随着半导体技术的发展和网络技术的普及,各种智能设备在大众生活中普及开来,消费者对短距无线通信小型化、低成本、节能化、高速化等多方面的需求在这样的背景下与日俱增,超宽带(Ultra-wideband,UWB)技术因具有一些独特的优势刚好可以满足人们对短距离无线通信的上述需求。虽然超宽带技术在本世纪初就已经开放到民用领域了,但到目前为止主要的成果还集中在基于UWB技术的室内定位,关于无线通信领域的进展相对较少,主要是因为UWB技术应用到无线通信中还面临着一些技术难题,如:UWB信号的检测接收技术、UWB系统收发端的同步技术、UWB系统信道建模及信道估计技术等。本文的研究主要是关于UWB系统中的信道模型及信道估计技术。回顾整个UWB技术的发展历程,其中关于UWB信号方案(信道模型及估计技术)的发展大致可以分为三个阶段。第一阶段是摸索阶段,在这一阶段,关于UWB信道模型的研究主要是基于当时已有技术的移植;第二个阶段可以称为统一标准阶段,因为UWB技术应用于无线通信领域具有较大的优势,各大企业和机构为了抢占先机,纷纷投入了大量的人力物力资源,这就推动了UWB无线领域的标准制定;第三个阶段是不断改进阶段,也是现在所处的阶段。首先介绍了UWB信号的传播特性,然后以传统无线通信中的信道模型为切入点,简述了超宽带无线系统中信道模型的发展历程,重点介绍了S-V/IEEE802.15.3a参考模型,分析比较了它的优缺点。和传统的窄带或宽带系统相比,超宽带系统的衰落特性和信道稀疏特性均有很大不同。针对S-V/IEEE802.15.3a参考模型所存在的一些缺陷介绍了两种在其基础上修正后的UWB室内系统模型,并利用现有的数据进行了分析比较。从时域、频域和结构化、非结构化几个方面详细介绍了UWB无线通信系统中的信道估计技术,并对几种常见的估计方法进行比较,着重介绍了一种对噪声有一定的抵抗能力的估计方法,即基于FOS的盲UWB信道估计方法。传统的超宽带信道估计算法有一个共性,即都需要对信号进行高速率的采样,但由于UWB信号带宽非常大(>500MHz),目前的ADC技术很难在低成本的前提下支撑起这一技术,压缩感知理论的提出使低速率采样成为了可能。本文对压缩感知理论进行了详细的介绍,包括其理论框架、观测矩阵的设计和CS信号重构算法等;然后对基于CS理论的UWB系统建模,介绍一般的OMP信道估计算法并引入对OMP算法的改进,之后对两种算法进行仿真,结合性能及运算时间两个因素对两种算法进行了综合分析。