针对基于高阶正交幅度调制(QAM)的大线宽相干光正交频分复用(CO-OFDM)系统, 提出了一种基于时域和频域卡尔曼滤波(KF)联合估计的相位噪声补偿算法。所提算法在发射端插入时域训练符号和导频序列, 在接收端基于训练符号进行频域卡尔曼滤波后得到信道估计值, 进行时域扩展卡尔曼滤波(EKF)后得到相位噪声粗略估计值。时域相位噪声估计值为复数值, 为获得较好的补偿效果, 根据导频序列数目将每个OFDM符号分割为若干个亚符号。在导频序列处进行时域EKF, 通过在每个亚符号最后一个导频处进行线性插值, 得到每个采样点的相位噪声粗略估计值。对粗略相位噪声补偿后的频域数据进行预判决, 并对时域相位噪声进行精细补偿。采用所提算法对传输速率为50 Gbit·s-1 、传输距离为100 km的CO-OFDM系统进行了数值模拟, 结果表明所提算法与其他方法相比取得了较好的补偿效果。对于激光器线宽为1 MHz(16QAM)和800 kHz(32QAM) 的CO-OFDM系统, 误码率可达前向纠错上限。

基于大线宽相干光正交频分复用(CO-OFDM)系统, 提出了一种可以有效克服符号判决错误的盲载波间干扰(ICI)相位噪声补偿算法。使用该算法之前, 先使用无迭代盲(IFB)算法对公共相位误差(CPE)的相位噪声进行补偿。该算法采用了形式简单的代价函数, 可大幅减小计算复杂度。该ICI相位噪声补偿算法包括粗略ICI和精细ICI相位噪声补偿两个阶段, 先使用平均能量盲(Avg-BL)算法进行粗略ICI相位噪声补偿, 再使用公共相位误差分割补偿(CPEC)算法进行精细ICI相位噪声补偿。该CPEC算法对粗略ICI相位噪声补偿后的频域数据进行判决, 再将每个接收到的正交频分多路复用(OFDM)时域符号分割为一定数目的亚符号, 从而求出每个亚符号中相位噪声的近似平均值。Avg-BL算法有效解决了CPEC算法中的符号判决错误传播问题;CPEC算法在时域OFDM亚符号分割数目较大的情况下, 对ICI相位噪声具有较好的补偿效果。对50 Gbit/s CO-OFDM系统在传输距离为100 km的情况进行了仿真, 仿真结果表明, 与Avg-BL算法和CPEC算法等ICI相位噪声算法相比, 所提算法具有较好的相位噪声补偿效果, 且具有较高的频谱利用率。在该算法中, 选择合适的时域OFDM亚符号分割数目, 可取得较好的补偿效果, 且算法复杂度并未显著增加。