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本文对IR-UWB技术中存在的问题进行了相应的研究和探讨。文章的主要研究内容包括超宽带信号接收处理优化技术研究和码分多址干扰误码性能分析两个部分，其中第一部分主要考虑针对IR-UWB信号下非相干接收机的前置滤波器带宽优化技术、积分区间优化选择处理技术、积分区间加权合并处理技术进行探讨，第二部分针对非相干接收方式及相干接收方式下的码分多址UWB系统的误码性能进行分析。具体研究内容包括以下五个方面：
(1)基于能量检测的非相干UWB接收机误码性能分析。第二章针对非相干接收机在超宽带脉冲位置调制(PPM：PulsePositionModulation)信号及开关键控调制(OOK：On-OffKeying)信号下的误码性能进行了分析，推导了基于高斯近似的误码性能闭式表达式，并通过蒙特卡罗(Monte-Carlo)仿真进行了验证。在此基础上，对非相干接收机的前置滤波器带宽优化选择问题进行了数值分析，提出了相应的滤波器带宽优化选择的经验准则。
(2)多径信道下非相干接收机的积分区间优化选择技术研究。第三章首先针对非相干接收机误码性能公式在小时频因子(也即多径分量数目较少)时产生的偏差进行了相应的经验补偿修正，然后在对UWB接收信号多径分量进行最佳组合分析的基础上，进一步提出了实用的多个子积分区间选择性优化组合的策略和具体算法。相应的数值分析结果表明，相对于传统上采用的单个积分区间选择性优化的方法，本文提出的多区选择性优化算法能更可靠有效地提高非相干接收机的误码性能。此外，还讨论了UWB-PPM信号调制帧周期系数的优化选择问题，并通过数值分析提出了相应的优化选择经验参数。
(3)多径信道下非相干接收机的积分区间加权处理技术研究。第四章首先针对UWB-PPM信号推导了加权非相干接收机误码性能表达式，在此基础上基于最小错误概率准则进一步推导了最佳加权系数表达式，同时考虑到系统实现的简单化需求，在近似条件下提出了两组简单的亚最佳加权系数组合，相应的计算机仿真验证了最佳加权系数的有效性以及亚最佳加权系数的合理性。类似地，本文推导了针对UWB-OOK信号的加权非相干接收机的近似最佳加权系数及亚最佳加权系数组合。数值分析及仿真分析结果表明，加权非相干接收机能有效地提高相应的误码性能。基于系统实现的需要，本文还提出了与加权系数有关的参数估计算法以及便于相应优化处理技术实施的数字式非相干接收机实现方案。
(4)非相干接收UWB系统的多址干扰误码性能分析。第五章首先根据码片同步条件下TH-UWB多用户信号之间相对时延关系的特点，提出了基于时延移位取模运算的干扰脉冲分布虚拟帧模型，并进一步推导了虚拟帧中相应的干扰脉冲概率分布；然后针对TH-PPM信号提出了基于能量分布的非相干接收多址干扰(MAI：Multiple-AccessInterference)模型，并采用特征函数的分析方法，推导了相应的多址干扰误码性能表达式，通过相应的数值计算及仿真结果对比，验证了理论分析结果的有效性。此外，本文并进一步将相应的多址性能分析推广至TH-OOK、OOC-PPM/OOK等多种UWB信号形式。
(5)相干接收UWB系统的多址干扰误码性能分析。第六章首先在针对现有主要异步MAI模型进行分析比较的基础上，基于系统适用性和计算精准度方面的考虑，选择Niranjaya-Kannan模型(简称N-K模型)进行了相应的改进和完善；然后基于修正后的N-K模型并采用特征函数的方法，针对二进制TH-PPM信号进行了多址干扰及其概率分布的分析，推导了最终的误码率表达式。数值分析和仿真验证结果表明，一方面在宽码片情形下，也即N-K模型的系统设置假设条件下，修正模型的结果与N-K模型的结果完全一致；另一方面，在窄码片情形下，基于修正模型的理论分析结果与仿真结果仍然很好地相符，而N-K模型的理论分析结果则明显低估了相应的误码率。在上述分析成果基础上，本文进一步将相应的多址性能分析推广到其他信号形式，包括TH-BPSK、DS-BPSK、基于OOC多址码的OOC-PPM/BPSK信号以及M-aryTH-PPM/PAM信号等。