水下无线光通信以其低损耗窗口、抗干扰能力强、通信速率高的优势在水下无线通信领域占据极其重要的地位。然而光束在海洋信道传输过程中主要受到海洋湍流、吸收和散射的随机多变影响,带来的能量损耗和信道衰落,将导致水下光信号传输系统的误码率增加,传输性能严重降低。因此探索合适的水下光信号传输方式,研究水下无线光通信系统中的信道编码和调制技术是非常有必要的。在此背景下,本文提出一种将LDPC编码与PPM调制联合应用的方法,从仿真和实验探讨LDPC与PPM编码在水下光信号传输系统的性能以及系统软硬件的实现。论文介绍了水下光通信系统的工作原理,阐述了湍流、吸收和散射对水下无线光通信产生的影响机理,并采用对数正态分布作为海水湍流信道模型。通过对水下光通信几种常用调制方式的比较,得知PPM调制可以降低激光平均发射功率。综合考虑编码增益和硬件实现复杂度,选取LDPC码作为水下无线光通信系统的信道编码。然后详细介绍了LDPC码的基本原理和编译码算法,通过MATLAB平台对不同码长、码率以及译码迭代次数的系统性能影响进行了仿真分析,并与未编码的PPM系统进行对比。仿真结果表明,相对于未编码的PPM系统,码率为5/6、码长为2304的LDPC码与PPM调制联合应用的系统在弱湍流信道中可获得约1.5d B的编码增益;系统在相同信噪比情况下能够有效降低误码率,提升系统的传输性能。在理论研究的基础上,设计了一套基于532nm激光器与PIN光电二极管的水下无线光通信系统,探讨LDPC与PPM编码方案在FPGA的系统应用实现。根据LDPC码的IEEE 802.16e标准快速编码算法,在使用较少资源的情况下,完成了编码器的硬件实现;根据硬判决译码算法,设计了硬译码器,降低了硬件开销和实现复杂度。最后为了验证LDPC编码与PPM调制相结合的系统的纠错性能,通过实验室水槽分别在气泡、浑浊信道以及温度变化产生湍流的模拟传输环境下进行测试,实验结果表明,引入LDPC与PPM编码的系统具有抗信道干扰能力,有利于改善水下光信号传输的性能;该系统在发射功率相同的情况下获得更低的误码率,具有更强的纠错能力,在相同误码率的条件下可获得约1.3d B的编码增益。