自由空间光通信具有大通信容量、高速传输率、高抗干扰能力等优点，近年来受到了国际上广泛的关注，然而大气湍流是自由空间光通信链路系统的主要限制因素。大气湍流造成到达角起伏、光强起伏、相位起伏、光束漂移和波前畸变等效应，严重影响通信系统的接收性能。分析大气湍流对接收系统的影响和提高接收端的接收信号总功率成为提高通信系统接收端的接收性能的关键因素，因此本文针对大气湍流对通信系统接收端的接收性能的影响进行了研究，重点对平面波在大气湍流中水平传输和斜程传输分别做了详细的分析，并分别得出在两种不同的传输模式下最佳的天线阵接收参数。此外，选取了不同的大气信道模型，对弱、中、强三种大气湍流下的通信系统接收端的天线阵参数的选取和天线阵接收下的误码率性能进行了理论分析和实验研究。具体内容如下：首先，基于电磁波理论，我们分析了接收光学天线的重要参数及天线阵列特性与提高天线增益的关系，对比了单个天线和天线阵的接收性能。得出天线阵接收提高天线增益优于单个天线接收，相同的天线阵接收面积下，不同的子天线个数的天线阵增益大小不同，在接收面积不相同的情况下，最佳的接收子天线的个数也不同。其次，我们分别分析了光波在不同大气湍流水平传输和斜程传输下的光强闪烁。采用修正的Rytov方法，推导了在零内尺度下，光波在大气湍流中斜程传输下的强度协方差函数公式，并给出了考虑内外尺度下，水平传输时的强度协方差函数表达式。利用孔径平均理论，分析了分布式天线阵接收性能与孔径平均因子的关系，分别得出光波在中湍流水平和斜程传输下的分布式天线阵的最佳子天线个数、间距和口径。最后，基于Gamma-Gamma信道模型，我们采用MZI-DPSK调制方法和天线阵接收选择合并比（SC）技术，分析大气湍流引起的振幅起伏对误码率的影响，并给出考虑大、小湍流尺度情况下的误码率表达式。此外，我们采用逆高斯信道模型，分析了大气湍流引起的强度闪烁和相位噪声对误码率的影响，我们采用分布式天线阵最大比合并(MRC)接收技术，研究了大气湍流下自由空间光通信链路的误码率性能，推导了在内外尺度下，分布式天线阵接收的误码率关于相位误差的函数表达式。本文的研究工作为自由空间光通信系统的接收端的接收性能的研究打下理论基础，对接收端系统的优化设计提供实验数据和理论依据。