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随着信息产业和互联网产业飞速发展,智能终端市场占有率不断扩大,使得传统无线射频通信业务压力不断增加,有限且不可再生的频谱资源面临枯竭。因此,众多学者将目光转向频谱资源丰富且不需授权的可见光通信(Visible Light Communication,VLC)技术上。但由于VLC采用调制带宽较窄的LED作为信号发射器,严重限制了系统容量。因此,将功率域非正交多址接入(Power Domain Non-Orthogonal Multiple Access,PD-NOMA)技术引入VLC系统,通过功率域复用技术能够有效地提升频谱效率和系统用户接入量。本文主要针对非正交多址接入技术在室内可见光通信系统中的应用展开研究。首先,对室内可见光通信系统信道模型和功率域非正交多址接入技术进行简要分析。考虑到在室内可见光通信系统中,用户之间的非协作、背景光过强、信道量化误差等问题会使接收用户难以从周期导频信号中准确地解调出信道状态信息(Channel State Information,CSI),因此建模非完美信道状态信息(Imperfect Channel State Information,ICSI)下的NOMA-VLC系统,并分析了系统的可靠性。考虑到LED的照明功能,进一步将调光控制功能引入系统并对系统可靠性进行分析。其次,在单载波ICSINOMA-VLC系统下,针对保证用户服务质量(Quality of Service,QoS)同时提高用户性能体验,研究了实现系统和速率最大化的功率分配问题。一方面,通过理论分析,采用库克塔恩条件(Karush-Kuhn-Tucker,KKT)求解功率分配公式。另一方面,提出采用粒子群算法进行灵活的功率分配。仿真结果证明,在用户速率不低于最小可达速率时,所提功率分配方案能够有效的提高系统和速率。最后,在多载波ICSINOMA-VLC系统下,研究了系统资源分配问题。针对系统和速率优化问题,提出了两种资源分配方案:(1)将资源分配问题降维处理,分解成用户分组和功率分配两个子问题,根据现有研究基础和室内可见光通信系统特性,提出采用改进的Kuhn-Munkras算法根据用户信道增益估计值进行用户分组,组内采用性能最优的全空间搜索功率分配(Full Search Power Allocation,FSPA)方案。(2)提出采用嵌套粒子群算法直接对资源分配问题进行求解。通过系统仿真验证在多载波系统下,当组内用户数目为2时,两种资源分配方案与常用的正交多址方案相比能够较大幅度提升系统性能。同时嵌套粒子群算法还可应用于组内用户数目较多时的优化问题。