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随着通信业务量例如视频共享、高清电视以及云计算的急速增长,提高现有骨干网的数据传输能力势在必行。在相干光通信系统中提高比特传输速率可以从两个方面入手,一方面是提高符号速率,另一方面是提高每符号所含的比特数也就是调制阶数。提高符号速率就必须增加接收机中ADC的采样速率以准确地恢复信号;提高调制阶数又必须增加ADC的分辨率以更准确地区分信号。然而在现有的技术条件下很难得到同时具有高分辨率和高采样率的ADC。由于提高ADC的采样率不仅能满足更高的符号速率而且能实现过采样,因此为了能够实现更高的采样速率,本文主要研究了ADC的分辨率如何影响相位估计接收机的性能,以及确定合理的ADC分辨率。本文首先介绍了相干光通信系统的基本理论,包括相干光通信系统的基本结构、相干光通信的优点及发展历程。然后基于相位噪声的特性介绍了两种相位估计算法——M次幂算法和DAML算法,仿真结果表明调制阶数越高,系统的相位噪声容限越低。其次,建立了ADC分辨率受限的相位估计相干接收机模型。首先建立了ADC的量化模型,讨论了量化噪声在对接收机性能影响上区别于其他噪声的特性。然后在量化模型的基础之上将信号连续的概率密度转化为了离散的概率分布。同时文章推导出了在无相位估计以及在采用DAML相位估计算法时各自的MPSK系统误码率公式。最后,通过对不同调制方式下ADC不同分辨率对M次幂以及DAML相位估计接收机误码性能的影响进行仿真分析,发现对于这两种类型的接收机,每符号含N比特信息的MPSK系统所能接受的最低ADC分辨率为N+2比特,同时N+3比特的分辨率是足够的。16QAM系统所能接受的最低分辨率为6比特,6比特也是合理的分辨率。同时通过仿真讨论了ADC量化范围对不同调制方式、不同相位估计接收机性能的影响。仿真结果和理论分析都表明,ADC的量化范围不得小于携带最高能量星座点信息的符号的平均幅度,否则相位估计的误差将急剧增大。