近几年随着大数据、云计算应用的不断深入,物联网进程的不断推进,人们对于高速通信的需求,尤其是对于无线高速通信的需求正飞速增长。但是随着通信行业几十年的不断发展,低于10 GHz、具有良好通信特性的电磁波谱已经被各类无线技术广泛使用,即将消耗殆尽。为了满足人们对于高速、高质量通信的需要,同时解决电磁波谱短缺问题,可见光通信技术应运而生。不同于射频通信方式,可见光通信拥有频谱宽阔免费、无电磁干扰、绿色低碳和保密性强等优势。本文针对可见光通信做了如下具体工作:一、多角度说明可见光通信这一课题的科研背景和意义,汇总国内外有关此课题的科研现状以及未来可能的发展方向。二、概述可见光通信系统,包括其基本架构和通信原理,对比介绍系统常用的发射端、接收端、信道模型和调制方式。三、详细介绍了空间调制、广义空间调制、正交空间调制和增强型空间调制的原理及其频谱效率,同时针对传统广义空间调制中因无法有效利用所有LED灯组而导致的频谱效率低下问题提出了改进型广义空间调制iGSM。本文还从多方面研究了 iGSM的性能,首先是对比了 iGSM与不同调制技术之间的频谱效率,其次对比了 iGSM与传统广义空间调制之间的BER性能,最后研究了通信系统中收发端元器件间距对于iGSM性能的影响。研究结果表明iGSM能够在提升频谱效率的同时保证BER性能。四、详细介绍了参与制作的两套可见光通信硬件系统,包括数字传输系统和视频传输系统。首先对两套系统进行了系统概述,之后详细介绍了两套硬件系统的发射端和接收端,以及收发端所使用的元器件参数,最后展示了两套硬件系统的工作状态同时分析了系统的运行测试结果。