光通信是指利用一定调制手段(内调制或外调制)把信号加载到光波上来传输信息的技术,若以传输介质来划分,它又分为无线和有线两种。有线光通信以光纤为媒介进行通信,而无线光通信(optical wireless)是指以在空间传输的激光为载体在需要通信的若干个终端之间传送信息。无线光通信兼有光纤通信的宽频带、高速率、保密性好等特点,同时又具备部署灵活、方便、适合许多特殊场景(卫星之间、星地之间、舰船之间、地形复杂的高山楼宇之间等)的高速、保密通信。本文着眼于近距离的大气激光通信,通过对激光的大气信道传输特性以及信道模型进行分析,本文选定波长为637nm的半导体激光器作光源,选用基于布拉格衍射模型的声光调制器作为外调制器件,选用高灵敏、宽光谱响应范围的光电倍增管作为光接收器件,采用16-PPM编解码方案,设计了完整的激光通信系统。PPM调制器的实现难点有三:其一是时隙频率、帧频率、超帧频率的产生与控制,其二是脉冲位置的精确控制,其三是脉冲宽度的控制。本文利用FPGA开发板,设计了系统时钟模块,计数器、比较器和脉冲发生器解决了上述问题。PPM解调器的设计难点有二:一个是如何进行时隙同步,另一个是帧同步问题。本文采用脉冲边沿检测法解决了时隙同步问题,利用四组巴克码设计了帧同步头。为了提高上位机与FPGA的通信速率,本文采用USB2.0技术,设计了USB控制模块,以512字节为一个数据包进行数据传输,其最大通信容量为480Mbps,可以实现双向通信。在对各主要器件做了充分测试的基础上,本文搭建了单向的激光通信系统,并进行了文本信息收发实验和视频图像的采集与显示实验。文本信息收发实验的帧频率为200KHz/s,传信速率为800Kbit/s,系统可以长时间稳定工作。