超宽带技术凭借其高传输速率、低功耗等特点成为短距离无线通信的重要备选方案,高速模数转换是制约其发展的重要因素。近年来,压缩感知理论引起广泛关注。基于超宽带信号的稀疏性特征,利用压缩感知可以大幅降低采样速率,这为超宽带技术提供了新的研究方向。基于软件无线电平台,利用软件算法完成收发信机的大部分功能是通信技术发展的趋势之一。然而压缩感知在采样和重构机制上与奈奎斯特采样理论有着显著的差异,传统的软件无线电架构和算法无法适用于基于压缩感知的超宽带系统。因此,结合压缩感知理论,研究新型超宽带接收机架构和算法具有重要价值。本文基于软件无线电理念和压缩感知低速率采样,研究脉冲超宽带接收机架构和相关信号处理与符号检测算法。研究成果主要体现在以下方面:1、针对脉冲超宽带技术,提出一种基于压缩感知的软件定义接收机架构,阐明了该接收机的信号采集与处理流程。该接收机采用压缩感知实现导频与数据符号的采样与量化,通过软件算法实现信道估计、数据信号预处理、分集合并与符号检测等功能。通过仿真,验证了接收机在典型信道环境中性能表现,分析了制约接收机性能的因素,指出了提升接收机性能的努力方向。2、为了克服噪声影响,从信道估计与数据信号预处理算法入手,提出了一种基于预选支撑集与优选支撑集的改进方案。基于超宽带信号统计先验知识,确定预选支撑集,利用预选支撑集和改进的信道估计算法提升信道估计精度,进而根据信道估计结果确定优选支撑集,利用优选支撑集和改进的数据信号预处理算法提升预处理性能。仿真结果表明,改进方案可以有效抑制噪声影响,提升接收机误码率性能。同时,改进方案具有更低的计算复杂度。3、为了抑制压缩感知的噪声倍增效应,采用降噪观测矩阵代替随机观测矩阵进行压缩感知,提出两种基于降噪观测矩阵的改进方案。仿真结果表明,两种改进方案误码率性能均有显著提升,可以达到与相关接收机相同的性能。