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近些年来，人们越来越青睐采用数字信号处理（DSP）的方法处理相干检测中的信号损伤。一方面，相干检测技术在频谱效率上占有较大的优势，而这对提高单个信道的传输容量的作用是直接的。另一方面，基于数字信号处理的相干检测技术能够在电域补偿光纤中的线性（色度色散（CD）、偏振模色散（PMD））及非线性损伤，它具有成本低的优势。色度色散（CD）补偿是相干检测技术中最重要的技术之一，伴随着网络传输速率的越来越快，CD补偿技术也越来越显其重要性。与此同时，人们对CD补偿的算法与硬件实现研究也随之增加。本文首先介绍了了相干检测技术的基本原理，对比分析了直接检测及相干检测的性能优劣。分析和讨论了相干检测中的光纤信道均衡技术，针对不同长度滤波器对CD补偿算法的影响，进行了仿真对比。特别地，针对CD补偿算法进行了较为详细的介绍，基于最小均方差（LMS）的自适应滤波器、光纤色散FIR滤波器（FD-FIR）、盲查找滤波器都在文中作了详细阐述。文章利用Optisystem和MALAB搭建了偏振复用QPSK相干通信系统，并在此系统上仿真和比较分析了最小均方差（LMS）的自适应滤波器、光纤色散FIR滤波器（FD-FIR）、盲查找滤波器的性能优劣。针对光传输系统中算法从系统模型到硬件实现验证的阻隔问题，本文简单介绍了近年来逐渐为人们推崇的基于模型的FPGA设计方法及流程。之后，文章分析和讨了相干检测实时信号处理对系统级算法的约束，指出算法应该支持并行处理，并且能够达到较高的硬件效率。最后，文章利用System Generator实现了基于FPGA的LMS自适应算法。针对CD补偿算法中FIR滤波器结构的的硬件实现，文章提出了改进的复数FIR滤波器结构，综合结果表明，乘法器速度性能提升近12％，而其资源消耗却降低了14％。