白光LED因其低功耗、寿命长、尺寸小、绿色环保等优点,慢慢取代了日光灯和白炽灯。与此同时,白光LED具有调制特性好、响应灵敏等优势,可将通信信号调制在LED上进行传输,实现一种全新的无线通信技术,即可见光通信(visible light communication,VLC)技术。目前,该技术吸引了国内外研究机构的广泛关注,研究热点在于如何通过调制方式和信道编码方法来提高通信速率和通信带宽,而对可见光通信中光源的光强分布对信道的影响研究较少。本文主要针对可见光通信系统中发射端进行研究,分别对白光LED配光方式和光强分布对可见光通信系统的作用进行研究。主要研究内容如下:1、从白光LED的光源结构和光学特性出发,研究其与传统光源的区别,特别是配光方式中自由曲面结构对LED配光特性的研究,优化LED灯具二次光学设计,提出了自由曲面底板的一次配光方式,减少光损的同时,得到照度均匀的光学效果,与传统光源相比,更适合用于室内可见光通信。2、在室内可见光通信应用中,定位技术是主要的研究热点。根据白光LED空间光强分布,研究其对可见光通信定位系统的影响作用,制作出定位系统原型机,实现可见光ID定位,进一步利用CDMA编码,根据对光强的计算,得到高精度的定位系统。3、对于室外可见光通信,对光源的配光要求是能量集中的,抗干扰能力强的。因此基于自由曲面设计出一款发光角度只有1.7°的准直透镜。将其应用在可见光通信的发射天线中,改变白光LED的空间光强分布,实现远距离可见光通信。进一步对LED带宽、发射端半功率角、传输距离、信道损耗和衰减各个因素进行分析,搭建远距离可见光通信的仿真模型,仿真结果表明:使用1W的LED为光源,实现90米处传输速率为210Mbit/s的远距离通信系统。