可见光通信(Visible Light Communication，VLC)是利用LED发出的肉眼察觉不到的高速调制信号来实现信息传输的通信技术。可见光通信兼顾照明和通信，具有网络布置方便、无电磁干扰、通信带宽大等优点，有着巨大的发展潜力。本论文围绕室内可见光通信存在的技术难点开展了具体的研究工作，包括点对点通信中LED编码、通信的调制、MIMO复用结构等。首先，论文介绍了可见光通信系统的组成；搭建了一套白光LED音频传输的实验平台，实现了室内短距离可见光音频传输，实验中暴露出可见光通信在未有纠错编码的情况下性能较差的问题。因此，本论文提出了适合可见光传输且具备调光功能的M-PAM和RS（15,11）编码方式，并对其性能作了进一步分析。结论表明RS（15,11）纠错编码在SNR>4dB时，误码率明显改善，且当SNR≥10dB后，误比特率将低于10-4；相比于未使用RS编码的4-PAM信号的误比特率性能，RS（15,11）编码具有2dB的性能改善。其次，研究了可见光DCO-OFDM调制，并计算不同M、DCdB对DCO-OFDM误码率的影响，研究发现4QAM-DCO-OFDM的性能最优，当DCdB=0、SNR>8dB时误码率可降低到10-5；当DCdB=1、SNR>12dB时误码率为10-5。此外，建立室内可见光通信系统模型，获取多径反射后脉冲时延及衰减的幅频响应，仿真DCO-OFDM信号在一次反射路径下的误码率性能。仿真结果表明，多径干扰对误码率影响甚重，无论M、DCdB为多少，系统的误码率都大于10-3。本论文研究成果为改进DCO-OFDM调制提供了理论依据。最后，介绍了可见光通信MIMO复用系统原理，研究了MIMO复用系统的光学结构如光源发散角、偏移角及不同波长的光波与收发光学天线（透镜）尺寸的对通信性能的影响，为优化阵列尺寸与传输距离提供了理论参数；并提出了一种QR码图形LEDs空间MIMO阵列发送，实现了通信距离5米，通信速率24Kbps的单工通信，验证了可见光MIMO复用结构的可行性，为可见光通信提供了实验参考。