近些年来随着移动互联网的发展,人们对通信流量的需求呈爆炸式增长。可见光通信技术因其具有丰富的频谱资源以及能够在照明的同时进行信息传输等优势,受到人们的广泛关注。随着可见光通信技术的发展,具有高频谱效率和抗码间干扰能力的正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术成为可见光通信中不可或缺的技术之一。载波索引调制技术是在OFDM技术上发展起来的新型调制技术。本文主要研究了载波索引调制在可见光通信中的应用。本文对可见光通信系统中的发光二极管、光电探测器和信道模型进行了研究分析,并使用迭代法对室内可见光信道进行了仿真。深入研究了可见光通信中的OFDM调制方案,如DCO-OFDM、ACO-OFDM、NDC-OFDM等,并对其误码率性能进行仿真验证。本文深入研究了载波索引调制的原理和方法,详细分析了载波索引调制中的载波选择方案和检测算法。进一步比较了应用在可见光通信中的两种载波索引调制方案IM-DCO-OFDM和DM-DCO-OFDM,通过仿真验证了两种调制方案的系统性能。本文提出了一种应用于可见光通信领域中的新型载波索引调制方案(Optical Index Modulation,OIM)。在提出的方案中使用索引比特选择每个子载波上传输两个单极性PAM信号的组合情况。接收端将索引比特和星座比特分开判决,避免了因载波图样的错误判决导致的星座图解映射发生错误。本文将新型载波索引调制与 DCO-OFDM 和 NDC-OFDM 方案相结合,提出了 OIM-DCO-OFDM 和 OIM-NDC-OFDM两种调制方案。仿真结果表明,在相同的频谱效率下提出的OIM-DCO-OFDM比DM-DCO-OFDM具有更好的误码率性能。同时仿真验证了 OIM-NDC-OFDM可以使用较小阶数的星座图调制来达到与NDC-OFDM相同的频谱效率和误码率性能。