与微波通信相比,空间激光通信具有很多优点:通信容量可以显著增大;发射光束窄,方向性好,功率密度显著增加;天线尺寸小,系统质量相对小;抗电磁干扰,保密性强等等,非常适合于卫星与卫星、卫星与航天飞机等空间站之间高速码率信息的传输。基于空间激光通信良好的应用前景,各个国家都非常重视对空间激光通信的研究工作。而高速率、高稳定性是空间激光通信系统的发展方向。因此,对光调制解调技术的研究就显得尤其重要。本论文首先介绍了研究空间激光通信的意义,以及各国在空间激光通信研究中的研究状况,并讲述了空间激光通信系统中的关键技术。阐述了空间激光通信系统的基本组成,对每个部分的功能做了较详细的介绍。空间激光通信有多种调制和解调方式,本文分析讨论了三种调制方式:开关键控(OOK,On-Off Keying)调制方式,脉冲位置(PPM,Pulse Position Modulation)调制方式和数字脉冲间隔(DPIM,Digital Pulse Interval Modulation)调制方式,并对这三种调制方式的信号脉冲波形、功率利用率、平均带宽需求、包误码率进行了性能比较与仿真分析。本文重点考察了PPM调制方式,得到了基于PPM调制方式接收机的输出数学模型和APD探测器的输出误码特性,揭示了PPM调制方式应用于空间激光通信系统的原因。最后,通过符号差错率上界的分析和计算机模拟,比较了两种解调方式——最大似然时隙(MLC,Maximum-Likelihood searching for Chips)解调方式和最大累加计数样值(MAS,Maximum-Accumulating count searching for Samples)解调方式的性能,分析了各种参数对解调性能的影响,其结果对设计和实现PPM接收机是有益的。