可见光无线通信是一种新兴的无线光通信技术。该技术将无线通信和固态照明技术有机地结合在一起，是目前光无线通信领域研究的热点之一。射频通信上的传统MIMO（MultipleInput Multiple Output）技术可以提高系统的容量，实现高速通信。空移键控技术因每时隙仅一个天线发送数据，避免了信道间干扰，降低了系统实现的复杂性，是MIMO技术中一种提高频谱效率的新型解决方案。本文针对室内可见光无线通信系统中的MIMO技术及空移键控在其中的应用展开研究。首先，通过对MIMO系统容量的分析，给出室内可见光MIMO无线通信系统的容量公式。结合仿真对白光LED和光电探测器PD的个数以及它们房间内的布局对系统信道容量的影响进行了研究，结果表明合理地配置白光LED和光电探测器PD个数并布局它们的空间位置能获得很好的室内信道容量分布。其次，对空移键控室内可见光MIMO通信系统的可靠性和有效性进行了仿真分析，并提出链路阻塞和链路对准两种方案来改善系统的可靠性。通过与重复编码技术的室内可见光MIMO无线通信系统的性能进行比较，表明空移键控技术非常适合实现较低复杂度的室内可见光MIMO无线通信系统。最后，为进一步提升室内可见光MIMO系统的性能，在传统空移键控系统的基础上，本文提出一种分组映射模式的空移键控系统实现方案。对系统模型和误码率性能进行了研究，表明分组映射模式的空移键控系统的误码率性能和传统的空移键控系统的误码率性能相当，但具有更高的频带利用率。