现代社会对移动数据的高速传输提出了更高的要求,同时射频通信中的频谱资源正面临严重的紧缺。在亟需解决频谱资源受限的背景下,可见光通信(Visible Light Communications,VLC)技术被提出并获得了广泛的关注。VLC将照明发光二极管(Light Emitting Diodes,LEDs)作为系统发射端,能够在不占用射频频段的情况下,完成数据的高速传输。然而,由于LED限制带宽和非线性失真特性的存在,可见光通信系统仍面临着诸多挑战。本文在单极性非对称限幅光正交频分复用(Unipolar Asymmetrically Clipped Optical Orthogonal Frequency Division Multiplexing,UACO-OFDM)技术的基础上进行改进,提出了增强型UACO-OFDM技术。通过对UACO-OFDM的信号结构进行详细分析,合理利用UACO-OFDM高层叠加信号的结构特点,增加接收判决操作,提升了高层信号的恢复性能。之后,对UACO-OFDM各层信号的功率分配方案进行了改进,有效降低了系统总体误比特率(Bit Error Rate,BER)。仿真结果表明,增强型UACO-OFDM相比于传统的UACO-OFDM具有更好的系统BER性能。针对VLC多载波系统峰均功率比过高和LED非线性失真问题,本文提出了一种基于空间叠加的多LED传输系统。在发送端,对传输信号进行线性压缩,尽可能地将信号幅度控制在LED的线性区间,以此降低信号受到LED非线性失真的影响。利用传统的μ律压扩(μ-law Companding)方法对信号进行压扩操作,降低信号的峰均功率比。针对线性压缩和μ律压扩所造成的信号损失,根据强度调制/直接检测(Intensity Modulation/Direct Detection)VLC系统,单极性实信号在自由空间叠加的特点,系统通过多个LED灯在空间协同传输的方式对损失信号进行有效地补偿。针对多LED传输时的信道差异问题进行了分析,提出了LED空间分配布置方案以消除信道差异对系统性能造成的影响。仿真结果表明,本文所提出的方法相比已有方法具有更好的峰均功率比抑制效果和抵抗LED非线性失真的性能。本文方法在系统复杂度、BER性能、谱效和能效方面做了很好的折中。