自由空间光通信具有传输容量大、保密性好、设备安装简单、抗电磁干扰强等突出优势,在地面链路中可实现“最后一公里”的无线接入,具有很强的实用性。但自由空间光通信受大气信道的影响较大,信道质量差时误码率很高,因此本文提出速率自适应传输方案,以减小信道质量对通信的影响,同时为进一步提高通信质量、带宽利用、降低成本,本文基于现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array,FPGA）平台提出一种并行速率自适应编码调制方案。此方案的思想是将误码率作为信道估计的参数,通过在接收端进行误码检测并产生速率切换信号,进而在发送端改变数据发送速率并自适应分配路数以实现速率自适应的编码调制。本文主要工作包括:（1）基于FPGA平台实现了Turbo码编码译码、16QAM调制解调功能。设计选择了Turbo码编码和高阶的16QAM调制,实现了基于QPP交织器和递归系统卷积码的Turbo码编码,基于简化的MAX-Log-MAP算法的译码,基于Costas环和DD算法的载波同步以及基于Gardner算法的位同步等关键技术的解调,其中译码时使用一维欧式距离实现了MAX-Log-MAP算法的简化,并对Costas环路和位同步环路进行了频偏测试,结果表明在频偏2k Hz时环路依然可以快速锁定和收敛。（2）设计实现了单载波单信道低速下四路并行的速率自适应编码调制系统。系统设计了四路并行速率自适应编码调制系统,通过在接收端实时进行误码检测,根据误码检测结果生成系统的速率切换信号并将其反馈给发送端,使发送端的发送速率自动提高或降低同时自适应分配发送端和接收端的数据路数,实现了根据信道质量自适应调整三种传输速率下的编码调制系统。实验证明,该系统可以在接收端误码率高于10-7时降低发送速率并减少并行路数,低于10-8时提高发送速率并增加并行路数,该设计可在一定程度上改善大气信道质量对通信系统性能的影响,使得系统既可以维持通信链路稳定性,也可以更好地进行差错控制和频带利用。最后这种并行的低速系统可通过增加路数的方式调整系统速率以及增加速率自适应的档位,同时单载波单通道的并行自适应编码调制方式也为多载波、多通道系统提供一种可供参考的自适应方案。