超宽带(Ultra-wideband,UWB)通信是当今极具竞争力的近距离无线通信技术。UWB通信信道特性的研究对于UWB通信系统的成功设计至关重要,UWB信号传播特性研究则是开展UWB信道仿真研究之基础。本文以无载波超宽带通信(UWB Impulse Radio,UWB-IR)系统为例,研究典型室内环境中UWB信号的传播特性,并通过仿真初步探讨典型办公室环境中UWB通信系统的信道特性及UWB-IR系统的性能。 文中首先利用射线和射线追踪法,以一个无障碍物的理想室内环境为例,通过计算UWB信号经室内各面的反射及路径损耗,给出了该环境中UWB信号传播特性的仿真,分别讨论了墙体为理想导体和实际建筑材料情况下UWB通信系统接收端的信号波形的特点。 其次我们针对典型办公室环境中存在隔断的情况,分别利用绕射场频域分析方法和时域一致性绕射理论(Time-Domain Uniform Theory of Diffraction,TD-UTD)分析了UWB信号经隔断边缘的绕射特性。根据上述两种方法的数值结果分析各自的优劣,指出TD-UTD方法表现出了更好的适用性。 最后,基于几何光学射线法和TD-UTD方法的数值结果,初步探讨了典型室内环境中UWB通信的信道特性。在无障碍物的理想室内环境中引入信号质量函数探讨了UWB信号的抗多径性能,并讨论信号的脉冲波形、脉冲宽度、建筑材料对抗多径性能的影响。在有隔断的典型办公室环境中分析了UWB-IR通信系统的误码率,估计出室内UWB-IR系统的极限通信速率,并对不同脉冲波形下系统误码率进行了对比研究,结果表明二阶高斯脉冲信号的系统性能最佳。