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本发明涉及一种基于单平衡探测器的空间光高阶DPSK传输方法，属于空间光通信技术领域。该方法在空间光DPSK通信系统的信号发送端，通过在每个信源符号后面添加一个辅助符号，该辅助符号与所述信源符号间的相位差为π/2，从而在相邻两个符号之间构建正交性来表征相位信息；在信号接收端，采用单平衡探测器对接收到的光信号及其延迟光信号进行混合拍频，获得每个符号的差分相位，利用相邻符号的正交性计算出相位的正切值；基于正切值对DPSK星座图进行几何整形；根据整形后的DPSK星座图进行符号判决：先通过计算出的正切值将符号范围限定为两个，再利用每个符号的正弦值的正负来区分两个象限内的符号，从而确定得到唯一的符号。