本文对自由空间光通信技术的基本原理进行了分析,并对该项技术目前所存在的关键问题—自由空间衰减效应做了重点研究,为实现不同天气条件下语音信号的传输进行了初步探索。首先,本文建立了自由空间光通信系统的仿真模型。讨论了晴朗、雨、雪三种天气状况下大气衰减对系统误码率的影响,并通过眼图直观地反应了三种天气条件下系统性能上的差异。同时讨论了激光发射功率与传输距离对系统误码率的影响,指出了单纯依靠提高发射功率来获得较大的传输距离的方法是不可取的,并给出了系统最大的传输距离和衰减系数之间的关系。其次,在系统实验仿真的基础上,本文给出了系统发射端与接收端的设计方案,详细分析了自由空间光通信系统的各部分组成及设计原理。重点研究了系统的前置放大模块、A／D音频输入与D／A音频输出模块,以及系统控制模块。最后,模拟各种大气信道,利用所研制的语音传输系统样机进行了大气衰减效应的原理性测试和实际语音通信实验,并给出了结果分析。仿真模拟和实验结果表明,在一般的天气情况下(除大雨和大雪的天气外),系统可以进行语音数据的传输。