随着移动互联技术的不断发展,Wi-Fi(Wireless Fidelity)逐渐成为移动通信中高速数据的主要入口。Wi-Fi网络开始暴露出频谱带宽有限,容量不足的问题。在高铁站、机场、商场的餐饮服务等人流密集的公共场所,Wi-Fi难以满足移动用户高速通信需求的现象尤为明显。针对上述问题,本文提出了一种新型的室内网络融合的高速高密度可见光通信系统。它利用发光二极管(LED,Light Emitting Diode)的泛在性和可见光的空分优势,提供可见光+网线、USB数据线的有线网络接入或者可见光+小功率Wi-Fi的无线网络接入功能,旨在为人流密集的公共场所的每盏LED灯下1至3米区域范围内的大规模用户提供高速的终端接入和良好的用户体验,解决当前Wi-Fi网络在高密度通信需求场景中容量不足的问题。本文提出了一种高速高密度可见光通信系统,针对容量密度进行了数学建模和理论分析,研究了优化的子载波脉冲位置调制(SC-PPM,Subcarrier Pulse Position Modulation)的调制方式,最终设计并实现了基于电力线融合接入的高速高密度可见光通信系统。主要研究内容如下:1.提出了一种新型的高速高密度可见光通信系统,并从通信容量的角度验证了系统的可行性。阐述了高速高密度可见光通信系统的基本原理。对高速高密度可见光通信系统的容量问题进行了数学建模,得到了系统容量的理论表达式。对室内环境两种系统模式下的终端接入容量进行了理论分析对比,得到了高速高密度可见光通信系统网络相比于Wi-Fi网络在大量终端接入时具有更高的接入容量的结论,从而从容量角度验证了高速高密度可见光通信系统的可行性。2.研究了高速高密度可见光通信系统的容量密度的影响因素。研究了桌面Wi-Fi(Table-fi)的发射功率对系统容量密度的影响,建立了室内高速高密度可见光通信系统的容量密度的分析模型,仿真了在不同的Table-fi发射功率和数目、不同的用户数量和不同的房间面积等参数下系统的容量密度性能。为了进一步提升系统的容量,提出了三种室内可见光通信网络融合的接入方案,并分析比较了三种方案的接入容量。3.针对高速高密度可见光通信系统的实际应用需求,研究了实现方式简单,能量利用率高的SC-PPM的调制方式。分析了SC-PPM的应用优势,建立了SC-PPM系统的LED输出功率优化模型,仿真了SC-PPM系统在满足给定照明等级基础上的LED的输出功率。仿真表明相比较于传统的脉冲位置调制(Pulse Position Modulation,PPM),SC-PPM在满足相同的照明等级要求下对应的LED灯总的输出功率较小,能够有效节约系统总的输出能量,是一种能量有效的调制方式。4.采用市场通用芯片,设计并实现了基于电力线融合接入的高速高密度可见光通信系统。首先,基于市场通用芯片,设计了高速高密度可见光通信系统原理图,并根据各个模块的功能需求提出了系统设计方案。其次,对系统进行了网络容量测试和指标测试。网络容量测试通过系统传输视频信号来对高速高密度可见光通信系统容量进行测试。指标测试主要是测试了系统的各项指标,包括系统的电光电(EOE,Electric-Optic-Electric)信道的频响特性、物理链路误码率、峰值速率以及系统的覆盖范围(即Table-fi的发射功率与对应的接入速率的关系)。