大气激光通信是近三十年来快速发展的一种新型通信手段,它是利用激光束作为载波直接在大气中进行信息传输的技术。该通信技术结合了微波通信技术和光纤通信技术的优点,其具有传输容量大、建设灵活、保密性好、无需授权执照和设备尺寸小等特点,因此在地面站通信方面具有广阔的前景。利用激光通信的高速和直线定向传播等特性,设计并实现了一套基于OOK调制/直接探测的大气激光视频传输系统。在现有的光学系统和跟踪系统基础上,实现了远距离、高带宽的数字视频实时传输。该系统的硬件电路主要实现了电平转换、串并转换、FPGA配置和复位、激光收发控制以及信号处理等。通过Verilog硬件描述语言在FPGA芯片中实现了数据同步、视频数据缓存和中值滤波。鉴于激光偏振特性在空间中传输的稳定性,本文也对偏振调制方式进行了研究。介绍了偏振调制和常用的四种强度调制的原理,通过性能比较体现出了偏振调制在带宽利用率和误码率方面的优越性。利用OptiSystem系统仿真软件搭建了线偏振调制系统模型,并对其通信性能和灵敏度进行了分析和仿真。