超宽带是一种新兴的短距离无线通信技术,它通过发射极短的脉冲信号传输数据,具有成本低廉、功耗较小,电路实现简单,抗多径能力强等诸多优点。超宽带可与现有的无线通信系统共享频谱,因此在频谱资源日益紧张的今天,超宽带技术逐渐成为无线通信领域研究与开发的热点。目前,超宽带无线电被视为下一代无线通信的关键技术之一,并将成为人类实现未来短程高速无线通信的理想选择。由于室内环境具有复杂的散射特性,超宽带无线信道通常含有数百条多径。传统的超宽带系统采用RAKE接收技术收集多径能量。但RAKE接收要达到较好的检测性能,就必须进行精确的信道估计,搜索出每个耙指的纳秒级精确时延和增益系数,这是非常困难的。此外,RAKE接收所需要的大量延迟分支将使接收机的复杂度急剧增加,成本昂贵。与RAKE接收相比,传输参考(TR)超宽带技术避免了复杂的信道估计,降低了对同步的要求,并对信道引起的脉冲形变具有鲁棒性,因此传输参考超宽带受到人们越来越多的关注。本文在介绍了超宽带背景知识之后,对超宽带系统的若干关键技术进行了归纳,并详细、重点地对TR-UWB技术进行了分析和总结。通过对已存在的各种接收检测算法的研究与分析,发现TR-UWB系统中,特别是考虑到信息传输速率和脉冲间干扰(IPI)时,最大的挑战就是设计出低复杂度而又具有高性能的接收检测算法。为此本文创新性地提出一种m序列编码的TR-UWB系统。通过调用m序列编码,TR系统中的参考脉冲和数据脉冲可以连续发送。这种连续发送脉冲的帧结构,不仅可以大大的提高系统的速率,而且还可以有效地消除脉冲间的IPI。在接收端,我们利用m序列的循环相加移位特性(CAP),采用一个延迟线和相关器即可实现信息检测,使系统的设备复杂度降低至最小。特别需要指出的是,传统的TR系统和现有的许多方案中均需要较长的延迟线,这在实际工程中很难实现,而本文所提的TR系统只需要很短的延迟线,这解决了TR系统在实现方面的一个主要难题。随后,本文详细分析推导出系统检测性能,并给出了二进制系统在UWB密集多径信道下的闭式解。理论分析和系统仿真均有力的证明,本文提出的m序列编码的TR系统较其他的TR系统有更高的传输信息速率和接收检测性能。随后,本文在继承上一方法优点的同时,为获得更好的误比特率,又提出一种改进的接收检测算法。通过充分利用信号独特的帧结构和m序列码字之间的近似正交性,直接从接收到的信号中构建出干净的解调模板。构造模板的过程不仅消除了脉冲间干扰,同时也有效地降低了模板中的噪声。在略微增加设备复杂度的条件下,进一步提高了系统的检测性能和系统效率。仿真和分析都充分证明了系统的可行性和优良的性能。