2.1 信息的调制

　　脉冲位置调制(PPM)和脉冲幅度调制(PAM)是超宽带无线电的两种主要调制方式。PPM又称时间调制(TM)，是用每个脉冲出现的位置超前或落后于某一标准或特定的时刻来表示某个特定信息的，因此对调制信号需要在接收端用匹配滤波的技术来正确接收，即对调制信息用交叉相关器在达到零相差的时候进行检测，否则，达不到正确接收的目的。而PAM是用信息符号控制脉冲幅度的一种调制方式。

　　在UWB系统中，采用跳时脉冲位置调制(TMPAM)对长脉冲序列进行调制时，每一用户的下一块信息将在时间上随机分布，可在频域内得到更为平坦的RF信号功率分布，这使得UWB信号在频域中类似于背景噪声。UWB系统中一种典型的由伪随机序列控制的跳时信号如图3所示。

　　发射机在由伪随机序列确定的时间帧上发送一个单周期脉冲，通常单周期脉冲信号的100倍 为随机出现的脉冲持续时间，其位置由PN码来确定。伪随机序列控制的跳时扩频与一般的扩频波形(直接序列扩频或跳频扩频)不同，UWB波形的扩频带宽是直接产生的，即单个比特未经扩频序列由PN码调制，本质上是时域的概念。

　　2.3 天线

　　能够有效辐射时域短脉冲的天线是UWB研究的另一个重要方面。作为UWB天线，应该保证能够达到这样的要求：

　　(1)天线的输入阻抗具有超宽带特性，即要求天线的输入阻抗在脉冲能量分布的主要频带上保持一致，以保证信号能量能够有效地辐射出去和不引起脉冲特性的改变或下降。

　　(2)天线的相位中心具有超宽频带不变特性，即要求天线的相位中心在脉冲能量分布的主要频带上保持一致。

　　对于时域短脉冲辐射技术，国内外早期均采用双锥天线及其演变的V-锥天线和扇形偶极子天线。因这几种天线均存在着馈电难，辐射效率低，收发耦合强和无法测量时域目标特性等缺陷，只能用于单收发。随着微波集成电路的发展，利用集成电路方式进行馈电，所研制出的超宽带平面槽天线，能够产生对称波束和利用平衡超宽带馈电，因而具有超宽带的特性。又由于利用光刻技术所做的天线对较高频率没有限制，因而可以将毫米亚毫米波段应用于集成接收机。

　　2.4 收发机

　　与传统的无线收发信机的结构相比，UWB收发信机的结构相对简单，但可以得到相同的性能。例如传统的无线收发信机大多采用超外差式结构，而UWB收发信机采用零差结构就可得到相同的性能，实现起来也十分简单，无需本振、功放、压控振荡器(VCO)、锁相环(PLL)、混频器等环节，如图4所示。

　　这里UWB系统的一大优点是，使用了现代数字无线技术常用数字信号处理芯片(DSP)(软件无线电)来产生不同的调制方式，因此可以逐步降低信息速率，在更大的范围内连接用户。在接收端，天线收集的信号能量经过放大后，通过匹配滤波或相关的接收机进行处理，再经高增益门限电路恢复原来的信息。当距离增加时，可以由发端用几个脉冲发送同一信息比特的方式，增加接收机的信噪比，同时可以通过软件的控制，动态地调整数据速率、功耗与距离的关系，使UWB有极大的灵活性，这种灵活性正是功率受限未来移动计算所必须的。