像素通信是一种无线光通信技术，其发送端将信息编码为一系列图片并在显示设备上依次呈现，接收端使用图像采集设备捕获包含信息的图片并解码恢复出原始信息。与传统射频无线通信相比，像素通信具有可用带宽资源丰富、无需无线电频谱许可、对人类影响小、方向性好、电磁兼容性好、绿色环保等优点。另外，像素通信充分利用当前社会大量存在的图像显示设备如液晶显示器和图像捕捉设备如摄像头，无需增加额外设备就可以提供一种新的绿色有效的通信手段，可以丰富人们的选择，便利人们的生活，具有广泛的应用前景。　　 本文首先介绍了像素通信的信道模型和系统构成，在此基础上，本文提出了在系统中应用拉普拉斯变换优化像素颜色值分布的方法，充分利用了像素的颜色量化空间从而提升了系统性能;在现有的边角精定位算法基础上提出了边角精定位迭代算法和均衡算法等改进技术，仿真并验证了其有效性;应用了级联码作为信道编码，增强了系统对连续误码和随机误码的抵抗能力;提出了比特块交织和频点交织的双重交织方案，充分利用了信道条件好的二维空频域的低频段;提出了前馈卷积码的并行编码实现结构和卷积码的并行解码实现结构，该并行结构不仅适用于CUDA的GPU实现，同样适用于未来的多核CPU结构;在CUDA平台上基于GPU实现了整个像素通信系统，将系统的运算能力从CPU的约3张图片每秒提高到约300～500张图片每秒，满足了系统对运算能力的要求;最后结合研究小组的其他成员的工作，在PC实现上了实时的像素通信数据传输系统。