超宽带(Ultra-wide band，UWB)无线通信技术被视为是有效解决无线频谱资源紧张的通信技术。它一般用在短距离通信，其信号带宽远大于现在任何商业无线通信技术所占带宽。UWB系统的传输速率非常高，功率谱密度极低，相当于白噪声，抗多径衰落能力好，尤其适合密集型室内高速无线通信。根据美国联邦通信委员会(FCC，Federal Communications Commission)的定义，信号的-10dB相对带宽超过20％或者绝对带宽超过500MHz这样的信号叫做超宽带信号。基于超宽带信号本身特点，它必定成为未来无线通信的重要组成部分，有着良好的应用前景。本论文针对超宽带通信中的关键技术做了如下研究，归纳为：(1)UWB脉冲波形优化设计；(2)认知超宽带(CUWB)无线通信系统分析及架构探讨；(3)基于认知超宽带的改善频谱共享的波形设计。　　 超宽带脉冲使用宽度极窄的脉冲信号进行通信，频带宽度很宽。理论上它与现存的所有其他窄带系统都产生相互干扰，因此解决超宽带与窄带之间的频谱共享问题显得十分关键和必要。　　 本文主要解决短距离超宽带系统中于窄带通信系统之间的频谱共享问题，其中包括满足FCC频谱规范的UWB脉冲波形建模，尤其对高斯导函数系列脉冲形成因子的选取做了非常详细的理论算法推导研究，阐述了认知无线电对超宽带带来的新的思考过程，基于认知超宽带对超宽带频带中进行了窄带信息提取，对最终的波形形成进行了波形改善。　　 首先根据现有的文献对超宽带脉冲波形设计的要求和评价指标做了说明，对比了几种脉冲成形方法，详细推导高斯脉冲形成方法提出采用峰值频率取半算法对脉冲形成因子做了详细推导。接着介绍了CR与UWB相结合的必要性和可行性，主要论述了两种技术根据各自的特点所具备的相融合的优劣互补，采用能量检测算法得到窄带信息。最后结合无线电管理两条基本原则对超宽带所面临的问题加以修正，并且引入认知无线电中频谱检测技术对超宽带脉冲进行修正，使其能够避开窄带的干扰，达到与窄带频谱共享的目的。