针对室内可见光通信的通照一体需求，为实现高效数据通信和调光控制相结合，在多层非对称裁剪光正交频分复用（LACO-OFDM）信号分时正负叠加调光方法的基础上，通过在LACO-OFDM信号上叠加一个经过设计的周期信号来产生叠加的LACO-OFDM（SLACO-OFDM）信号，可以在不引入额外干扰的情况下，降低多层信号的峰均功率比。再利用正负SLACO-OFDM信号按比例结合的方式来实现混合调光。分析了通信和调光约束条件下，层间功率比例因子和混合比例因子的设置方法。提出的混合SLACO-OFDM具有更小的峰均功率比，充分利用了发光二极管（LED）整个动态范围。仿真结果表明，提出的调制方法相对于传统的多层传输方式可以获得更好的误码率性能，相对于常见调光调制方式可以获得更高的频谱效率。

单光子雪崩二极管（SPAD）阵列探测器常被用作空间远距离目标的测距和三维成像。为快速获取光子数据，SPAD阵列探测系统一般选用高重复频率的探测体制。目前，主要采用随机序列对脉冲进行编码的方法来抑制高重复频率引起的距离模糊效应。为了在接收端对阵列像素实现有效区分，而且各周期内的编码波形不相互串扰，需要数量庞大且可保持相互正交的随机编码序列。本文提出了使用混沌序列对SPAD阵列进行编码的思路，并通过分析Lyapunov指数的值域变化，提出了复合型Logistic序列的优化编码方案。为确保阵元间的互扰不会影响最终的探测效果，提出了峰值旁瓣差（PSLD）的概念，并对阵列间互相关积累的影响进行了定量分析。依据峰值旁瓣差对生成的混沌序列进行了筛选，以保证其能够满足所需阵列规模的抗互扰要求。最后给出了具体的编码流程。

针对室内可见光多灯阵列多用户通信信噪比优化问题, 提出基于遗传算法的阵列通信灯选择优化算法。通过量化分析每个发光二极管(LED)灯信号发射路径延迟特性作为基因对信噪比的贡献度量值, 以该度量值作为基因交叉和变异时的依据, 采用最大信噪比贡献保留和最小信噪比贡献消除方法来改进一般遗传算法的交叉和变异过程。仿真结果表明: 相比一般遗传算法, 该优化算法收敛速度更快, 获得的信噪比更高。

研究了基于发光二极管(LED)指示灯的可见光通信系统。在发送端,采用嵌入式个人电脑的硬盘指示灯,搭建硬件实验平台,采集数据并进行统计分析,得到信号模型的参数。在接收端,采用单光子雪崩二极管(SPAD)作为接收机,以提高接收机的灵敏度,扩展系统的通信距离。针对时钟漂移问题,提出一种脉冲宽度长-短键控(PWLSK)调制方案来代替传统的开关键控(OOK)方案,并通过硬件实验进行了验证。实验结果表明,在实验条件下,OOK调制方案的误码率(BER)始终无法降至10 -4以下,难以满足通信需求。并且在仿真实验中,OOK调制对环境光的强度更敏感,只有在环境光小于1 lx时才能降至10 -5以下。而PWLSK调制方案则可以在环境光强度更高的复杂环境下降低BER。所提方案可以实现即时消息、文件或语音信号的传输。

针对水下可见光通信(VLC)存在传输距离短的问题, 首先分析了水下VLC技术的发展现状, 然后依据“收发单元阵列化、探测设备光子化、通信节点网络化和业务类型多元化”的基本思路, 提出了未来需要进一步突破的理论瓶颈和关键技术。

交替二进制偏移载波(AltBOC)调制信号的自相关函数具有多峰性，导致全球导航卫星系统(GNSS)接收机同步阶段容易产生误捕和模糊跟踪。针对此问题，首先建立了AltBOC信号的模型，并在此基础上提出了一种基于合成相关函数的AltBOC(15,10)信号无模糊跟踪方法。该方法通过设计两路本地辅助信号的波形，与接收AltBOC信号进行相关运算，构造出无边峰的合成相关函数，实现无模糊跟踪。理论分析与仿真结果表明，该方法能够完全消除AltBOC信号自相关函数边峰，保持了主峰的宽度，有效地提高了码跟踪的可靠性，同时具有较好的多径抑制能力。