与传统的微波通信相比,卫星之间采用激光通信具有通信容量大、功耗低、体积小、抗干扰能力强、保密性好等优点,近年来获得了大量研究。由于强度调制/直接检测(IM/DD)的通信体制在星间通信中无法达到或接近探测灵敏度的理论极限,不足以充分获得光载波带来的带宽优势。因此,相干光通信是未来空间激光通信技术发展的极具潜力的选择。本文首先介绍了空间相干光通信系统的基本概念和国内外发展现状,阐述了空间相干光通信系统的系统组成,给出了APT(Acquisition, Pointing and Tracking)子系统和通信子系统的初步方案。然后在分析相干接收机原理的基础上,对比了几种相干光通信系统性能,给出了外差探测和跟踪一体的接收机方案;介绍外差效率的意义,然后通过分析空间光通信通道的特点,确立了探测器表面光场分布模型,以此模型为基础,分析了信号光与本振光在最佳匹配下以及几种不完全匹配下的外差效率,并用matlab对它进行数值计算;以瑞利分布为卫星平台的振动模型,分别分析了发射天线和接收天线存在瞄准角误差时的接收损耗,并计算了振动下的系统误码率。由于空间相干光通信实现的难度很大,并且在国内目前还处于理论研究阶段,因此本文所作的工作仅是系统方案的初步设计,同时对其中一些影响因素作出理论分析,以便以后向工程实用化转化提供相应的理论指导。但是,工程方案的确立,还需要对系统的各个环节做出大量详细研究论证以及相关的可行性试验。