作为对传统射频通信(Ratio Frequency, RF)的重要补充,可见光通信技术(Visual Light Commu-nications, VLC)近年来已经成为无线通信领域的研究热点。由于照明设备几乎遍及生活的每个角落,通过照明设备进行无线通信是一种有效而可行的无线通信方案。相较于传统的射频通信,可见光通信具有节能环保、绿色健康、保密性高、未认证频谱资源丰富等一系列优点。但是,受照明用LED器件的开关速度影响,可见光通信系统传输带宽受限,高效利用可见光通信系统的频谱资源十分重要。由于实际的照明系统通常采用多个LED光源组成阵列以提供充足的照明,多输入多输出(Multiple Input Multiple Output, MIMO)传输方案在可见光通信领域受到了广泛关注和研究。空间调制(Spatial Modulation, SM)技术正是一种将MIMO传输技术与传统数字调制技术相结合的调制方式,通过将传统的数字调制星座扩展到空间维度,来提升通信系统的频谱效率。在空间调制系统中存在多个空间上相互隔离的发射机,但同一时刻系统只允许其中一个发射机处于工作状态,从而实现通过工作的发射机序号来传输额外的比特信息。这种调制方案通过使用多个发射机来提升通信系统的频谱效率并完全避免了各个发射机之间的信道间干扰(Inter-Channel Interference, ICI),能很好地适用于可见光通信系统。本文主要就是对可见光通信中空间调制技术进行了研究。本论文首先对可见光通信系统做了总体性的阐述,包括系统结构、光发射机和接收机器件、室内可见光信道模型以及常用的调制方式等。在此基础上介绍了可见光通信系统中常用的三种MIMO传输方式：重复编码(Repetition Coding, RC)、空间复用(Spatial Multiplexing, SMP)和空间调制,并分析比较了这三种MIMO传输技术的基本原理和它们各自的特点,通过仿真比较了这三种方案的误比特率(Bit Error Rate, BER)性能。其次,本论文接着重点探讨了光空间调制(Optical Spatial Modulation, OSM)方案的系统特性,分析了光空间调制系统的优势和缺陷。针对标准光空间调制的系统性能在强相关信道条件下会急剧恶化的缺陷,本文提出了一种新型的广义光空间调制(Generalized Optical Spatial Modulation, GOSM)方案,并通过性能仿真验证了广义光空间调制在强相关信道条件下对系统性能的提升。在此基础上,进一步深入分析和讨论了光空间调制系统中空间域星座和信号域星座各自扮演的角色以及它们之间的相互作用。随后,本论文重点研究了光空间调制系统中的功率分配(Power Allocation, PA)问题。简要介绍了在光空间调制中引入功率分配的基本原理和具体实现方法,并对几种常用的功率分配算法进行了分析比较。在此基础上,依据光空间调制的系统性能与信号最小欧氏距离之间的关系,经过一定的近似简化处理,提出一种基于凸优化的功率分配方案。相较于常用的光空间调制功率分配方案,基于凸优化的功率分配方案优化目标更加明确,经功率分配后的光空间调制的系统性能更好,仿真结果也进一步验证了这一结论。最后,本论文对结合信道编码的光空间调制系统进行了讨论。对目前空间调制系统中常用的信道编码进行了介绍,主要包括卷积码和LDPC码。以此为基础,进一步分析讨论了光空间调制中的比特交织编码调制(Bit-Interleaved Coded Modulation, BICM)方案,并给出了基于LDPC码编码空间调制系统的EXIT门限分析方法。此外,论文还对广义光空间调制中的信道编码问题进行了分析讨论。