随着激光技术的日渐成熟,人们愈发关注激光通信核心技术的研究。由于大气中存在湍流效应,最终导致在接收端接收到的激光信号的幅值忽高忽低,影响信号检测的精度。本文深入探讨了大气湍流信道条件下大气激光通信系统中随机光强信号的检测方法。首先,本文简要介绍了大气湍流环境下的激光通信系统的信号检测技术的发展背景和研究现状,并对大气激光通信链路模型进行了讨论,分析了大气中湍流效应的形成,和对激光传输功率的削弱作用。其次对比了几种常用的微弱光信号的检测方法,着重介绍了最大似然序列检测方法,对它的应用条件和不足进行了分析。然后根据雪崩光电二极管的噪声特性和探测过程,建立接收机探测器的输出信号模型。在此基础上,将期望最大化方法引入到大气激光通信的随机信号检测中,提出并验证了基于期望最大化的最大似然序列检测算法,对该算法的工作原理进行了详细分析,并对其具体检测性能进行了模拟仿真验证。最后,进行了短中距离的实际大气激光传输实验,运用提出的算法对数据进行了处理分析。实验结果表明,基于期望最大化的最大似然序列检测算法可以有效地消减噪声的影响,相对未经过检测算法处理的系统误码率大大降低,提高了信号检测的精度,并且其计算的困难程度比最大似然序列检测下降很多,有着较高的实用价值。