LED灯具有亮度高、寿命长、性能稳定、节省能源等优点,它将成为下一代的照明方法。基于LED的高灵敏度和自由空间光通信的调制特性,LED照明系统还具有传输信号的能力。与传统的红外和无线电通信相比,LED可见光通信系统有发射功率高、无电磁干扰、无需申请频谱资源和室内不会出现数据泄漏等优点。因此,LED可见光通信系统具有显著的研究意义和较大的发展前景,已经被公认为一种新兴的短距离高速无线通信系统。论文提出系统信道模型表示的方法,研究其物理层的调制、多址和接收优化等问题,借助数学模型和仿真数据,对该通信系统的研究内容作出了定量的分析和评价。论文根据LED可见光通信的传输特点,参考日本Nakagawa教授可见光直射接收思想和美国John.Barry教授的红外光多次反射接收理论,提出更加全面的描述该系统物理层信道模型的方法,并通过仿真计算确立了系统物理层信道模型的表达方式。在此基础上,主要分别从各类调制信号接收性能的对比分析、接收机RACK抗多径研究和各类多址方式的评价三个方面进行数学建模和仿真分析。主要的研究和仿真结果表明:对于速率较低(小于10Mbps)的室内LED可见光数据传输,可以使用OOK和2PPM的简单调制接收技术,对于高速率(50Mbps以上)的传输,需要使用较复杂的调制接收技术;当数据传输速率为10Mbps时,使用8抽头数的PRACK接收机能使接收性能获得明显的改善,抽头数的继续增大,导致接收机设计成本的增加,但接收改善并没有得到更加显著的提高;在TDMA/FDMA的多址系统中,当覆盖小区单元半径为2m时,信号的传输距离和邻道干扰获得较好的折衷,室内LED多用户复用的通信系统对发送功率的要求达到最小值。