自由大气“日盲区”紫外光通信作为一种更加新颖和安全隐蔽的通信手段,近些年得到了国内外研究机构和军方越来越多的关注和重视。但是目前国内外已经报道的紫外光通信实验系统仍局限于在物理层上的通信实现,对数据链路层以上层次的研究还几乎空白。针对紫外光通信网络的能量受限问题,为了减小网络的能量消耗和节点间的相互干扰,以延长网络的寿命并增加网络吞吐量和容量,本文把对紫外光通信的研究创新性地从物理层提升到数据链路层上,通过对传统无线通信中已有的数据链路层协议(IEEE802.11DCF)进行裁剪,实现了适合紫外光通信的简单有效的数据链路层协议,并以此为基础,设计了紫外光通信MAC (Media Access Control,介质访问控制)层功率控制方案。仿真和实验结果均表明,该方案能在保证用户通信QoS (Quality of Service,服务质量)的前提下实现紫外光通信平台上的功率控制,为今后紫外光Ad hoc(自组织)网络的搭建打下了基础。论文的第一章介绍了自由空间大气“日盲区”紫外光通信的原理和特点,分析了紫外光通信相比于其他通信手段的优势,阐述了研究紫外光通信的背景和意义,列举了国内外在这一领域的研究进展。第二章提出了紫外光通信的能量受限问题,在研究传统无线通信中的功率控制方案的基础之上,引出了本文的研究目的和工作内容,提出了一种适合紫外光通信的简单有效的数据链路层协议,并以此为基础设计了紫外光通信MAC层功率控制机制。第三章详述了紫外光通信数据链路层协议和MAC层功率控制在FPGA (Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)上的实现。首先介绍了FPGA的开发流程,然后阐述了整个紫外光通信系统的设计,并在此基础上分析了各个核心子模块的具体设计。第四章通过对核心子模块和系统整体的Modelsim仿真和实际测试,并对得到的结果进行分析,验证了整个设计方案的正确性。论文最后分析和总结了所进行的研究工作,指出了未来研究进一步改进的方向。