随着人们对信息量的需求迅猛增长,信息获取方式出现了较大变化,由原来的接触式发展到非接触式,从单纯的各种物理量等数据的采集,逐步发展到利用电磁信号实现对周围环境的感知。由于IR-UWB(Impulse Radio Ultra Wideband)信号时延窄、分辨率高的特点,基于IR-UWB的探测成像技术得到了广泛的研究,借助其传输优势,可实现探测、成像、通信一体化。同时,探测技术也从原来的目标检测发展到目标识别,即从峰值检测、目标成像发展到波形分析。针对IR-UWB信号的宽频谱特性,在波形分析的过程中必须考虑由此带来的波形失真问题。这种波形失真会严重影响到探测定位的精度和整个通信系统的性能。本文目的在于研究UWB脉冲信号在反射、透射过程中由于频率依赖性引起的波形失真,分析材料电磁特性、信号入射角、极化方式对脉冲波形失真和能量损耗的影响,从而为本地模板信号、接收机的设计和信道建模提供重要参考,最终为UWB脉冲系统的设计和性能分析提供理论基础。本文系统地介绍了UWB脉冲信号的传播机理,并在此基础上研究了脉冲波形失真的原因和表现形式;讨论了材料电参数的宽带特性,分析归纳了各种室内常见材料在超宽带范围的电参数值;利用频域方法对UWB脉冲信号在光滑表面和粗糙表面的反射进行了理论建模,仿真分析了UWB脉冲信号反射波形的变化趋势;同时,将介质板内多重反射模型引入UWB脉冲信号的透射机理中,针对介质板的特性修正了透射系数,进一步完善了透射波形的分析。最后用数值的方法对反射和透射的失真波形进行了定量描述和分析。