可见光通信技术受到业界的关注,既是新兴绿色光源发光二极管(LED)迅速发展的结果,也是传统无线通信不能满足用户日益增长的室内接入需求的结果。LED被公认为是21世纪最具发展前景的高技术领域之一。相较于传统光源,LED具有体积小,重量轻,寿命长,亮度高,能效高等诸多优点。随着制造成本的进一步降低,LED必将成为新一代照明领域中的统治者。另一方面,随着用户对各种实时宽带应用(如手机电视、手持电视等)的需求不断增加,现有的射频无线(RF)接入技术已经显出自己的疲态。在频带资源上,传统无线频带已被各种新兴无线技术瓜分殆尽,挖掘更高频带资源已是大势所趋。在能耗上,不断增加的能源成本已成传统无线技术无法回避的瓶颈所在。基于上述原因,业界创造性的提出在LED室内照明设施基础上,借助可见光提供室内无线覆盖。作为一种桥接光通信和无线通信光与无线技术的融合型技术,该技术充分依托了LED的应用趋势和发展潜力,同时对传统无线通信的上述各项短板给予巧妙补救。越来越多的研究者将室内可见光无线技术视为一种具备独特优势的前瞻性技术。截至目前,可见光通信还有一些关键问题有待解决。其中主要包括：受制于LED的调制带宽无法提供超高的传输速率；缺乏针对室内可见光信道建模的基础性研究；不具备改善室内可见光信号分布的有效途径等。本文从可见光通信室内信道建模出发,集中研究了室内不同接受位置的信号质量差异,并给出具有广泛适用性的动态优化方案。全文主要包括如下几方面内容：一,针对已有室内光无线信道建模方案难以兼顾有效性与可靠性的实际情况,本文提出了一种称为独立反射元素交互表征信道建模方案。该方案将漫反射信道表征分为三个阶段,通过充分利用各阶段不同环境表面元素间的交互信息,规避了已有方案的大量递归运算,合理降低了计算的复杂度。通过仿真对比实验,本文集中展示了所提方案相较于已有递归法建模方案的优越性。所提方案既保持了确定性建模方案在准确性上的优势,也充分考虑了提升运算效率的实际需求。在同等环境表面分割精度条件下,可实现约34%的建模效率提升。在建模准确性上,参照传统递归方案的经典量化结果,直射或反射信号对整体脉冲响应贡献比重的对应差异不超过1%,属于可接受范围。二,本文研究了接受平面上不同接受位置处可见光无线信号的显著差异,提出了室内可见光无线信号覆盖的优化方案及基本算法。室内可见光通信系统会显著受制于光信号自身特点以及传输信道特征,并最终导致接受面上不同接受位置接受信号的质量存在剧烈差异。考虑到室内可见光通信系统要同时实现室内照明功能,这种显著差异也将导致室内光照分布在一致性上的不足。本文提出借助定制进化算法(EA)来调整不同发射器的发射功率以实现对接收端光信号功率分布的优化。仿真结果表明,在所分析的三种分布式照明配置下,LED阵列模式的变化未对优化表现产生显著的影响。对应的PDP降低幅度变化范围分别为11.9%～14.3%,14.6%～16.1%和16.0%～-17.2%。在对FOV的适应性方面,降低功率波动的最优表现通常出现在FOV为50°左右。此外,文中评估了该优化方案对信道带宽以及均方根时延扩展的影响并证实相应影响是可忽略或可接受的。三,本文进一步研究了对接收端信噪比分布的优化方案及比较算法。接收端的信噪比是决定通信表现的关键量化指标,也是决定接收端误码率水平的主要因素。本文将延续功率分布优化的研究思路并通过修改已有方案功能设定,以实现与信噪比优化目标的适配。通过重复性计算机仿真实验,对方案的优化表现连带影响进行量化进行分析。分析表明在不同的实验场景设定下,该方案始终能够生成一致信噪比及照明分布。此外,对比试验还凸显了该优化方案在收敛速率、适用性、生存性等方面的优势。在展开分析三种配置下,最佳的优化表现都出现在FOV=50°；降低的SNR偏差分别约25.9%,31.0%,和30.7%。四,本文还研究了接受端随机定向对上述优化表现的影响。上述针对确定性信道建模以及优化方案的表现分析都对接收器的定向条件进行了简化。在实际情况中,接收器更多是按照一定概率朝上进行随机定向。为了量化评估上述优化算法在接收器随机定向条件下为信号覆盖均匀性所带来的表现增益,本文将设定接收器随机定向的相关参数并通过蒙特卡洛方法进行统计性重复试验,以确定方案在苛刻条件下的实际表现。仿真显示,当接收器在±15°范围内随机指向的概率为0.8时,优化方案仍能为16(4×4)组LED阵列的光源配置提供27.2%的SNR偏差降低。