无线光通信技术,也称自由空间光通信技术,因为具有光谱资源丰富、速率高、容量大、保密性高、成本低、无需频谱许可等优势,近年来受到了通信领域内研究人员的广泛关注,目前已在军事通信和卫星通信等领域取得应用。然而由于无线光通信系统中激光光束在大气中传输,大气的随机湍流运动会导致接收机收集到的光功率随机起伏;大气中的离散粒子会造成激光信号的散射,使得光信号的强度发生衰减;此外,接收端和发射端之间还存在着瞄准误差。大气湍流、大气衰减和瞄准误差都会影响无线光通信系统的性能。因此,深入研究以上三种因素的带来的不良影响,并有效抑制这些不良影响,提高无线光通信系统的性能,对无线光通信系统的发展有着重要的意义。本文基于M分布模型,研究了在大气湍流、大气衰减和瞄准误差的联合作用下,独立非等同信道下的串行中继FSO系统和LDPC编码的OFDM-FSO系统的性能。具体内容如下:1.基于M分布模型,在大气湍流、大气衰减及瞄准误差的联合作用下,对BPSK调制的串行中继FSO系统在独立非等同信道中传输的平均误码率、中断概率以及信道容量性能进行了深入的研究。本论文通过独立非等同分布的串行信道中每个中继节点处信噪比的CDF及PDF,利用高斯拉盖尔数值积分近似方法推导了BPSK调制的串行中继FSO系统在M复合信道中传输的平均误码率、中断概率和平均信道容量的理论表达式。根据数值解析和蒙特卡洛仿真结果,分析了当湍流强度、天气状况、瞄准误差和节点个数变化时,串行中继FSO系统的性能变化趋势。2.考虑M分布,在大气湍流、大气衰减及瞄准误差的共同影响下,研究了FSO系统应用OFDM调制技术和LDPC编码技术时的平均误码率和中断概率性能。本论文通过服从M分布的复合信道接收端信噪比的CDF和PDF表达式,推导了子载波分别采用QAM和PSK调制方式时OFDM-FSO系统的平均误码率理论表达式,并通过蒙特卡洛仿真方法验证了表达式的正确性。同时推导了OFDM-FSO系统的中断概率表达式。为了进一步提高传输性能,在FSO系统中引入了LDPC编码,分析了在不同湍流强度、天气状况和瞄准误差以及M分布参数ρ条件下,QAM和PSK预调制的OFDM-FSO系统的性能以及LDPC编码为系统带来的编码增益。本论文结果对大气无线光通信系统的设计可以提供一定的参考。