针对无人机（UAV）平台间激光通信的信道建模问题，提出了一种摆镜式激光通信终端指向误差的求解方法，在指向误差服从Hoyt分布的基础上，综合考虑大气效应得到了联合信道概率密度函数表达式，讨论了不同湍流强度和不同抖动方差下通信链路的性能，并对指向误差模型进行了数值仿真和实验研究。结果表明：当激光通信终端的方位和俯仰指向误差角分别符合均值为0、标准差为0.4°和0.05°的正态分布时，指向误差角符合Hoyt分布。本文所提出的模型更贴近真实系统的指向误差，可以为构建无人机的天地一体化通信网络和组网通信提供前期理论基础，具有一定的实际参考价值。

理想室内的可见光通信（VLC）信道传输模型并不适用于实际的不规则室内环境，针对这一问题，本文研究了可见光在不规则场景中无规律反射的情况，建立了更符合实际情况的VLC信道模型，并在此信道模型基础上提出了遗传算法优化反向传播（BP）神经网络（GA-BP）的定位算法，克服了BP神经网络存在处理非线性系统能力差的问题。通过仿真不规则场景下信道模型的反射元法向量信息，确定光线反射方向，使接收器可以接收到更加准确的光功率值。仿真结果表明，在5 m × 5 m × 5 m的不规则室内环境中，系统总接收光功率在0.0141~0.0639 W范围内波动，GA-BP算法较BP神经网络定位误差大幅减小，达到2.32 cm，平均定位时间为0.0625 s。

为了解决可见光通信技术（VLC）中的信息孤岛问题，完善上行链路的通信需求，用电力线通信（PLC）对传统VLC进行有效补充，使其在提供电源的同时接入上行骨干网。为了保障信号在PLC与VLC级联系统两级信道中的有效传输，提出了一种基于正交频分复用（OFDM）的中心节点解调调制（CNDM）模型。针对PLC多径衰落和VLC的反射特点建立级联系统信道模型，并结合OFDM与级联系统的信号特点设计了同时适用于PLC与VLC中直流偏置光OFDM系统的传输方案。为了有效抑制级联信道干扰，设计了多段联合控制信号帧结构。实验结果表明：仿真条件下，级联系统在不同调制策略下均能满足通信需求，且信号质量很好，误码率可达10^-4；实测条件下，级联系统能实现信号的有效传输，保障信号的可靠收发，整体最小误码率为0。

基于发光二极管的水下可见光通信技术是一种照明通信两用的水下无线通信方式，有效解决了水声通信时延大、带宽小、能耗大等诸多缺点。由于海水中各种介质对光的传播造成衰减，降低了接收信噪比，影响通信质量。同时，海水铅直方向介质质量浓度随深度增加而变化，导致光传播吸收和散射系数不是恒定的，影响到纠错编码的参数设置。本文在Matlab平台上使用蒙特卡罗法对海水信道进行了建模仿真，并根据仿真信噪比设计并提出了一种基于极化码的纠错编码方案，以调整编码参数，保证不同信道环境下数据传输的可靠性。仿真结果表明，对于不同的接收信噪比，所提方案都能够调节编码码率以实现无误码传输。因此，所提方案能够根据实际的信道环境来调整编码参数，保证了通信过程的可靠性。

水下可见光通信(UVLC)作为水下无线通信技术的一个重要分支, 在海洋环境监测与水下**斗争等领域有着十分广泛的应用。文章首先简单介绍了UVLC的研究背景、意义及难点, 接着从光学衰减建模、垂直信道建模与湍流信道建模3个角度对水下可见光信道建模技术进行综述, 并调查了水下可见光不同调制技术相关的研究成果。由分析可知, 一方面, UVLC在水平方向上的光学衰减建模趋于完善, 目前还未建立准确且完整的水下可见光湍流与垂直信道模型; 另一方面, 强度调制在水下可见光调制技术中占据主流, 相干调制则通常用于提高系统的可靠性。最后分别从构建UVLC网络和自适应调制编码的角度对未来UVLC可能的发展方向进行了论述。

多极化天线系统能够在保持低天线间相关性的同时减小设备尺寸, 因此对于小型无人机的无线通信系统具有很大的潜力。利用基于双圆柱的几何理论, 提出了一种极化多输入多输出(MIMO)信道模型。几何方法用于模拟信道去极化, 其中散射体的MIMO信号强度由简化的射线追踪方法确定。该建模方法提供了一种分析计算MIMO极化信道脉冲响应(CIR)的机制, 并进一步推导出交叉极化鉴别(XPD)和MIMO信道的时频特性。此外, 还进行了适当建模参数的数值仿真分析。

针对无人机的空地信道环境, 提出一种空对地通信环境下的三维椭圆柱无人机多输入多输出信道模型。基于所提信道模型研究了发射机的移动性和高度, 并且在考虑地面和路边环境反射的情况下研究了所提信道模型的统计特性。实验结果表明, 所提模型的信道统计量与以往的通信信道结果一致。总体而言, 由空间相关函数表示的所提信道模型为研究无人机信道通信系统提供了新颖且实用的方法。