本发明涉及一种多光源无线光通信频谱感知系统，包括发射端，其用于发射光信号，发射端包括多个LED；次用户终端用于接收发射端发射的光信号，将光信号转换为电信号，滤除电信号中的直流成分，获得滤波后的电信号，对电信号进行采样，获得采样数据和相应的采样数目，基于采样数目和采集到的次用户终端的位置数据进行信道估计，获得信道矩阵，基于信道矩阵、采样数据和采样数目来计算检测量M与判决门限K，通过比较M与K的大小关系，判断信道是否被主用户占用。本发明可以提高频谱的利用效率，特别是在多径信道下鲁棒性较强，即便在考虑定位误差以及接收机倾斜的情况下仍有较好的检测效果。