太阳模拟技术是利用人工光源模拟太阳光辐照特性的一门技术。发光二极管（LED）拥有很过传统光源所不具备的优点，如寿命长、光效高、响应快、绿色环保以及不同发光波段产品种类丰富等。本文通过选取不同种类的LED，根据光谱叠加原理来获取可用于测量领域的光谱匹配度较好的标准太阳光谱灯。本文主要内容可分为四部分：1)大功率LED的特性、参数测试及讨论，包括第二章；2)基于LED的标准太阳光谱拟合算法研究，包括第三章；3)结合LED电学特性，设计可调恒流驱动电路及测试结果，包括第二章部分内容和第四章；4)用于多种LED混光积分系统的仿真设计及优化，包括第五章。在第一部分，我们首先研究了LED的基本原理、光学特性及光谱辐照曲线，然后通过实验验证的方式总结了主要影响LED光谱特性的几点因素，为光谱拟合算法的提出以及驱动电路设计等打下良好理论基础。在第二部分，根据LED的光谱模型，设计了一种基于最小二乘法的高斯拟合算法。结合实际LED发光波段种类，实现了非均匀间隔峰值波长的LED光谱拟合，从而指导LED的波段种类选择及其驱动电流选择。结果表明，在300-1100nm的范围内，此方法光谱失配误差小于±2.76％，并且使用较少LED种类。此算法还可精确地分辨标准太阳光谱AM1.5的吸收谷，且应用于AM0的拟合获得小于±1.67％的光谱失配度。在第三部分，系统地介绍了可应用于LED驱动的一些拓扑及其分类。结合LED的特点，提出了LED恒流驱动方案。其次，介绍调光电路原理，提出基于HV9910B的PWM调光电路方案并在前面分析的基础上，设计了一种可调恒流驱动电路。最后给出了这个设计的实验测试波形，结果达到参数指标。在第四部分，基于LED的配光曲线，设计了一种采用多种LED的光学混光系统模型。在检测面上得到了混光效果良好的仿真结果。本文提出了一种基于LED的标准太阳光谱灯的实现方法，这对于提高人工模拟太阳光源的准确性有着积极的指导意义。另外，此法还可用于获得光谱可调的特种光源，以适用于光学遥感器辐射定标、牙科治疗、美体美容、昆虫捕捉以及植物的培育等领域。