对于水下环境而言,利用无线激光替代传统无线电平台或声波的授时,能够解决无线电或声波在水下传输时时延大且衰减严重的问题。水下激光传输具有更强的抗干扰能力,较利于实现设备的隐秘性部署,在完成信息交互时更快、更可靠。当研究目标处于水下时,无线激光授时技术展现出无限潜力,成为未来水下授时研究的新方向。本文首先分析了现有水下授时技术存在的问题,研究了水下无线激光在水下授时技术的可行性,并根据目前激光技术的国内外发展现状明确了水下激光授时技术的重点和难点。此外,建立了一种水下激光授时模型,分析了水下激光传输终端接收信号的抖动特性;最后针对水下激光传输误码率带来的时间抖动进行分析并对调制过程进行改进。论文主要研究内容如下:(1)研究海水光学特性,介绍了常用的激光在海水信道中传输的研究方法,用随机相位屏法仿真水下湍流信道环境,用水下激光传输的Born近似法、Rytov近似法来求解接收端光强分布、海洋湍流中的光场振幅,进而求解误码率表达式。(2)建立了激光在海洋湍流中传输的信道模型及授时抖动模型,分析激光在水下传输过程产生的时间误差,对激光在水下信道中不同传输距离、不同湍流类型、不同海域中的时间抖动特征和抖动范围进行了仿真和计算。(3)对水下激光传输通信性能分析。分析通信误码率对时间误差的影响,分析误码率与时间抖动存在的关系,针对误码率高、授时精度差问题改进优化了OOK调制形式,通过对比验证了改进调制形式的优越性和准确性。本文通过建立水下激光授时模型,然后对其在水下信道的传输时间抖动特性进行研究,并分析了通信误码率对终端接收信号产生的时间抖动,根据时间抖动特性优化改进了一种OOK调制形式,减小由误码率带来的时间抖动。本文研究旨在为未来精准海下追踪以及为水下精准定位和授时提供一个可靠的参考依据,具有较高的研究价值。