作为无载波通信技术，超宽带无线通信直接利用纳秒级非正弦窄脉冲传输信息，频谱极宽。它具有隐蔽性好、截获率低、处理增益高、多径分辨能力强、传输速率高、系统容量大、功耗低等特点，且能有效解决频谱分配问题。由于其发射功率受限，有效传输距离在10m以内，故而在民用方面，UWB普遍地定位于个人局域网范畴，适用于高速、近距离的无线个人通信。随着无线通信网络相关技术的发展以及用户对业务种类需求的提高，无线通信网络中的测距和定位功能显得日益重要。而UWB的测距和定位具有传统定位方式无法比拟的优势。本文在研究超宽带无线通信关键技术的基础上，主要完成了三个方面的工作：首先，利用软件Lab Windows实现一种PPM-UWB系统的调制与解调仿真。PPM-UWB是最典型的超宽带系统方案。该仿真系统动态展示了超宽带技术的脉沖调制序列和整个信号流程，并提供参数修改功能，便于观察参数改变给系统带来的影响。该仿真有利于我们更好地了解超宽带系统并进一步研究其定位功能。接着，系统深入地研究并完善了超宽带三维定位的关键技术，包括测距算法、定位协议和定位算法三个方面。测距算法主要是估算信号的传输时间。目前国内关于测距算法的研究不多，系统性的论述则更少。本文对两种测距算法进行深入研究分析并作了进一步的完善，第一种是遍历算法，该算法需时较长；第二种是快速捕获算法，它不仅能大大减少测距时间，也能有效提高测距精度。定位协议的制定能保证超宽带无线通信的定位功能更加趋于实用化。UWB的定位协议不同于传统定位系统的协议，我们以定位精度和定位效率两个指标对三类定位协议进行研究分析，比较各方案优劣，提出了改进方案并分析其适用场合。UWB的三维空间定位算法类似于雷达、GPS等传统定位技术的空间定位算法。最后，鉴于UWB的定位信息主要依赖于脉沖序列的相位信息，而不需要额外发送定位数据信息，所以可以将数据通信和定位功能结合应用于实际中。我们设计了一个超宽带技术应用实例：将集成了这两个功能的UWB系统植入智能物流系统中，为物流管理提供信息增值服务。这一设想的提出有利于我们挖掘出UWB更多的商用潜力和更广的应用领域。