LED现已成为室内照明的主流技术,基于LED的可见光通信（Visible Light Communication,VLC）由于频带宽、保密性强、绿色安全等优点,被认为是下一代无线网络中室内专用通信的最佳候选对象。光学相机通信（Optical Camera Communication,OCC）技术作为VLC的分支技术,在继承其优点的同时,又因其接收设备的高普及率、低成本而受到广泛的关注。在已有的基于LED的OCC通信系统中,接收端大多是被设置为静止状态或者按照预定的轨迹移动进行通信。然而,当OCC应用于实际场景时,接收器处于非受控的情景之下,接收端的随机晃动或者接收位置的改变都会影响OCC系统的性能。同时非受控的条件下会带来条纹的畸变,会大大增加解调的难度,降低系统的可靠性。本文从上述非受控情境下的OCC解调为出发点,以普适性、轻量性、健壮性为目标,提出了基于导频的条纹面积估计的解调算法,并且基于IEEE802.15.7光无线通信标准构建了实际的OCC系统进行实际的效果验证。此外针对接收端的晃动,本文构建了接收端的晃动模型,从OCC信道模型出发,以晃动实测数据为基础,仿真分析了非受控场景下的OCC系统的有效容量。本论文的主要研究成果如下:1.针对接收端在非受控情境下产生的条纹畸变以及OCC系统中的亮带光子溢出导致明暗条纹宽度不同的问题,提出了一种基于导频的条纹面积估计的轻量级解调算法,结合像素重排方案以及明暗条纹分离判决逻辑机制,并将其应用于实际搭建的OCC系统中。通过实验验证以及误码率分析,本文所提出的方案能够显著降低在非受控情境下所带来的误码率,其误码率基本能达到10-4的量级,能够有效的提升系统的可靠性。2.针对实际系统的搭建,本文根据IEEE802.15.7光无线通信标准进行通信系统设计,详细给出了所使用的OCC系统的设计方案,针对发送端,主要从OCC的物理层和链路层两个切入点进行概括总结,针对物理层,本文给出了所需要的一些器件选择、编码调制方法以及硬件工作流程等;针对链路层,对照于IEEE802.15.7中对VLC的MAC层基本的功能进行改动,分别是封装成帧、透明传输、差错控制、同步以及数据填充等。针对接收端,本文基于Android Studio开发平台,开发了一款能够独立支持OCC通信的APP,并联合发送端,成功实现了通信。通过搭建一套完整的OCC系统,从而为本文中实验、仿真、算法以及OCC的实用化提供软硬件支撑。3.针对接收端在非受控的情景下,本文构建了一个随机晃动模型,通过信道模型以及实测数据,推导了OCC系统的有效容量,并且通过仿真分析了OCC系统的有效容量随Qo S指数的变化曲线,用于刻画用户在统计时延Qo S约束下的而可达传输速率。从而能够将理论与实际相结合,进一步的推动OCC的发展。