可见光通信（Visible Light Communication,VLC）是以可见光波为传输介质,通过LED光源,光电探测器等器件进行高速数据交换的新一代通信方式,在传统无线通信手段无法应用的场合,有更好的应用场景。直流偏置光OFDM（DC-Bised Optical Orthogonal Frequency Division Multiplexing,DCO-OFDM）是 VLC 系统常用模型,但受限于 LED 的3dB带宽和非线性,难以在多用户系统中取得较高的通信速度与通信可靠性。论文将非正交多址（Non-orthogonal Multiple Access,NOMA）应用于室内多用户场景下的VLC系统,以提高可见光通信系统的通信性能。在VLC与NOMA原理及国内外研究现状分析基础上,对NOMA应用于VLC系统的相关技术进行了深入研究,设计了基于NOMA-OFDM的VLC系统模型,并进行了性能仿真与实验测试平台搭建,具体内容包括:1、理论研究了室内VLC系统信道特征,对路径损耗进行了仿真分析,建立了室内VLC系统信道增益模型,为基于NOMA-OFDM的VLC系统中功率分配实现提供基础。2、基于信道增益模型,通过对正交频分复用和NOMA的理论研究与分析,以固定功率分配算法为基础,设计了基于NOMA-DCO-OFDM的VLC系统,实现了多用户通信,并提高了频谱效率和通信速率。同时,通过NOMA中的脏纸编码、Turbo编码、以及串行干扰消除技术（Serial interference cancellation technology,SIC）提高了通信系统的可靠性。基于所设计的系统模型及算法,建立仿真平台,进行了系统性能的仿真实验。3、在理论分析和仿真实验的基础上,设计实现了基于NOMA-OFDM的VLC系统收发电路系统,并采用任意信号发生器,数字示波器等设备,搭建了功能测试与通信性能实验的平台环境,对理论分析与设计进行了实验验证。理论分析、仿真和实际测试实验表明:NOMA应用于室内VLC系统,在可利用的频谱资源有限及用户一定的情况下,通信速率明显提高,合速率受用户量的影响较小;两用户仿真实验下,误码率为10-4时用户1有5.1dB左右性能提升,用户2有2.1dB左右性能提升,通信可靠性明显提高;基于实验平台,不同功率分配占比对可靠性的影响得到的测试结果和理论分析与仿真基本一致。