针对自由空间光（FSO）通信无法进行视距传输的问题，在FSO链路中引入可重构智能表面（RIS）技术，并考虑射频（RF）链路中的同信道干扰（CCI）信号，提出一种CCI下RIS辅助FSO-RF混构系统研究方案。其中FSO链路和RF链路分别服从Gamma-Gamma分布和Rayleigh分布，在光电转换中继节点处采用译码转发协议，以减少噪声对信号的干扰。基于系统端到端瞬时信噪比的概率密度函数，推导了系统中断概率和平均误码率的闭合表达式，采用蒙特卡罗仿真验证了结果的准确性。研究结果表明，相较于传统的混合FSO/RF系统，RIS能明显提升系统的性能。另外，根据系统的分集顺序，得出系统的性能主要与FSO链路的衰落参数、光检测方式和指向误差有关。

为了解决射频（RF）通信中存在的同信道干扰问题，利用多用户的同时传输产生分集增益，并考虑自由空间光（FSO）通信无法完成视距传输的问题，在FSO链路中引入可重构智能表面（RIS）技术，提出一种同信道干扰下RIS辅助多用户分集（MUD）-RF/FSO混构系统方案。其中，具有多用户分集的RF链路服从独立同分布的Rayleigh分布，光学RIS辅助的FSO链路服从Gamma-Gamma分布，在电光转换中继节点处采用译码转发协议。基于系统端到端瞬时信噪比的概率密度函数及其累计分布函数，推导了系统中断概率和平均误码率的闭合表达式。仿真结果表明，RIS可以显著提升MUD-RF/FSO混构系统的性能。此外，用户数量的增加可以为系统带来分集增益，从而抑制同信道干扰所带来的不良影响。

针对非对称协作自由空间光通信系统中信道条件得不到充分利用以及高阶调制导致的数据可靠性恶化问题，提出了一种分层调制联合物理层网络编码方案。该方案首先在信源节点处对待发送信息进行数据优先级划分，并给不同优先级的数据分配不同比例的发射功率；然后将调制后的数据发送至各个节点，并在中继节点处对接收到的数据进行物理层网络编码；最后中继节点将编码后的信息发送至目的节点，目的节点利用物理层网络编码方案恢复出原始信息。仿真结果表明，在高信噪比信道中，系统误码率可下降至10-8以下；在强大气湍流信道中，使用该方案系统至少可获得1.5 dB的信噪比增益。该方案对强大气湍流信道表现出更好的抗干扰性能。

针对自由空间光通信中Spinal码译码复杂度高及不等差错保护问题，提出一种分段循环冗余校验（CRC）、Spinal码与BCH码级联的SCB-Spinal码方案。通过分段的CRC校验提前终止过程，减少解码计算量，降低了译码复杂度，并在尾部级联BCH码对易错的尾部信息进行纠错保护。仿真结果表明：在不同湍流强度下，SCB-Spinal码方案都有效地降低了译码复杂度并获得了更好的误码率性能，在弱湍流强度低信噪比情况下较传统Spinal码方案降低了约62%的复杂度，速率也有0.04~0.17 bit/symbol的性能提升；在中强湍流强度影响下，较传统Spinal码方案降低了50%~60%的复杂度。在为自由空间光通信中Spinal码的高效应用提供了一种解决方案。

针对自由空间光通信链路性能易受大气湍流影响的问题，构造了一种适用于自由空间光通信的多输入多输出（MIMO）极化编码方法。基于通用偏序法、极化编码、调制及MIMO技术联合优化快速构造极化码，并在大气湍流信道下进行仿真分析。实验结果表明，在不同构造方法及编码方案下，MIMO极化编码方法能在保持低复杂度的同时使系统获得更好的性能。在强湍流条件且误码率为10^-4时，相比Monte Carlo方法，偏序法的编码增益约为0.2 dB，且离线构造的计算复杂度可忽略不计；强弱湍流条件下，相比单输入单输出（SISO）-polar方式，MIMO（2×2）-polar方式的编码增益约为1.1~1.6 dB，具有明显的分集优势。

针对自由空间光通信中存在的大气湍流降低通信系统误码性能的问题，提出了基于松弛极化码的分段式极化码-循环冗余校验-串行抵消列表(PC-CRC-SCL)译码方法，并将其用于自由空间光通信系统中，在大气弱湍流强度下进行了仿真分析。仿真结果表明：与完全极化码的分段式CRC-SCL译码方法相比，在误码率为10-4时，基于松弛极化码的分段式PC-CRC-SCL译码方法获得0.3 dB的编码增益，且编译码的复杂度降低10%~20%，对自由空间光通信系统误码性能有明显的改善。

为提高室内定位精度,提出一种基于混合到达时间/接收信号强度(TOA/RSS)信息的定位方法。针对室内可见光定位中存在的多径效应造成的定位非线性误差,引入前置无迹卡尔曼滤波的粒子滤波算法,将TOA信息与RSS信息相融合,达到修正非线性误差的目的。然后综合考虑接收端惯性传感参数,对接收端进行运动分析,提升估算坐标的精度。在长宽均为5m、高度为3m的室内进行定位仿真,在12W发光二极管(LED)发射功率下,所提方法获得了平均定位误差为2.02cm的定位精度。仿真结果证明,所提定位方法的定位性能总体优于指纹定位方法和三边定位的RSS定位方法,具有较强的鲁棒性和较低的定位延迟。

为了提高光通信链路在大气弱湍流信道下的解码性能和传输效率, 基于极化码的信息位嵌套特性, 设计了一种自适应码率极化码。该码字在弱湍流信道中能充分地极化, 纠错效果较好。为了调节码率, 引入CRC校验码作为发送端的停止标志, 逐次发送更低码率的码字直到译码结果通过校验, 此时的码字码率即是保证可靠传输的最大码率。不同湍流强度下的仿真结果表明, 在误帧率为10-8时, 相比传统极化码, 自适应码率极化码可以获得1.7~2.3 dB的性能增益。对自适应码率极化码的时延进行了仿真分析, 并结合误帧率得到了自适应码率极化码的信息吞吐率, 结果表明, 在弱湍流信道中, 自适应码率极化码的信息吞吐率能满足FSO的传输需求。