VLC(可见光通信)作为传统无线通信的有效补充,近年来成为无线通信领域的热点之一。由于可见光通信系统信号的非负性,使得容量分析不再像传统无线通信系统那样简单。本文对可见光通信系统容量问题以及功率分配问题进行了研究,主要内容如下:一、推导了 SISO 2-PAMVLC信道传输容量的表达式。在光信号强度峰值有限并且光功率为常数这两个限制条件下,在发射信号是二阶调制的情况下,首先证明了熵函数的两个性质,在此基础上推导了系统的信道容量表达式,给出了信道容量取得最大时的概率分布,还分析了最大光功率受限时的容量表达式。最后得出结论:在二阶调制时,在两点概率均为0.5,且两点分别为最大值和最小值时,可以达到VLC系统的信道容量。二、推导了 SISO 3-PAM VLC信道传输容量的表达式。在光信号强度峰值有限的条件下,分别在无最大光功率约束和有最大光功率约束时推导了系统的信道容量表达式,给出了信道容量取得最大值时的概率分布。最后得出结论:在三阶调制时,在三点概率均为1/3,且三点分布分别为可达最大值,中值和最小值时,可以达到VLC系统的信道容量。三、对并行MIMO2-PAMVLC信道的发射端功率分配问题进行了求解。在满足光信号强度强峰值有限并且光功率为常数这两个限制条件下,针对功率分配优化问题,给出了最优解的数学表达式,然后通过遗传算法对问题进行数值求解。最后得出结论:对于二阶调制的MIMOVLC信道,功率分配跟信道增益系数关系很大;对于增益系数太小的信道来说,信道就不会被用来传递信息,而如果信道增益系数相差不是太大,那么增益系数小的应该多分配一些功率,增益系数大的应该少分配一些功率,这样导致每个信道的信道容量相等才能使得整个系统信道容量达到最大值。四、推导了 MIMO2-PAMVLC系统的传输容量。在满足光信号强度强峰值有限并且光功率为常数这两个限制条件下,基于了“MIMO信道的并行分解”和熵函数性质,推导了信道容量的表达式。