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相干光通信由于其接收灵敏度高、可以传输多种调制格式信号等优点在高速长距离光通信的研究中备受关注。但是由于相干光通信在进行相干检测时可能会使得接收信号相位存在π/2、π或3π/2的相位模糊,导致接收端不能正确的恢复出原始发送信号。相位模糊问题可在信号调制之前采用差分编码技术来解决。但是由于差分编码属于有记忆调制,容易造成信号误码扩散,因此需要用信道编码方式进行补偿。本文主要针对相干光通信系统中的相位模糊问题,提出将LDPC差分联合迭代译码技术应用于高速PDM-16QAM相干光系统中,在低冗余度的情况下,通过利用LDPC译码器和差分译码器之间进行外信息交换来补偿相位模糊所带来的系统误码损耗,并进一步降低系统对OSNR的需求。具体研究成果如下:1、提出了一种新的改进的16QAM软解调算法,并通过数学分析和推导得到16QAM的SISO差分译码算法。首先对16QAM差分编码调制技术的实现进行了理论分析,然后对传统的两种软解调算法进行详细介绍。由于传统Log-MAP和Max-Log-MAP软解调算法的计算复杂度过高,因此,针对16QAM差分编码调制技术中独特的16QAM调制方式提出了一种改进的Log-MAP软解调算法,大幅度降低了计算复杂度,而且系统性能只有极小的损耗。最后以卷积码译码算法为基础推导得到16QAM的SISO差分译码算法。2、针对相干检测带来的相位模糊问题,提出并研究了基于LDPC差分联合迭代译码技术的高速长距离PDM-16QAM相干光通信系统。首先给出了 LDPC差分联合迭代译码模型结构,并分别介绍了各模块功能,然后对整个迭代译码的过程进行了介绍,并搭建了基于LDPC差分联合迭代译码技术的高速PDM-16QAM相干光仿真系统,对其进行了全面的仿真。仿真结果表明,LDPC差分联合迭代译码技术通过LDPC译码器和差分译码器之间的迭代译码,能够在解决相位模糊问题的同时,在不增加系统额外的冗余度的前提下,补偿由差分编码造成的OSNR代价,并进一步改善系统误码性能,降低高速长距离相干光通信系统对OSNR的需求,是一种比较适用于高速长距离相干光通信系统的联合编码调制技术。