由于射频(Radio Frequency,RF)链路的广播性、频谱资源的稀缺性,导致RF链路极易遭受信号干扰,系统性能受到严重影响。水下无线光通信(Underwater Wireless Optical Communication,UWOC)技术通过激光在水环境中进行数据传输,可以提供更大的传输带宽和更高的传输速率,具有较高的安全性。但其受到环境因素的影响,不宜远距离通信。混合RF-UWOC系统不仅可以节约频谱资源,且适用于远距离传输,更符合军事、海洋探测等领域的实际需求,已经成为学术界和工业界的交叉研究热点之一。针对混合RF-UWOC系统的性能进行数学建模,分析系统参数和信道参数对其性能的影响,可以为混合RF-UWOC系统的实际应用提供理论上的参考,对未来RF-UWOC系统的设计具有一定的指导意义。主要研究内容如下:1.针对混合RF-UWOC系统的性能进行数学建模和理论分析。首先分别推导出主信道信噪比的统计规律(累积分布函数与概率密度函数),进而推导系统中断概率和平均误码率的闭合解析式和渐近解析式,通过蒙特卡洛仿真验证分析的正确性。结果表明放大转发(Amplify-and-Forward,AF)策略下系统的性能明显优于解码转发(Decode-and-Forward,DF)策略;外差检测(Heterodyne Detection,HD)技术比强度调制/直接检测(Intensity Modulation/Direct Detection,IM/DD)技术更优;在误码率方面,二进制相移键控的调制效果优于二进制开关键控的调制效果。2.针对混合RF-UWOC系统的安全性能进行数学建模和理论分析。针对混合RF-UWOC系统中存在多个随机分布的窃听节点,利用随机几何理论,分析采用放大转发策略和译码转发策略时系统的安全性能,推导安全中断概率的闭合解析式,用蒙特卡洛仿真验证分析的正确性。结果表明在信道增益、检测方式等参数一定的情况下,通过改变环境参数,温度和气泡水平都会对系统产生影响。在中继策略方面,AF转发策略优于DF;与IM/DD相比,HD检测方式更优。