白光LED具有节能、环保，寿命长，体积小等优点，正在代替目前传统的白炽灯和荧光灯成为人类的第四代光源。与传统照明光源相比，白光LED还具有调制性能好的特性，这些特性使白光LED在用作照明的同时，还可以把信号调制到白光LED产生的可见光光束上进行传输，实现一种新兴的光学无线通信技术，即可见光通信技术（Visible light communication，VLC）。可见光通信技术具有频谱资源丰富，系统容量大，保密性好，无电磁干扰，安全，可与现有照明网络结合，成本低等优点，成为了国内外研究的热点。　　由于受大功率LED结电容、载流子复合寿命和荧光粉响应时间等因素影响，1W荧光型白光LED可见光通信系统白光信道频率响应的3-dB带宽一般仅有3MHz，蓝光信道频率响应的3-dB带宽也只有约12 MHz。因此，如何提高可见光通信系统的带宽和数据传输速率，如何实现实时高速可见光通信系统，成为了可见光通信技术研究的难题。本论文围绕实时高速可见光通信系统及其关键技术进行研究，包括模拟预加重技术、模拟后端均衡技术、高速模拟调制器设计以及如何搭建实时高速传输的可见光通信系统等内容。本论文主要研究工作和成果如下:　　1.对可见光通信系统的基本性能进行了测试和分析，提出了两种测试可见光通信系统带宽的方法，并在实验室搭建了可见光通信系统带宽和数据传输速率测试平台，对可见光通信系统的性能进行测试和评估。　　2.研究了实时高速可见光通信系统实现及其关键技术。本论文分别研究了模拟预加重技术、模拟后端均衡技术、及这些技术的结合方法，用于提高可见光通信系统的带宽和数据传输速率，搭建了实时高速可见光通信系统。采用这些技术，分别将可见光通信系统的3-dB带宽提高至77 MHz、151 MHz和233 MHz，OOK-NRZ数据传输速率分别提高至200 Mbps、340 Mbps和550 Mbps，误码率(BER)均低于前向纠错法(FEC)误码率上限要求3.8×10-3。经过优化后，目前本论文实验设计的荧光型白光LED可见光通信系统的最高实时传输速率为610 Mbps，传输距离为6.2 m，该系统是目前国内外文献报导中，采用荧光型白光LED和OOK调制方式，实时传输速率最高的可见光通信系统。实验表明，模拟预加重技术、模拟后端均衡技术等均衡技术可以有效地提高可见光通信系统的带宽和数据传输速率，即使采用最简单的OOK调制方式，也可以实现实时610 Mbps可见光通信数据传输。　　3.研究和设计了两种高速可见光通信模拟调制器。这两种高速可见光通信模拟调制器将模拟均衡技术和调制技术实现了有效的结合和集成，调制器中的模拟均衡电路分别针对可见光通信系统的蓝光信道和白光信道的频率响应特性进行了均衡设计，将可见光通信系统的3-dB带宽分别提高至175 MHz和143 MHz，实现了带有蓝光光滤光片实时传输460 Mbps OOK-NRZ可见光通信系统和无蓝光滤光片实时传输330 Mbps OOK-NRZ可见光通信系统、无蓝光滤光片离线传输672 Mbps64-QAM、682 Mbps16-QAM OFDM可见光通信系统。这两种高速可见光通信模拟调制器的设计进一步简化了实时高速可见光通信系统的复杂度和成本，另外，实验验证了模拟均衡技术不仅可以应用于最简单的OOK调制方式，还可以应用到QAM、OFDM等复杂的高频谱利用率的调制方式中。　　4.设计和实现了10 Mbps和100Mbps LiFi系统。100Mbps LiFi系统采用了模拟预加重和模拟后端均衡技术，针对白光信道进行均衡和补偿，上下行链路均采用白光信道。本论文设计的100 Mbps LiFi系统是采用荧光型白光LED，白光信道、OOK调制方式实现的100 Mbps LiFi系统，该系统可以在普通室内照度值～300 lux情况下工作，距离可以到3 m，收发模块体积小，成本低，复杂度低，接近可见光通信应用系统实用化要求。