随着信息化时代的到来和电子与计算机技术的飞速发展，个人所拥有的消费电子设备的数量和种类不断增加，人们对增加无线互联带宽的需求与频谱资源变得日益稀缺的矛盾日益突出。近年来出现的超宽带（UWB）短距离高速无线通信技术通过使用极窄脉冲将发射能量扩展到3.1～10.6GHz的频率范围内，降低了功率谱密度，实现了与现有无线通信系统的频谱共享，解决了人们对增加无线互联带宽的需求和日益稀缺的频谱资源之间的矛盾。本文对脉冲无线电超宽带（IR-UWB）通信系统中的脉冲序列调制、发送参考（TR）、盲多用户检测和信道估计等关键技术进行了深入研究，主要研究内容和成果如下：　　 1.鉴于二进制PPM用于构建TH-PPM UWB系统的性能不甚理想，提出了采用脉宽调制（PWM）实现。TH-PWM UWB系统的新方案，分析了TH-PWM调制的UWB系统在多径信道中的误比特率性能及其影响因素。仿真结果表明其性能优于TH-PPM方案。　　 2.针对利用多个已判决符号的接收波形提取解调模板的TR-UWB自相关接收机误比特率（BER）推导过程中存在的不足，重新推导了它的BER表达式，指出了原有推导中存在的不足，并将该接收机称为基于判决反馈平均（DFA）的TR-UWB自相关接收机，给出了它的详细结构，导出了该接收机在BER较低时的近似BER表达式。将其与三种经典TR-UWB自相关接收机（STR，DTR，ATR）从性能、硬件复杂度和信息传输速率三个方面进行了比较，仿真结果表明基于判决反馈平均的TR-UWB自相关接收机的BER性能明显优于现有的三种经典TR-UWB自相关接收机。此外，将空间分集的思想引入到TR-UWB自相关接收机的设计中，提出了基于空间分集的多天线TR-UWB自相关接收机方案来改善TR-UWB接收机性能，对三种空间分集合并方式下改进方案的性能进行了分析和仿真。仿真结果表明通过利用空间分集可以显著改善TR-UWB自相关接收机的性能。　　 3.在UWB系统盲多用户检测方面，针对TH UWB系统和DS-CDMA UWB系统盲多用户检测方案的不足，分别提出了相应的改进方案。（1）无符号间干扰假设下IR-UWB系统盲多用户检测算法通常都需要进行信道估计和使用接收信号的二阶统计量，使得其性能受到限制。据此利用独立分量分析（ICA）的思想，提出了一种使用接收信号高阶统计量且不需要信道估计的定点盲多用户检测方案。仿真结果表明所提出的方案具有较好的抗远近效应和抑制多用户干扰的能力。（2）为了防止在符号间干扰比较严重的多径信道中，目前的IR-UWB盲多用户检测算法性能将急剧恶化，提出了一种ISI不可忽略的多径信道中的联合盲均衡的盲多用检测方案。它利用约束的最小输出能量（CMOE）准则实现联合均衡ISI和抑制MUI，并采用投影近似子空间跟踪（PASTd）算法跟踪合并多径分量的权矢量。仿真结果表明所提出的方案有显著的信干噪比增益。　　 4.由于经典的最大似然（ML）信道估计算法采用了非等间隔的抽头延迟线信道模型，通常需要三步才能估计出信道参数，复杂度较高。本文在TH-BPSK调制的UWB系统中，基于等间隔的抽头延迟线信道模型提出了简化的ML信道估计算法。在已经实现同步的假设下，将原有的三步算法简化为仅需要估计多径幅度的一步算法。在性能接近经典ML算法的情况下，简化的ML信道估计算法的复杂度可以接受。