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近十年来,我们见证了多媒体传输设备的革命性发展,如:平板电脑,智能手机的广泛使用。而这些应用的使用也需要越来越多的网络带宽,因此传统的光网络需要升级来满足日益增大的网络容量需求。对于光纤骨干传输网而言,单通道传输速率从目前的10Gbit/s提升至40Gbit/s乃至100Gbit/s已经成为必然趋势。为了进一步减少通信成本,增加通信带宽容量和速率,人们开对新型调制进行了广泛研究。DP-16QAM由于拥有更高的频谱效率(理论频谱效率可达8bits/HZ)而成为国内外研究热点。除了采用新型的调制方式以外,目前无线通信领域中成熟的正交频分复用技术成为了高速光通信传输的一个新的研究热点。本论文主要围绕以上两个研究热点:(1)新型调制信号DP-16QAM(2)CO-OFDM系统进行展开研究。研究了新型调制信号DP-16QAM的传输损伤情况及其补偿方法,以及各种调制信号在CO-OFDM系统中传输性能表现。通过仿真的方式,研究了采用光反向传输(OBP)和数字反向传输(DBP)损伤补偿下的DP-16QAM调制信号,在传输1600km后信号误码率的变化情况。实验表明OBP、DBP都能很好的补偿系统的损伤,但OBP不能根据实际链路情况灵活调节补偿的范围,当链路有所变化时,原先的补偿系统就不再适用;DBP虽可以灵活的调节各项补偿的参数,但要获得高性能的系统需要大量的计算资源。再对比分析采用两种结合方式时系统误码率的变化情况,得出OBP与不同计算步长DBP的结合方式,未能改善系统的性能。而OBP与不同反向传输距离DBP的结合方式,较单独使用DBP的系统,能以更短的反向传输补偿距离获得更低的误码率。最后对CO-OFDM系统进行了系统的仿真分析,选用数字补偿方式研究了BPSK、QPSK、4QAM、16QAM以及64QAM信号在CO-OFDM系统中的传输情况。仿真实验表明CO-OFDM系统中调制阶数越低,发射功率变化对系统性能的影响越小。且综合考虑传输距离、误码率、传输速率等因素后,认为QPSK的综合性能较为突出。所以CO-OFDM系统采用QPSK调制信号能获得很好的系统性能。