无线光通信(Wireless Optical Communication,WOC)是利用激光束作为信息载体,实现信息传输的无线宽带通信技术。激光信号在大气空间中传输必然会受到大气湍流的影响,大气湍流会给接收端信号的检测带来巨大困难,造成系统性能的降低,严重时会造成系统通信中断。研究自适应副载波调制技术和多输入多输出技术(Multiple Input Multiple Output,MIMO)可以抑制大气湍流引起的信道衰落影响,有效改善无线激光通信系统的性能。本文的主要内容包括:1、阐述了大气信道对光信号传输产生的影响,包括大气吸收、大气散射及大气湍流效应。研究了 Malaga大气湍流信道模型,根据Malaga大气湍流光强起伏概率密度函数推导了其分布函数的MeijerG函数表达式。在Malaga湍流信道下,推导了非自适应副载波MDPSK和MPSK两种调制系统平均误比特率以及信道容量公式,对两种调制下的系统特性进行了对比分析。2、建立了无线光自适应副载波调制系统,阐述了系统工作原理,并对系统特性进行了理论分析。在Malaga大气湍流信道下,采用MeijerG函数及其性质分别推导了自适应MDPSK和MPSK两种调制系统的频谱效率、平均误比特率以及中断概率渐近表达式,数值仿真对比分析了非自适应和自适应副载波调制系统的各项性能。3、将自适应副载波调制应用于无线光MIMO系统中,基于接收端等增益分集合并技术,采用MeijerG函数及其性质分别推导了 Malaga信道下无线光MIMO自适应MDPSK和MPSK两种调制系统的频谱效率、平均误比特率以及中断概率的渐近表达式,同时推导了 MIMO系统中非自适应调制系统的平均误比特率,数值仿真对比分析了多输入多输出(MIMO)系统和单输入单输出(Single Input Single Output,SISO)系统各项性能。数值仿真结果表明:无线光自适应副载波调制可以有效抑制大气湍流导致的信道衰落,与非自适应调制系统相比,自适应调制系统不但在相同电信噪比下可获得更低的平均误比特率,还可以大大提高频谱效率,而不需要增加额外传输功率或牺牲系统误比特率性能。将自适应副载波调制技术应用于MIMO中,随着发射和接收端数目的增加,可以更加有效地改善无线激光通信系统性能。