日光光谱是人们世世代代长期适应了的自然光谱，最适合于人眼视觉机能的需要。目前人造光源中的氙灯、溴钨灯、冷光灯的光谱和日光光谱较为接近，但是都存在一定的弊端。随着制作半导体发光材料技术的不断进步，单色LED的光色越来越丰富。单色LED具有半波宽较窄、单色性好、发光强度稳定等优点，因此能够混合模拟出具有任意光谱的光源。本论文基于单色LED光源的光谱特性，利用单色LED合理排列方式混合生成日光；进而对日光光源的色温、亮度所需单色LED色品坐标进行计算，对单色LED类日光光源进行了系统的研究。论文的主要工作包括：对可见光部分即波长范围为380nm-780nm之间的单色LED进行了调查和解析，并对单色LED的光谱数据进行了总结。在拟合单色LED光谱部分，首先对单色LED（蓝光）做了光谱测试，分析了单色LED光谱的特点。利用经典模型——高斯模型和洛伦兹模型对单色LED光谱进行拟合。基于量子阱中的光子能量分布提出了表征单色LED光谱的数学模型，并对实测的单色LED光谱数据进行拟合，结果显示较之高斯模型和洛伦兹有更好的拟合度。利用提出的单色LED光谱拟合模型对所调研到单色LED光谱数据进行拟合，结果显示均具有很高的拟合度，结果证明该模型不仅对于蓝光LED具有很好的拟合度，而且对于其他光色的非对称LED辐射能量分布数据都具有很好的拟合度。本文提出的单色LED光谱拟合模型具有普适性，从而建立了单色LED拟合数据库。利用单色LED混合模拟日光光谱，分别对等间隔分峰拟合法和非等间隔分峰拟合法做了介绍，并对两者做了比较。根据每种不同光色的LED的折射率不同，设计了LED发光阵列，并利用光学仿真软件Tracepro对混光光源进行仿真测试，对色度学参数进行了分析。最后设计了LED调光控制电路。