超宽带（Ultra Wideband， UWB）由于其高速率、低功耗、抗多径、强保密性等优点受到越来越多的关注及研究，非常适合于室内等密集多径信道环境的高速无线接入。但由于其信道密集多径的特点，同步、接收成为超宽带技术的难点，同时超宽带接收机的设计也非常复杂，制约了超宽带技术的发展及应用。时间反转技术正是为了简化超宽带接收机的设计而来，它与超宽带结合之后，为超宽带通信系统带来了很多优势。　　 本文首先研究了时间反转后超宽带信号的特性，包括时域聚焦、空间聚集、最大径特性。时域聚集特性可以减缓信道时延扩展的影响，有效消除符号间干扰，提高数据传输速率。空间聚集特性将发送信号聚集在目标接收点，既减少了对其它通信系统的干扰，又降低了自身被窃听的可能性，还可提高系统容量。最大径可以使接收端的同步和接收变得更加容易。同时还研究了与多天线结合的情况，发现和多天线技术结合之后，可以更好地发挥时间反转技术的优势。　　 在研究了时间反转后超宽带信号特性的基础上，重点研究了系统实现方案，包括发送端的同步和信道估计、接收端同步、检测、滤波器设计这几个模块。关于发送端的同步算法，提出了一种基于噪声模板的租同步算法以及基于能量窗的细同步算法，该算法可以有效地捕获多径能量、降低噪声影响、降低复杂度，并与传统的基于最大似然的经典同步算法进行了比较。而最大径使得接收端的同步变得更加容易，同时与没有应用时间反转技术的超宽带系统相比，捕获率也变高。在同步之后，讨论了两种接收方案：最大径检测和自相关解调，并且比较了这两种接收方案的性能和优缺点。最后，在滤波器的设计中，重点针对滤波器的复杂度及采样速率进行了优化，滤波器经过截断、1比特量化、并行多相结构后，虽然性能相比之前下降了1.5dB左右，但滤波器的复杂度降低了，采样速率也可达到超宽带系统的要求。