本课题来源于西安理工大学“青年教师特色与创新研究计划”和陕西省教育厅科技专项基金，同时列入陕西省“火炬计划”项目(2002HK52)。无线激光通信是指利用激光束作为载波在空间直接进行语音、数据、图像信息双向传送的一种技术。目前的大气激光通信系统大多设计为开关键控(OOK)和曼彻斯特编码等强度调制／直接检测(IM／DD)方式。这种调制解调方式虽然实现简单但是其抗干扰能力差。为了进一步提高传输通道抗干扰能力，我们在大气激光通信系统中采用了脉冲位置调制(PPM)，然而PPM在提高抗干扰能力的同时，付出的代价是增加了对带宽的需求，差分脉冲位置调制(DPPM)可以弥补PPM的这一缺陷。同时，DPPM也比PPM平均能量利用率高。因此本文选择DPPM调制方式。本文的主要内容包括：1、分析了适合于空间光通信系统的信道和噪声模型。对比分析了源于PPM调制方式的几种调制解调方式。2、分析了DPPM的误码率，讨论了软判决解码的难处，并列出了用最大似然检测的误码率，分析了未编码的DPPM信号的光谱特性。3、初步提出了使用硬判决解码的方案，并用MATLAB对其进行了仿真验证。4、选用Verilog硬件描述语言，实现了数字信号的DPPM编码、以及系统时钟同步模块的设计。本文重点阐述了解决DPPM调制造成的信息帧长不固定的方案，对存储器的设置进行了详细的分析。实验结果表明：DPPM调制／解调系统工作可靠，逻辑关系正确，能够很好的完成大气激光通信的信息调制与解调。