20世纪60年代发明的LED在短短数十年飞速发展,光色从单到多、亮度从低到高、寿命从短到长、市场从无到有。LED诞生至今,技术的成熟、功能的不断完善和丰富,LED被越来越广泛的应用在各种室内室外照明中,并且已经走进千家万户。基于白光LED的可见光通信(VLC)技术,可以以低价格同时实现照明与通信,适用于各种接入场景,无电磁干扰,绿色环保。由于可见光通信的这些优点,其一问世便获得了广泛的关注,从诞生至今,取得了一个又一个突破性进展,有着广阔的应用前景。目前,对于可见光通信的研究多集中在如何提高传输速率上,但是对于可见光通信的应用和室内可见光通信系统的硬件设计和组网架构的研究相对较少,很多研究停留在仿真设计和离线实验的阶段,距离实现实用化的可见光通信系统还有一定距离。传统的可见光通信需要将发射端和接收端经过光学对准后才可以通信,这不便于实际使用。从实用性的角度出发,论文围绕着可见光通信的非定向传输系统的设计与实现,进行了详细的描述。论文的主要工作如下:提出了具有大的可视角度(FOV)光接收机的设计,并且可以实现可见光通信的非定向传输,实验显示该通信系统可以实现全角为60°,短距离的非定向通信。1.论文介绍了室内可见光通信系统的信道模型,分析了室内可见光通信系统中的主要损耗为空间损耗,通过计算对系统进行了链路设计和功率预算,为系统的整体设计打下了基础。2.白光LED调制带宽窄的缺点严重制约了信息的传输速率,成为了制约可见光通信技术发展的瓶颈。虽然采用合适的调制解调技术可以在一定程度上对系统的性能进行优化,但是要使系统的容量进一步提升还需要采用均衡技术。本文对均衡技术进行了研究,并且在可见光通信中应用了模拟均衡技术。3.室内可见光通信系统的接收机是系统的重要部分。在光接收系统中,光电检测器发挥着重要的作用。采用灵敏度高增益大的光电检测器可以客观地提升传输距离。通过优化接收机聚光器的设计来实现可视角度(FOV)的增大,通过实验表明,可以实现一定角度范围(60°)和短距离内的非定向通信。