针对射频(RF)通信容量不高、保密性不强的问题, 提出一种由RF系统和多发射多接收的自由空间光(MIMO-FSO)系统构成的RF/MIMO-FSO混合通信系统。在分析RF系统、MIMO-FSO系统、单输入单输出(SISO)-FSO系统和RF/MIMO-FSO混合通信系统模型的基础上, 仿真对比了这4种系统的的误码性能。结果表明: 相比RF系统和SISO-FSO系统, RF/MIMO-FSO混合通信系统的误码性能得到了显著提升, 在采用相同调制方式下, 比SISO-FSO系统平均提高3个数量级左右。

针对垂直链路下空间脉冲位置调制(SPPM)误码性能较差的问题，采用级联信道编码改善系统误码性能，对比分析了低密度奇偶校验(LDPC)码和极化(Polar)码在不同码长、不同码率下的误码性能。仿真结果表明：在码率为0.5、误比特率为10-4时，Polar码具有优于LDPC码2 dB左右的性能；在码率为0.8时，二者的误码性能几乎相同，且在码率增大时，性能差距逐渐缩小；在SPPM系统中级联信道编码能够有效改善系统误码性能。

为了提高海上大型无人机无线通信能力, 在总结分析国内外机载无线激光通信的技术发展现状、已开展实验情况和技术趋势的基础上, 对应用场景进行了规划和设想, 对海上大型无人机大气激光通信的性能指标、关键技术、面临的机遇和挑战进行了分析, 为无线激光通信在我国海上大型无人机无线激光通信的应用及发展提供了借鉴和参考。

针对在湍流信道下空间脉冲位置调制（SPPM）系统误码性能较差的问题，文章将空时分组码与空间调制技术结合，提出了基于比特补码正交空时分组码的空间脉冲位置调制（BCOSTBC-SPPM），利用空时编码增加信息冗余度以改善系统误码性能。同时基于最大似然（ML）检测推导了系统的理论误比特率上界，并通过蒙特卡洛仿真对理论上界进行了验证。仿真结果表明，BCOSTBC-SPPM的误码性能相比SPPM有较大提升。在弱湍流信道下，当系统误比特率为10-4时，(4,2,4)-BCOSTBC-SPPM相比(4,1,4)-SPPM信噪比改善约10 dB。该方式相较于传统正交空时编码方案在频谱效率方面有一定提升，实现了系统有效性和可靠性的合理权衡。

针对已有加权算法在紫外光通信组网运用中存在的结构划分不均衡、不稳定和不准确等问题, 提出一种改进的加权算法。改进算法基于能量损耗模型确定合理的小区数划分, 并将节点间的相对移动性考虑到功率变化因素中计算通信连接时间。仿真分析表明, 改进算法提高了网络的稳定性, 中心节点的选择更趋于均衡化, 可以进一步改善紫外光通信网络的性能。

针对目前紫外光通信组网采用的时分复用(TDM)技术随着节点增加存在排队等待时延长、链路利用率低、网络吞吐量不理想等问题，提出了改进的时分复用组网方法。该方法基于紫外光通信垂直收发模型，通过考虑功率因素的加权算法选取中心节点辐射成相邻小区，用分段时隙方法给相邻小区分配不同时隙段，让相距较远小区内的节点对时隙重复使用，解决了节点增加与时隙有限的矛盾。仿真分析表明，该方法相比TDM在网络节点数为40时的信息排队等待时延降低了4 ms，链路利用率提高了2.7%，网络吞吐量增加了1800 bit/s。

Gamma-Gamma模型是目前无线光通信中常用的光强闪烁模型。针对其参数模型较为复杂，各种近似模型的使用无参考依据的问题，在高斯光束下，通过仿真计算的方法，分别研究了波形条件、孔径尺寸、传输距离、内外尺度、湍流强度以及波长六方面因素对Gamma-Gamma模型的影响情况。结果表明：波形条件、孔径直径、传输距离、湍流强度对其影响都是不可忽略的，而内外尺度、近红外波段波长的影响则可以忽略不计；同时，只要孔径直径与传输距离的比值保持不变，则Gamma-Gamma模型分布特性不变。这些结论可为实际应用中模型的简化和无线光通信设备参数的设置提供参考和依据。