随着LED照明技术的不断成熟和LED生产成本的不断下降,基于LED光源的可见光通信(VLC, Visible light communication)技术正受到传统光通信和射频无线通信研究学者越来越多的关注。VLC技术是一种在照明的同时实现宽带接入和信息传递的无线光通信技术,无需频谱资源认证,无电磁辐射干扰,对人体健康无害,因此被认为是未来宽带接入和短距离通信方向上一项重要的补充技术。论文针对室内照明通信场景,基于实用型LED照明光源和低成本光电探测元件,参与设计并实现了音频和视频VLC实验系统,提出并实现了一种可提高发送端调制带宽的预均衡技术方案,设计并实现了VLC系统的QPSK调制方式。论文的主要工作如下：第一,阐述了室内VLC系统的基本结构,分析其中的两个关键器件——LED光源和光敏探测元件的性能特点。在此基础之上,参与设计了便捷式VLC语音通信和VLC视频传输两类室内VLC系统方案,并实现了实验系统的发送端电路。经室内环境测试表明,所设计的VLC语音通信系统可实现4m范围内的高质量音频传输；所设计的VLC视频通信系统可实现3.5m范围内的实时高清视频传输,最高通信速率可达10Mbit/s。第二,针对照明LED调制带宽过低而严重限制VLC带宽这一问题,提出了一种可根据光源特性而调整参数进行多频段预加重的电路预均衡方案。该方案根据系统光源的特性调节电路元件参数,在发送端对低频、中频和高频的信号成分进行预加重(又称预失真),从而达到优化系统性能并提高发送端整体调制带宽的效果。实测结果表明,采用预均衡电路后,发送端的整体调制带宽从3MHz提高到了9MHz。第三,针对目前大部分可见光通信系统采用基带OOK调制,频谱效率不高的问题,设计了一种VLC系统的四相相移键控(QPSK)调制方案。并完成了QPSK调制模块的实现和测试。该调制模块可通过现场可编程逻辑阵列(FPGA)生成信号来控制QPSK模式、载波频率和符号率,使生成的QPSK信号载波和带宽适应VLC中白光LED的调制带宽。