光性能监测是保障光网络可靠和稳定运行的关键技术之一,同时也可以为多种损伤均衡技术提供重要参考。大数据、云计算、在线视频等宽带互联网业务的兴起,在给人们的生产、生活带来各种便利的同时,也对通信系统和网络流量提出了更高的要求。得益于大规模集成电路的发展,高速光通信系统成功进入了100G的时代,国内外各大运营商也已经对其进行大规模的部署。新一代光通信系统主要基于高速相干光通信系统的高阶调制格式和复用方式,这些新技术的使用提升了频谱利用效率,也对光性能监测技术提出了新的问题和挑战。为了适应高速相干光通信系统及光网络的系统结构,光性能监测技术需要对光链路中光功率、光信道波长、色度色散(Chromatic Dispersion, CD)、偏振模色散(Polarization Mode Dispersion, PMD)、光信噪比(Optical Signal-to-Noise Ratio, OSNR)和非线性效应等参数进行高精度、大范围的实时监测。本论文主要致力于高速相干光系统中CD、OSNR和频率偏移等损伤参数监测方法的研究,主要工作如下：1.分析了高速相干光通信系统中对于信道中CD、PMD和OSNR几种损伤参数的监测技术,讨论并总结了这几种方法的优势和劣势。对于基本的非数据辅助的盲性能监测方法和数据辅助训练序列监测法进行了详细的理论分析,公式推导和仿真验证,得出了具体的监测效果以及分析了监测复杂度。2.提出了一种基于训练序列的联合监测CD和频率偏移的方法。基于信道传输模型,进行了理论分析和公式推导,讨论了不同类型和长度的训练序列对监测效果的影响,并进行了仿真验证。仿真结果证明该方法简单易行,适用于多种调制格式,码型和传输速率。具有监测精度高,范围大的优点,对于一阶PMD有较高的容忍度,对于噪声也有较高的抵抗能力。3.本论文针对相干光通信系统提出了利用统计矩监测OSNR的方法。理论推导了相干接收机端信号的统计矩与OSNR的关系并进行Matlab仿真,验证了该方法的可行性。仿真结果表明,该方法可以在一定范围内对OSNR进行精确监测,同时分析了信道中CD对于OSNR监测效果的影响。