随着移动通信技术的快速发展,人们对数据业务的需求也日益提升。由于简单的实现方式以及较高的频谱效率,直流偏置光正交频分复用(Direct Current biased Optical Orthogonal Frequency Division Multiplexing,DCO-OFDM)方案已广泛应用于可见光通信系统中。但是,随着人们对数据量需求的快速增长,通信系统能量消耗巨大,对通信系统的频谱效率和能量效率都提出了更高的要求。基于以上的研究背景,本课题研究(1)基于单用户DCO-OFDM可见光通信系统的能效与谱效的联合优化;(2)基于多用户直流偏置光正交频分多址(Direct Current biased Optical Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access,DCO-OFDMA)可见光通信系统的能效与谱效的优化。本文研究了DCO-OFDM系统中能量效率与频谱效率的联合优化问题并致力于解决能量效率和频谱效率之间的折中问题。具体地,通过引入拉格朗日乘子法推导了具有功率和比特负载的DCO-OFDM系统可达的数据速率,并获得了能效与谱效的闭合表达式。在此基础上,理论上推导出了系统的发射功率对能效与谱效影响。本课题研究不同的参数对能效最大值点的影响,例如接收端的水平距离、垂直距离、光电二极管的接收面积等。此外,本课题为了获得最佳发射功率,制定了基于帕累托最优集的多目标优化方案。本课题引入了柯布-道格拉斯生产函数作为效用函数,并借助提出的能效-谱效折中度量标准将多目标优化问题转换为单目标优化问题,推导出最优发射功率与谱效权重的关系。仿真结果显示当谱效权重较大时,最优发射功率等于最大发射功率。考虑到功率限制和每个用户的最小数据速率需求限制,本文研究了基于多用户DCO-OFDMA可见光通信系统的能效与谱效优化问题,通过迭代优化算法与资源均分算法来分别获得可见光通信系统数据速率,并对比了两种算法的优劣势。仿真结果证明资源分配方法可以灵活地优化频谱效率和能量效率。仿真结果显示迭代优化算法优于资源均分算法,而资源均分算法的复杂度相对较低。