近日，物理科学与信息工程学院/山东省光通信科学与技术重点实验室白成林、许恒迎教授团队在概率整形相干光通信系统频偏估计领域取得新进展，以“Blind frequency offset estimation using the optimal decision threshold-assisted QPSK-partition method for probabilistically shaped MQAM systems（《概率整形MQAM系统中基于最优决策阈值辅助的QPSK分割盲频偏估计》）”为题发表在《Optics Express》期刊（中科院2区期刊，影响因子3.833）上。

在这项工作中，为了解决目前FOE算法在概率整形系统中所出现的不适用问题，提出了一种新的低复杂度的盲频偏估计方案。首先，该方案利用与PS-16/64QAM圆环半径发生概率密切相关的最优决策阈值方法，降低圆环判断的错误概率。其次，将多个QPSK形环上的接收符号统一增加到相同的值，以消除幅度噪声的影响。最后，采用改进的时域4次方前馈方法估计PS-16/64QAM信号的频偏值。

图1 方案主要原理框图

所提出方案的有效性已通过28GBaud偏振分复用(PDM)PS-16/64QAM仿真和28/8 GBaud PS-16/64QAM实验得到验证。该方案的FOE范围可以达到[-Rs/8, Rs/8]，其中Rs表示波特率。当OSNR高于16dB和19.5dB时，PS-16QAM-3/3.6的NMSE均低于1e-7。对于PS-64QAM-4.4/5，在OSNR分别增加到20.3dB和23.4dB后，NMSE的值低于1e^-6。更重要的是，该方案的整体复杂度可以降低到O(N)，最多仅为FFT FOE方案的26.5%。

图2 本方案的FOE性能曲线

2020级硕士研究生唐雪为文章第一作者，许恒迎、白成林教授为文章的共同通讯作者，350vip浦京集团(中国)股份有限公司为第一署名单位，杨立山博士、数科院张义宁老师参与了部分研究工作。该工作得到了国家自然科学基金、山东省自然科学基金和350vip浦京集团(中国)股份有限公司博士启动基金等项目的资助。

论文全文链接：https://doi.org/10.1364/OE.472802

（审稿：刘才龙）