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随着通信技术的发展，短距离高速无线通信已成为通信技术的发展趋势之一。脉冲超宽带技术由于具有低功耗、高传输速率、保密性好等特点，受到学术界和产业界的广泛关注。由于脉冲超宽带信号传输受到路径损耗、多径衰落等因素的影响，到达接收机的信号波形将存在严重失真。同时，信号还可能受到多用户干扰和窄带干扰的影响，因此脉冲超宽带系统接收技术的研究对提高超宽带系统性能具有重要意义。
本文主要研究脉冲超宽带接收系统的若干关键技术，并对其性能进行分析，包括密集多径信道环境下的系统伪随机(PN)序列快速同步捕获，基于天线分集的Rake接收机，窄带干扰影响下脉冲超宽带系统接收性能的分析及相应的抗窄带干扰接收机设计。主要研究成果如下：
1.伪随机序列快速同步。提出了两种利用辅助序列的快速同步方法：(1)基于折半搜索算法的伪随机序列快速同步方法；(2)基于MAX/TC准则的伪随机序列快速同步方法。分别推导了两种快速同步捕获方法的同步检测概率和平均同步捕获时间，并通过仿真实验对所提算法进行验证和比较，结果表明，与其它伪随机序列同步算法相比，本文提出的快速同步捕获算法能够较大程度上缩短平均同步捕获时间。其中，基于MAX/TC准则的快速同步方法在增加一定复杂度的基础上，具有更快的同步捕获速度和更好的系统误码率性能。
2.基于天线分集的Rake接收机。将天线分集方法与Rake分集方法相结合，提出了基于天线分集的Rake接收机；在直接序列超宽带系统中，推导了该接收机的误码率性能，并分析了不同天线分集合并算法对接收性能的影响。结果表明，采用本文提出的基于天线分集的Pake接收机能够较大程度上提高超宽带系统的误码率性能，并且基于天线分集的Rake接收机中采用自适应天线合并算法与采用其它合并算法(如选择合并、等增益合并)相比，具有更好的接收性能。
3.窄带干扰影响下的脉冲超宽带系统接收误码率性能分析。以CDMA信号作为窄带干扰源，给出多径信道环境下，采用高斯近似分析方法得到的系统接收性能。通过求取特征函数的确定性分析方法，进一步推导了多径环境下，存在窄带干扰时直接序列脉冲超宽带系统的接收误码率性能公式。结果表明：在视距信道环境下，当干扰强度较大时，高斯近似分析方法得到的误码率性能与仿真实验结果偏差较大；而在各种情况下，确定性特征函数分析方法得到的误码率性能与仿真实验结果均基本吻合；因此，确定性特征函数分析方法比高斯近似分析方法能够更为准确的估计系统在存在窄带信号干扰时的性能。
4.抑制窄带干扰接收机设计。研究MMSEC-Rake接收机的迭代实现方法，提出了采用ASS-LMS合并和RLS合并的自适应Rake接收机。自适应算法中步长等参数对接收机性能具有较大影响，本文利用部分信道估计信息，对接收机中采用的自适应合并算法进行分析，确定了算法的参数。在此基础上，为了进一步提高系统接收性能，将LMS自适应Rake接收机与天线分集相结合，提出多天线自适应Rake接收机。在多径信道环境下，RLS合并Rake接收机的性能比ASS-LMS合并Rake接收机略好，这两种自适应合并接收机均能够取得较好的抗窄带干扰效果；而复杂度较高的多天线自适应Rake接收机具有更好的抑制窄带干扰性能。