拥有极高瞬时带宽的脉冲超宽带(Impulse Radio Ultra—wideband，IR—UWB)技术不仅在无线通信领域积累了丰富的技术成果，而且在目标检测、测距定位以及成像探测等方面也得到了广泛的研究与实际应用。IR—UWB技术在穿透能力、精细分辨、精确测距、高速传输、抗多径和抗干扰等方面具有独特的优势，在应用系统实现上具有低复杂度、低功耗和低成本的巨大潜力。众所周知，IR—UWB系统低复杂度设计的主要瓶颈问题是其过高的采样速率要求，极高采样速率和高精度ADC的使用将极大限制IR—UWB技术在低功耗与低成本环境中应用。研究表明，低位宽高速采样与处理技术是降低IR—UWB通信复杂度的可行途径，而适用于检测与测距应用的低复杂度技术还需要进一步研究。　　 本文工作主要包括两个部分：其一是全精度采样下的IR—UWB检测与测距方法的研究；其二是有限精度采样下的检测与测距低复杂度设计与实现技术。其中，第一部分的方法研究为第二部分的低复杂度技术研究奠定了良好的理论基础，最终本文提出了基于三电平高速采样与处理的IR—UWB检测与测距低复杂度结构。　　 第一部分讨论基于全精度采样条件下的IR—UWB目标检测与TOA测距处理方法。针对目标检测问题，本文提出了一种基于奇对称相关配合距离扩展约束和门限反馈的方法，可以较好地抑制噪声与干扰，提高检测可靠性。随后重点介绍在穿墙环境下的人体目标检测。通过在复杂环境下对人体运动或微动信息进行提取，对于静止人体和运动人体检测都取得了不错的效果，并给出了实验结果。针对TOA测距方法，本文推导了TOA估计的平均绝对值误差(MAE)，并通过最小化MAE表达式获取TOA估计门限。使用这种优化后的门限方法，可以显著提高TOA估计的性能，并能保证其在不同环境下同时具有可靠性与实时性。在TOA估计之后又给出了直接使用多种信道参数进行NLOS状态识别的结果，使用仿真与实测数据比较了各参数的性能与适用范围。　　 本文第二部分研究有限精度采样下的IR—UWB检测与测距技术，设计相应的性能提升技术以弥补有限精度采样造成的性能损失。然后，选用三电平取样这种特殊的有限精度采样形式，研究了对应的信号处理方法，并进行了系统实现。本文首先分析了有限精度ADC取样对于雷达检测、信道估计与TOA测距性能的影响。给出了量化对于信道估计误差影响的表达式，设计了量化误差的抑制机制。随后给出了三电平TOA估计量化门限动态设置的方法，并给出了相应的后处理算法，包括对数似然比的加权与优化判决门限等。通过使用蒙特卡洛仿真比较多种低位宽接收机的TOA估计性能，其中三电平量化器在复杂度与性能之间取得了最好的平衡，在低复杂度的前提下取得了很好的性能。　　 论文最后给出了基于三电平取样的低复杂度IR—UWB检测与测距一体化系统的实现，并给出了相应的测试结果。