卫星光通信具有通信容量大、保密性好、抗干扰能力强、终端体积小、功耗低等诸多优点，是目前国际上一个热门的研究方向。卫星光通信技术已受到各国家的广泛重视，美、欧、日等国已进行了空间实验，并使星间及星地的高速激光通信得以成功实现。不久的将来，卫星光通信技术将被推向实用化。在自由空间光通信中，相干激光通信因其具有灵敏度高，中继距离长等诸多的优点，而受到未来空间光通信的关注。作为相干光通信信息载体的激光在经过大气层时受到大气湍流的影响，使得光束传输质量降低，损坏光场的相干性，引起光束扩展、漂移及光强起伏等一系列的光学效应，而这些效应将对星地激光链路的通信性能造成影响，因此，研究湍流对激光通信系统可能产生的诸多影响是极其有必要的。在星地激光通信上行和下行链路中，存在着激光束进入大气层和自由空间顺序的差异，使得两者产生的光学效应不尽相同，故湍流对上行和下行链路影响的分析通常需要分别进行，而本文选择以星地下行链路为背景，对大气湍流影响下激光相干通信系统的接收性能进行研究。本文对国内外星地激光通信的研究进展及相干光通信的研究现状进行了概述，对大气湍流的产生和性质、大气湍流引起的光学效应以及光波在大气随机介质中传播的主要研究方法进行了必要的阐述，同时对相干光通信系统、原理做了简要介绍，并对下行链路激光相干通信系统外差效率及误码率进行了理论分析。本文借助于大气湍流多层随机相位屏模型对星地下行链路激光相干通信系统外差探测效率以及误码率进行了数值模拟研究，对数值模拟结果进行了分析，并利用建立的自适应光学系统来对湍流的影响进行补偿，分析其数值模拟结果。