紫外光通信是一种以紫外光为载体,以大气作为信道,利用光在空气中的散射实现信息传输的新型通信方式,其在短距离通信领域具有潜在的应用前景。紫外光通信具有高保密性、非视距、强抗干扰性、电磁静默等特点,能够在多种复杂环境下提供全天候、全方位的保密通信,在信息安全领域有着潜在的应用前景。紫外光通信相对于其他通信方式具有其独特的性能,备受国内外研究机构的重视。早期的紫外光通信主要是依托于气体放电灯、光电倍增管(Photo Multiplier Tube,PMT)等器件,具有体积大、易破碎、携带不便等缺点,难以得到实际的应用。随着半导体技术的发展,紫外光通信逐渐开始采用发光二极管(Light Emitting Diode,LED)和雪崩光电二极管(Avalanche Photo Diode,APD)分别作为发射光源和接收探测器。基于APD的紫外光通信系统的探测电路主要包括线性模式和盖革模式,前者灵敏度较低,系统带宽较小,难以实现远距离、高速率的通信。因此,本文研究了基于盖革模式APD的紫外光通信系统,对探测电路以及通信系统的性能进行了测试分析。(1)本文首先设计并搭建了基于盖革模式APD的主动淬灭电路,包括被动淬灭模块,信号放大模块,脉冲幅值甄别模块,淬灭信号和恢复信号产生模块。死时间是淬灭电路的重要参数,其直接影响了电路的计数上限和探测性能。死时间包括了雪崩淬灭时间和电压恢复时间,理论上,主动淬灭电路的淬灭时间和恢复时间由淬灭信号脉宽t1和恢复信号脉宽t2决定,然而,实验发现,当恢复信号脉宽t2较小时,电路中的恢复时间变长,且受到APD端口电容和电阻的影响。此外,实验中还结合FPGA设计了光子计数系统,测试了被动淬灭电路和主动淬灭电路下的暗计数和光子计数,研究和分析了偏压、死时间、辐照度对光子计数的影响,为进一步提高SPAD盖革模式电路的探测性能提供参考。(2)在盖革模式电路的基础上,完成了紫外光通信系统的搭建,包括发射端和接收端各个模块的软硬件设计。发射端的主要功能为:将音频信号进行适当放大后,通过模数转换模块产生数字语音信号,然后采用语音压缩编码降低数据的传输速率,之后利用FPGA从语音压缩数据中提取出有效数据并进行简单的调制,最后通过紫外LED驱动模块输出紫外光信号。而接收端的主要任务与发射端类似,具体包括光子探测模块、光信号还原与解调模块、解码模块、数模转换模块以及扬声器驱动模块。实验中提出了从光计数脉冲中还原出光信号的基本方法,初步实现了紫外语音通信。此外,通过FPGA和LabVIEW软件设计了误码率测试系统,对紫外光通信系统的传输性能进行了研究。