超宽带系统利用纳秒及亚纳秒量级的极窄脉冲实现通信,使得系统对同步错误非常敏感,因此实现快速捕获的同步技术就显得尤其重要。此外,其强抗多径衰落性能就来源于极窄脉冲良好的时间分辨率,致使超宽带系统尤其适合密集多径的室内短距高速通信,因此在多径信道条件下UWB通信系统的接收、同步捕获成为研究的重要方向。本文重点对多径信道条件下UWB通信系统相关的接收和同步捕获技术进行研究。主要工作及创新点如下:　　1)研究了UWB无线通信系统在AWGN信道下的相关接收机的结构。对AWGN信道下的单脉冲和多脉冲两种情况给出了误码性能分析,并通过比较给出仿真实现。　　2)基于IEEE802.15.3a信道模型,从实现复杂度和系统误比特率等方面,分析并仿真了Rake接收机下A-Rake、S-Rake和P-Rake的性能以及接收特性与信道特性之间的关系。找到一种适合于超宽带通信系统的Rake接收机方案,对超宽带技术应用于实际,更好地服务于人们的日常生活和工作,提供了理论依据和指导。　　3)能量检测中影响性能下降的一个主要因素就是噪声,对于低功率大带宽的UWB信号,噪声能量是不可忽视的。本文研究的加权能量检测技术能有效的抑制噪声。接收信号通过一系列并行积分器处理,每个积分器对应于符号周期的不同积分时间窗口,这些积分器的输出经过加权和线性组合提供判决统计。大噪声积分输出匹配较小的加权系数,从而改善了接收信噪比。　　4)针对TH调制PPM超宽带(UWB)系统,研究一种解决IR-UWB通信系统信号捕获和定时同步方法。这种方法基于导频脉冲序列,接收机使用与导频脉冲序列相匹配的相关滤波器,通过观察相关器的输出信号,可以估计导频序列的存在,此外,相关器输出的峰值可以使接收机与发射机时间对齐,从而达到同步。最后设计了基于FPGA的UWB接收机同步定时系统,详细介绍了定时系统的工作原理和各模块的具体设计,仿真和电路实验表明,设计是可行的,为UWB技术的具体实现提供了有益的参考。