一种高精度四次方载波相位恢复算法

简介：
本研究提出了一种创新的四次方载波相位恢复算法，显著提升了通信系统的性能与稳定性，适用于高频、高速数据传输环境。 在相干光通信系统中,激光器相位噪声会导致信号在复平面内发生旋转,因此需要接收端进行载波相位估计和恢复。利用M次方载波相位恢复算法进行相位估计时，通常会简化对相邻N个符号求和取平均的过程来减少加性高斯噪声的影响，但本段落提出的方法将由残余频偏、相位噪声及加性高斯噪声引起的总相位偏移量作为一个整体直接估计每个符号的总相位偏移，并从中恢复出调制相位。通过仿真比较了该算法与传统M次方载波相位恢复算法，发现使用本段落提出的算法进行相位恢复后，信号相位与原调制相位之间的误差仅为10^-16 rad,而采用传统方法的误差可达0.3 rad。这表明新方法能够更准确地恢复出调制相位，并具有更高的估计精度。 此外，利用该算法可以在未执行频偏补偿的情况下直接完成相位恢复，相比之下，传统的载波相位恢复算法只能在已进行频率偏差校正后的信号上工作。由于省略了求和取平均的步骤，本段落提出的算法还降低了计算复杂度。