可见光通信(VLC)利用发光二极管(LED)发出的高速调制光波信号来传输信息,利用光电检测器(PD)接收光波信号并提取信息。LED的调制带宽很低,通常只有几兆赫兹,无法满足高速率通信的需求。为了解决该问题,国内外研究人员将多输入多输出(MIMO)技术应用于VLC中,提出了MIMO VLC系统。该系统提高了通信速率,并能够获得较高的空间复用增益。本文通过改变LED及PD的空间分布,得到不同的天线布局,进而分析不同天线布局对于MIMO VLC系统性能的影响。本文首先介绍了基于朗伯辐射的信道模型、不同的MIMO技术和信道容量的计算方法。其次,当系统采用重复编码(RC)、空间复用(SMP)和空间调制(SM)技术时,本文分析了天线布局对于系统性能的影响。第一种为4×6系统,即发射端的4个LED采用正方形布局,光接收机的6个探测器采用正六边形、长方形和三角形布局。仿真结果显示,在室内中心处,对于RC而言,三角形布局的误码率性能最好；对于SMP和SM而言,正六边形和三角形的性能相近,且优于长方形布局。在室内非中心处,正六边形是三种技术的最优选择。第二种为8×8系统,LED和光检测器分别采用正八边形、正方形布局。仿真结果显示,发送端采用正方形布局时系统性能较好。最后,本文通过改变LED间距dTX、发射端和接收端平面的高度差h等条件,得到了不同的信道传输矩阵H,仿真分析了室内VLC系统的性能。仿真结果表明,影响VLC系统性能的关键参数包含最小欧式距离dmin和行列式Det(H),其中,s是发射端信号矢量,min为集合{Hs}的最小欧式距离。根据系统的关键参数,本文将天线布局分为两类,即圆形布局和格点布局。圆形布局是指所有LED或PD均匀地分布在一个圆上,而格点布局是指所有LED或PD均分布在二维平面中的格点上。仿真结果表明,当dTX变化时,在采用圆形布局的系统中,行列式Det(H)是影响误码率的关键因素；在采用格点布局的系统中,min和Det(H)均是影响系统误码率的关键因素,但在dTX的一定范围内,dmin是决定系统性能的关键因素。当h发生变化时,Det(H)是影响系统性能的关键因素。另外,通过对比信道容量曲线可以得出,当信噪比较小时,格点布局的信道容量较大,当信噪比较大时,圆形布局的信道容量较大。