近年来,车联网(IoV,Internet of Vehicles)在相关研究领域中受到了广泛关注。车联网中,车辆可以通过车与车(V2V,Vehicle to Vehicle)和车与路边设施(V2I,Vehicle to Infrastructure)之间的链路实现与其他车辆或路边设施的互联互通。鉴于车联网中许多应用都要求实时稳定的数据传输,因此车联网在给交通系统及驾驶体验带来巨大变化的同时,也对通信系统提出更高要求。与此同时,随着发光二极管(LED,Light Emitting Diode)在车灯及交通信号灯制造中的广泛使用,基于LED的可见光通信(VLC,Visible Light Communication)被视为车联网中一种可供选择的补充通信方式。然而,需要注意的是,车载可见光通信具有非均匀动态特性,即车载可见光通信中,LED光源辐射功率、光接收机接收功率、周围车辆的空间分布都具有非均匀性,且车辆移动过程中,光收发机空间相对位置关系、可见光信道直流增益、车载可见光通信性能都随之动态变化,尤其当可见光链路中接收角大于光接收机视场角(FOV,Field of View)或可见光链路被其他车辆遮挡时,车载可见光通信会中断。本文提出通过分集接收技术提高车载可见光通信性能。在第二章,对车载可见光通信信道进行了研究。为了分析可见光信道直流增益,结合光收发机位置与姿态提出光收发机空间相对位置关系模型,在此基础上描述了车与车及车与路边设施之间可见光通信模型。在第三章,首先研究了车载可见光通信空间与角度分集接收。研究中提出了光接收机具体布置方案,该方案中,多个光接收机在用于分集接收的同时,还能够提供一个较大的叠加视场角,从而增加了车载可见光通信的覆盖范围,降低了通信中断概率。接下来研究了车载可见光通信协作分集接收。研究中设计了协作伙伴选择策略和遮挡判断方法。在所提协作伙伴选择策略中,根据光收发机之间可见光信道直流增益大小和可见光链路是否被遮挡选择协作伙伴。在第四章,对所提车载可见光通信分集接收系统进行了仿真与分析。仿真结果表明车载可见光通信空间与角度分集接收和协作分集接收都能显著地降低车载可见光通信系统的误码率。此外,空间与角度分集接收能够有效减少接收角过大导致的中断的发生概率,协作分集接收在此基础上还能减少可见光链路被遮挡导致的通信中断的发生概率。