提出了一种两阶段载波相位估计改进算法。该算法为降低计算的复杂度，选取差分相移键控(QPSK)分区法处理16阶正交振幅调制(16QAM)星座图中第一圈和第三圈的点；利用最大似然法对星座图中所有的点进行精确的处理。通过搭建640 km的224 Gb/s、三信道波分复用偏振复用16阶正交振幅调制(WDM-PM-16QAM)相干检测实验系统，对本文提出的改进算法和几种已有算法的误码率(BER)和幅度矢量误差(EVM)性能进行分析。实验结果显示，改进算法的误码率性能略优于传统的两阶段算法,矢量幅度误差性能