然而要保证信号传输时模式的单一，不允许增大结构尺寸，这就造成了电通信的瓶颈。光通信相对于电通信，其载波是光波，光波频率比电波高了几个数量级，现在的光通信基本采用红外光，它的频率比电通信采用的微波多了3个数量级，光通信采用的光纤是石英材料组成，可以通过提高光纤的制作工艺实现在宽波长范围内的低损耗。因此，研究光纤通信是提高通信系统质量的要求。

光纤通信分为相干光通信与非相干光通信，相干光通信除了具有一般的光纤通信系统的传输容量大，损耗小，重量轻体积小，抗电磁干扰好，保密性好和节约金属材料等优点之外，还具有很高的信号灵敏度和信道选择性，可以用做光纤传感和频分复用信号传输系统，充分的提高了信号容量，是现在主要研究的通信手段，具有很高的研究价值和实用性。

1960年maiman发明了世界上第一台红宝石激光器，使光通信的发展成为可能，1966年7月，英籍华人高锟发表了关于通信传输新介质的论文，光通信发展发生了根本性的变化，20世纪90年代，edfa和wdm的技术得到了普及，在民用领域传统光通信系统已足以保证通信性能，而在某些无法使用edfa通信领域，相干光通信的无中继距离远大于传统光通信，成为某些特殊环境通信要求的必然选择，对此国外进行了大量的研究。1997年，esa与德国航天中心合作研究星地激光通信中光学地面站的1.06μm光外差探测技术。1998年以来日本国家宇宙开发事业团进行了大量星间相干光通信的研究。1999年左右，加州理工jpl实验室重点研究通过相干光通信技术扩展星间光通信链路的信道容量，麻省理工林肯实验室研究了各种相干通信方案在leo星间平台振动条件下的信噪比、误码率等通信性能，并提出了发射功率自适应技术方案，其实验装置通信距离3000km，误码率1.0e-6.码速率2gbit/s。相干光通信在短短50年间取得了如此巨大的发展，现在主要用于无中继传输，相干检测和光纤传感等领域。

2. 研究的基本内容与方案

研究的基本内容是通过相干光通信系统实现高阶调制格式和偏振态复用的应用。目标是深入研究相干光通信系统的发送端构成及原理，并在此基础上用matlab对关键技术进行仿真。拟采用的技术方案如下。

相干光通信系统发送端原理图如下图所示。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需相关知识与方案要求。确定方案，完成开题报告。

第4－8周：深入学习相干光通信系统相关知识。

第9－13周：用matlab对发送端关键技术进行仿真。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]徐盛晨,喻松,柯超凡等.相干光通信系统中的自动相位补偿方法实验[j].红外与激光工程,2013,(z2):481-484.doi:10.3969/j.issn.1007-2276.2013.z2.038

[2]孟世胜.相干光通信系统中载波相位估计算法的研究[d].南京邮电大学,2013.

[3]牟近辰.数字信号处理算法在相干光通信系统中的应用[j].通讯世界,2015,(9):18-18.