摘 要：
光通信技术构建起了全球通信的骨架。光传送链路建模与建设是运营商、设备商以及政府必须考虑的课题。 光数字信号处理芯片以即时处理资料的特性被广泛应用，本文针对芯片的一种典型的载波恢复(CR） 算法进行研究，分别讨论了在多种情况下算法的最优工程设计方案。
针对问题一， 本文首先确定了 16QAM 由格雷映射进行编码的矩形星座图，随后根据确定的调制格式得出 SNR 与 BER 的关系，在 BER=0.02 的情况下确定了 RSNR，然后通过蒙特卡洛模拟法计算 BER 与 Pilot 符号数以及总符号数的关系，进一步确定插值方法后通过插值补偿的方式计算 BER 的增量，最终计算出 Pilot 符号数为 9，总符号数为 826 以及 Pilot 开销为 1.09%。
针对问题二， 本文首先确定了 BER 与相位噪声方差的函数关系，随后基于第一问的模型建立了考虑线宽和色散情况的目标规划模型，求解得到 Pilot 符号数与线宽以及色散的定量关系： 最后得出可视化的 Pilot 开销与线宽以及色散的变化关系图。
针对问题三，首先通过分析 RSNR 为 12.71dB 时高斯白噪声的标准差，得到接收端符号的整数位要求；然后通过定点量化该算法的参数，得出该算法的资源函数； 随后进一步分析定点量化噪声对性能的影响，得到量化噪声对应的等效相位噪声功率；最后构造定点量化的资源最优化模型， 解得： 当 LW ＜830kHz 时，最佳的定点位宽为 6；当 830kHz＜LW ＜897kHz 时，最佳的定点位宽为 7；当 897kHz＜ LW ＜912kHz 时，最佳的定点位宽为 8；当 912kHz＜ LW ＜917kHz 时，最佳的定点位宽为 9； 当线宽超过 917kHz 时， 无解。
针对问题四， 本文首先确定了性能以及代价的对应函数关系，并将数据进行归一化处理，然后建立了评价模型，最后以长距干线传输为例输入对应参数，得出当 LW=100kHz时，2长距干线传输的最佳位宽为 7。为了提供一套可自动优化位宽的方案，本文设计了一个判断模型，根据输入参数的不同提供相对应的方案。
最后，本文对模型进行了理论检验和实际检验，保证了模型的可行性，并提出了针对其它类型星座图进行进一步 CR 算法设计的改进方案。
关键词:载波恢复算法； 蒙特卡洛模拟法； 目标规划模
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