大气湍流引起的光强信号衰落严重影响无线光通信性能。利用大孔径闪烁仪分别对公路环境和近海面环境下大气湍流效应进行测试，在测得的大气折射率结构常数的基础上，对两种环境下无线光通信的衰落特性展开研究。分析了公路环境和近海面环境下大气折射率结构常数的差异，发现前者的湍流强度明显强于后者的湍流强度；在闪烁指数分别取最小值、平均值以及最大值时，研究了准直高斯光束在两种环境下衰落概率的变化特征，得出公路环境下光强信号的衰落程度明显比近海面环境下衰落程度要严重，同时还对衰落概率保持在10-6时，衰落阈值参数的取值情况进行了讨论。

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。

大气折射率结构常数(C2n)是衡量湍流强度的重要物理量之一。利用大孔径闪烁仪对烟台地区近海面环境下2014年1～6月份的大气折射率结构常数进行了测量，对实测数据进行频率计数、日变化以及月变化统计特性分析，并与其他地理环境下的C2n 值变化特征进行对比。统计分析对比结果表明：近海平面C2n 值主要集中分布在10-17~10-14 m-2/3 范围内，属于典型的中等偏弱湍流范畴；不同时段的C2n 值没有呈现出其他环境常见的“转换时刻”变化特征，且夜晚与白天的C2n 值无明显差别，日均值在10-16~10-14 m-2/3 范围内变化，同时结合标准差对测试期间C2n 数据的离散程度进行了详细的分析。

针对紫外光通信中光源器件发射功率受限和大气信道衰减严重造成传输距离近的问题，提出一种用于非直视通信的抗干扰中继链路方法。该方法采用多跳网络方式在端到端传送节点间构建中继通信链路，通过时分复用技术给相邻节点分配不同时隙防止节点的相互干扰；同时，对节点直接传送信息和采用中继链路方法接力转发信息两种不同方式的功率需求进行了分析。仿真表明，采用的中继链路方法在传输相同通信距离时减少了单个节点的发射功率及系统总功率，提高了系统功率利用率，有利于重量轻、低功耗需求的节点部署实施。