可见光无线通信因其无电磁干扰、节能、绿色等优点引起了广泛的关注和研究。随着对可见光通信技术研究的逐步深入，研究人员发现光学接收系统在特殊环境中的通信性能受到了局限。比如，室外信道环境背景光干扰较为强烈，处于移动状态的光通信设备传输误码率较高，传统光学接收机采集光少、视场角小，信道以及调理电路噪声叠加严重影响系统性能等。　　为了进一步提高可见光通信接收系统性能，论文研究具有类似于无线通信中天线所具备的小型化、大视场、高增益、抗干扰能力强等要求的光学接收系统。在分析传统可见光通信接收技术基础上，论文结合复眼光学系统体积小、大视场、高效率、高灵敏度等特点，用塑料光纤代替晶椎以及调整基底为活动结构等方法对传统复眼结构进行改进，不仅提高了光耦合效率以及系统柔韧性，而且在室外可见光通信存在光强起伏以及有定向背景光干扰的情况下，可以通过调节基底方向达到较好的光接收能力以及更大的接收视场角。与传统晶椎结构复眼光学系统相比，光纤代替晶椎使光损耗降低了0.35dB，基底可调使复眼光学系统最大视场角增加了92°。通过仿真分析微透镜曲率半径和焦距呈不同关系时的耦合效率，发现非线性时耦合效率远高于线性时耦合效率。另外，采用自聚焦透镜优化复眼单元结构，与光纤结构复眼相比，耦合效率提高了4.52％。在光学系统前端加入镀三基色波长范围的带通滤光片以及采用小波变换对光电探测器前端的光谱噪声进行抑制，减少了光电转换过程中的噪声叠加，提高了传输稳定性。最后，分析了调制方式、检测技术以及室外环境对系统通信性能的影响。通过对直射链路的性能进行仿真，得出系统在最低传输误码率情况下的通信距离，而在20°到80°的接收机视场角范围内进行室外可见光通信时，接收灵敏度和信噪比较高。