日盲紫外光通信是一种自由空间光通信。由于信息光载波处于日盲区(200nm-280nm),因此与其它通信方式相比,它具有保密性高,抗干扰能力强,灵活性好,支持全天候工作和支持非视距通信等优点,近年来越来越受到大家的关注,成为电信领域的一个研究热点。各国各科研机构在制备紫外关键器件,分析信道模型,实现系统,规划协议等方面都投入了大量精力。目前,国内外的实验平台对于物理层信号的处理功能并不完善,也并未考虑到向上层过渡扩展的问题。本文在第一章介绍了紫外光通信的特点,罗列了国内外关于紫外通信的研究现状,引入本文研究目的和工作内容。第二章揭示了紫外光通信的原理,包括其大气传输特性和单散射信道模型。同时,在转换效率,响应速度,成本等方面对比分析了几种不同的紫外光源和紫外探测器,并最终选择了紫外LED和光电倍增管(PMT)应用于硬件平台中。第三章阐述了紫外通信模块的具体设计。首先介绍了FPGA设计的特点和开发流程,逐个解析异步FIFO(先入先出队列)、锁相环、A/D(模/数转换)判决、扰码解扰、调制解调等物理层模块的设计结构,控制机制和信号流向。在此基础上,调研了BSC(二进制同步控制规程),PPP(点对点协议),HDLC(高级数据链路控制),MAC(介质访问控制)等几种广泛应用的链路层协议,最终选择HDLC作为平台的数据帧封装协议。第四章说明的是扩展电路板的设计,它为紫外LED和PMT提供电源供电和驱动,同时也设计了与FPGA收发数据的接口。第五章提供了一些关键模块和总体系统的仿真和实验结果。这些结果验证了设计的正确性,并证实整个紫外通信系统完全可以支持室内38.4kbps速率的数据通信。最后,对已做的工作进行了总结和分析,指出仍然存在的问题和接下来的工作方向。