随着无线通信技术的不断发展,人们对高性能、大容量无线通信系统的需求越来越大,希望其在低成本、低功耗的情况下提供更高的数据传输速率。在这样的背景下,超宽带(UWB)技术引起了人们的重视,被视为下一代无线通信的关键技术之一。随着UWB技术研究的不断深入,实现其微型化、集成化的片上系统(SOC)也是大势所趋。与此同时,随着深亚微米技术的发展,CMOS工艺的特征频率不断提高,探索采用CMOS工艺实现UWB收发机射频前端就具有特别意义和广阔的应用前景。本文正是在此背景下,研究采用CMOS工艺实现IR-UWB收发机的射频前端。首先,在参考大量相关文献的基础上,对IR-UWB波形以及产生波形的方法做了深入分析和研究。在此基础上设计了易于CMOS全集成的具有OOK调制特性、五阶高斯脉冲输出波形的IR-UWB发射机射频前端,其输出波形功率谱直接符合FCC规范,所给出的电路具有结构简单、低功耗、占用面积小的特点。其次,通过对比、分析当前几种IR-UWB接收机结构的优缺点,采用基于能量的非相干检测接收机结构,设计了应用于UWB全频段的IR-UWB接收机射频前端。对其各组成电路进行了详细的分析和设计,包括电路结构的数学分析和性能优化。本文所有电路都采用TSMC 0.25μm CMOS工艺在Cadence环境下用Spectre RF进行了仿真,仿真结果完全满足设计要求,同时利用Cadence Virtuoso完成IR-UWB发射机和接收机射频前端的物理版图设计。