光纤有上百太T比特的传输带宽和小于0.2dBkm的传输损耗，可以实现超宽带信号的长距离传输。但随着传输距离的增加，信噪比的下降限制了信号的传输距离。随着基于相干光通信处理的数字信号处理技术引入到高速光纤传输系统中，光纤通信技术发生了革命性的变化。相干光通信可以极大地提高信号的接收机灵敏度，从而延长传输距离和增加传输容量。采用数字信号处理的先进算法还能够有效地减小或克服光纤通信系统中的各种线性或非线性效应，极大地提高系统性能。而且最近的研究也表明，这些数字信号处理算法在短距离传输系统包括数据中心光互连中也是非常有用的一项技术。
笔者在高速光传输领域进行了二十余年的研究，在大容量、高速率光纤传输方面创造了许多世界纪录。包括最先实现频谱效率达到4bitsHz的相干光传输，最先实现100G的8相移键控PSK信号的传输，最先实现从400Gbits到1Tbits到10Tbits的相干光信号的传输和探测。在高波特传输方面最先实现了最高波特率的160Gbaud正交相移键控QPSK和128Gbaud 16正交幅度调制QAM信号的产生和相干探测，该波特率纪录至今没有被打破。在高波特率传输方面最先实现256QAM信号产生传输速率每信道达400Gbits。
笔者先后在北京邮电大学、丹麦技术大学、美国朗讯Lucent贝尔实验室、美国佐治亚理工学院、NEC美国研究院、中兴通讯美国光波研究所和复旦大学从事高速光传输技术方面的研究。是国家千人计划专家、国家杰出青年科学基金获得者和教育部长江学者奖励计划特聘教授； 发表学术论文500余篇，获得60余项美国专利授权。先后担任Journal of Optical NetworkingOSA，Journal of Lightwave TechnologyIEEEOSA，Journal of Optical Communications and NetworkingIEEEOSA和Photonics JournalIEEE的编委，美国光学学会的会士。
作者迟楠是复旦大学教授，复旦大学通信工程系主任。先后在丹麦技术大学和英国布里斯托大学留学从事高速光通信研究。发表SCI论文300余篇，先后在美国光纤通讯展览会及研讨会OFC等国际会议做邀请报告40余次。
高速光纤通信中数字信号处理算法原理与应用分为两卷。第一卷主要讨论单载波调制技术，第二卷则主要介绍基于正交频分复用的多载波调制、四维调制和机器学习人工智能等新技术。
本书以笔者和迟楠教授发表的论文及申请的专利为主要内容，包括了笔者部分博士期间发表的论文、专利和实验结果。在本书撰写过程中得到作者指导的博士研究生张俊文、李欣颖、董泽、李凡、曹子峥和肖江南博士后，以及王源泉、许育铭、陈龙等几位博士研究生和王凯辉、孔淼、燕方、勾鹏琪、王灿、石蒙、赵明明等在章节撰写和文字校准方面的支持和帮助，特此感谢。
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