个人通信随着新的服务例如视频聊天、社交网络和网络游戏不断发展，通过光纤入户技术（使用光纤接入网络）的普及，用户可以和网络服务提供商 ISP高速互联。但是更多的时候家庭网络通过使用Wi-Fi接入无线网络，然而 Wi-Fi存在诸如带宽和安全性等的限制。灯光广泛使用，所以可以通过灯光设计实现基于可见光的通信（VLC），它适用于如办公室、家庭、研究所等很多场合，所以 VLC的研究迅速引起了人们的关注。纷纷提出相关技术，其中领先的技术是基于半导体低功耗的LED灯。LED灯比起一般的灯光要能耗更低，这种技术应用到可见光通信中会产生不同的效果。可见光通信是一种利用可见光的短距离无线传输，基于 LED的可见光通信有很多如节能、安全、高带宽密度、对人体无害等优点，然而 LED的低可调制带宽是VLC获得高数据传输的主要技术挑战。IEEE802.15.7标准定义了一种利用LED在无线个人局域网进行无线数据传输的方法。但是这种新标准在带宽调制和传输技术上存在一些缺陷。为了通过有限的带宽达到更高的传输速率，OFDM是最为广泛被应用的技术手段。和无线电系统中类似，本论文中讨论了利用OFDM技术实现多用户数据的并行传送与接收的同时提高数据吞吐量。我们提出了新的基于OFDM—MIMO技术设计，对一种四路LED发送和四路PD接收的VLC系统，利用快速傅里叶变换（FFT）和离散余弦变换（DCT）技术获得比 ACO-OFDM或 DCO-OFDM更好的性能和更低的功耗。通过此设计我们可以传送输出OFDM信号的所有实部和虚部。仿真结果表明在BPSK调制技术下，FFT设计比DCT设计会获得更高的系统性能，当随着调制技术的字符增加，两种设计的性能趋于一致。FFT比起 DCT的另一大优点是谱效率，传输相同质量的数据，利用FFT设计所需的带宽只是DCT设计的一半。在论文的最后我们讨论了一种在多用户下的移动VLC系统中整合这种新设计的可能性。　　在介绍完本论文的主要内容后，为了使大家更好的理解文章，附上本论文各章节主要工作内容：　　第一章：本章对论文进行总体描述以及VLC系统的需求概述；　　第二章：本章对 VLC系统从源节点到接收节点进行论述，描述了系统怎样工作、怎样改进，最后指出VLC的局限性；　　第三章：本章提出一种对传输系统的改进方案，之后提出一种结合OFDM和MIMO技术的不同调制方法；　　第四章：设计过程之后，本章显示了模拟和分析不同的调制技术　　第五章：本章对整个论文进行总结，并展望了一种在多用户下的移动VLC系统中整合这种新设计的可能性。　　提出设计:　　在可见光通信系统，一个视距链路中两个收发器之间应该保持平直度的可见光信号。然而，链接失败造成的暂时阻断或取向差的发射机频繁发生,导致错误帧出现。由于以下原因使光在自由空间传输高速数据非常具有挑战性:　　LED和 PD之间的信道非常短（只能达到几米）而且信道角度是LOS（或通过信号反射解决）.由于PD高速低灵敏度LED灯需要直接照射到PD上, PD通常对背景光和相邻光源非常敏感,信道带宽越来越高,增加能耗.实施面临的主要挑战之一可见光通信技术要找到一种实现通信而不影响照明的方法。相对较低的调制带宽的可见光发光二极管对高数据率传输提出了一种技术挑战。已有多种方法被认为可以缓解这个问题：蓝光过滤,前后均衡技术,高效的调制技术（正交频分多路复用）,光学多输入多输出(MIMO),波分复用以及可见光技术,多址技术(TDMA)。实际价值基带OFDM信号用于调节光载波的瞬时功率导致IM/DD。　　IM/ DD是常用的光纤和室内光无线通信系统(OWS)传输的信号没有极性和相位信息。在 MIMO系统，空间自由度可以用来传输的“正极”使用和“负极”信号。在光学无线通信系统中 OFDM主要缺点是其由于直流分量导致低功率效率，这就需要提供一个一个单极调制信号。当前对改进 VLC性能的研究主要集中在两个研究方向,发送端分集多输入多输出通信,先进的调制技术:DMT(OFDM)　　提出的设计步骤如下。在发送端,调制部分不变,在实部和虚部IFFT或者 IDCT变换结果是单独的,实部和信号部分分别从并行转换为串,零剪切应用于将所有负值设置为0,前缀的代码应用于将信号发送到 LEDs。在接收端由两个光敏二极管接收信号,删除前缀的代码,串行信号再转换为并行信号, FFT变换前进行混合器重建复杂信号　　在发送端使用四个LEDs设计成一个单输入多输出,这是多输入多输出(MIMO)调用的一个基础。　　在新的设计中,提出了一种基于 OFDM-MIMO技术，相比于 ACO-OFDM或 DCO-OFDM技术，它可以减少功率损耗并且为目前存在的技术提供集成的可能性很大。　　我们可以通过前置和后置均衡器增加可用带宽和采用turbo编码减少误码率以此来提高设计性能。大多数时候,由一组发光二极管（LEDs）来实现LED照明,这是实现多用户的另一种方法。　　室内VLC(从一个VLC室到另一个VLC室)提出这一技术可用于我们多用户和移动VLC系统的设计。