正交频分复用技术(OFDM)具有高频谱利用率,可采用灵活的调制格式以及简单的信道均衡技术等优势,逐渐受到光通信界的认同与重视。光OFDM系统可分为直接检测光OFDM系统(DDO-OFDM)和相干检测光OFDM系统(CO-OFDM)两种类型。CO-OFDM系统采用相干检测技术,保留了信号的相位信息,可灵活采用多种电域数字信号处理技术,成为光OFDM系统的研究热点。偏振复用相干光OFDM系统(PDM-CO-OFDM)将偏振复用技术与CO-OFDM技术结合,加倍了信道利用率,成为100Gb/s及更高速以太网的传输解决方案之一。在PDM-CO-OFDM系统众多的数字信号处理技术中,信道估计是其中较为重要的一项技术,是偏振解复用的重要前提。目前广泛使用的最小二乘信道估计算法虽然复杂度低,但是抗噪能力较差,需要进行改进以提高信道估计的准确性。现有的基于时域平均和频域平均的降噪算法都存在一定的缺陷,使其应用受到限制。本文在研究了PDM-CO-OFDM系统的原理、结构和数字信号处理技术,分析了光纤信道对传输信号的影响等理论的基础上,利用Matlab搭建了PDM-CO-OFDM系统平台,在平台上对现有PDM-CO-OFDM系统的信道估计技术进行仿真,并针对当前技术的局限性,提出了基于信道冲激响应滤波的改进方案；针对特殊情况下快变的光纤信道,设计出了将自适应加权信道估计算法应用于PDM-CO-OFDM系统的解决方案以减小训练符号带来的系统开销,以上算法和解决方案的有效性均在Matlab仿真平台上得到验证。