自由空间光(Free Space Optical,简称FSO)通信是一种新型的无线通信技术,因其具有保密性好、频谱自由、通信容量大和安装便捷等优点被研究人员广泛关注。在解决“最后一公里”问题和应急通信方面很有发展前景。然而,自由空间光通信是以光为载波,在开放的自由空间中传输信号的,所以很容易受到天气等因素的影响,其中大气湍流是影响无线光通信系统性能的关键因素之一。由大气湍流引起的光强闪烁、相位偏移等效应会严重影响自由空间光链路的传输性能。因此,深入研究大气湍流对光通信系统的影响机理和抑制方法很有必要。另外,由光的传播特性可知,单链路的自由空间光通信系统不适宜长距离通信,为了增大通信系统的通信距离和覆盖范围,论文从中继协作的角度出发,基于指数韦伯(Exponentiated Weibull,简称EW)的FSO链路衰落模型,研究了混合RF/FSO中继系统和全光中继FSO/FSO系统在不同的大气湍流情况和不同的接收机尺寸下的中断性能,具体内容如下:(1)为了解决Log-normal和Gamma-Gamma信道衰落模型的单一适用性,基于Rayleigh-EW信道衰落模型提出中继协作RF/FSO通信系统。通过对指数韦伯分布型FSO链路中断概率的数值模拟,重点分析了该混合RF/FSO通信系统在不同大气湍流强度下的影响。同时,也推导了系统在高信噪比下的中断概率的渐进表达式,并对系统的分集度进行了分析。(2)为了增大光通信系统的通信距离和覆盖范围,提出了一种对称式的中继协作FSO/FSO自由空间光通信系统,系统采用增益可变的全光中继,并使用副载波调制,重点研究了指数韦伯大气湍流信道下自由空间光通信的中断性能。具体地,首先,基于指数衰落分布推导出了端对端信噪比的累积分布函数,然后得出系统的中断概率表达式,进而分析了高信噪比下中断概率的渐进性能和分集度。最后,通过仿真对比分析了RF/FSO通信系统和FSO/FSO中继系统的中断概率。