本发明涉及一种基于里德堡原子混频器的无线数字通信系统及方法，包括：铯泡、激光器、微波源、数字信号发生器、数字信号调制器、功分器、光电探测器和数字信号解调器；铯泡提供室温饱和蒸气压下的铯原子气体；激光器将铯原子气体制备到里德堡态，并产生EIT效应；数字信号发生器产生数字信号；微波源产生两个不同频率的微波；数字信号调制器将数字信号调制至其中一个微波；功分器对已调制的微波和另一微波进行时域上的相加运算，从而实现对另一微波的二级调制；铯泡接收二级调制的微波，发生铯原子气体的里德堡态EIT‑AT分裂过程，将二级调制微波转化为已调制光波；光电探测器接收已调制光波；数字信号解调器从已调制光波中恢复数字信号。