超宽带无载频脉冲信号以其中心频率高、超宽带等特点而难以采用常规方法接收，典型应用主要有时域反射仪和无载频脉冲探地雷达。依据脉冲信号周期性特点，其信号接收方式一般采用等效采样，尤其在已商业化的产品应用中，大多采用等效采样实现脉冲信号的采集。本文紧密结合实验室承担的国家自然科学基金项目和国家探月工程二期有效载荷研制，着重围绕超宽带无载频脉冲接收方法及其技术实现途径展开工作，分别对时域反射仪阶跃脉冲信号和无载频脉冲探地雷达信号进行了研究。针对高精度时域反射仪信号的快沿特性，提出了以高精度定时时基为基础的等效步进采样方法;对无载频脉冲探地雷达信号提出了等效比较数字采样方法接收，与传统的等效采样方法相比，提高了采样效率，而相比于实时采样方法，无需昂贵的高速ADC，降低了系统成本和功耗。　　本文的主要工作和创新成果如下:　　1)针对时域反射仪的无载频快沿脉冲，提出了桥式平衡结构取样门方案，研制出高精度时域反射仪，满足土壤参数测试需求。脉冲上升沿约140ps，通过微带线技术进行50欧匹配输出，无振铃、拖尾。获得了精度达到8ps的最小步进延迟值，有效保证快沿采集。　　2)利用TDR波形特点，设计了双切线法判点算法，可自动计算土壤介电常数、电导率，并绘制波形。软件的人机界面良好，野外操作方便。　　3)针对月球探测雷达低功耗、轻量化要求，研究了基于数字采样方法及其在单片FPGA上实现方法，即等效比较数字采样方法，相比传统等效采样，该方法采样效率高、无ADC。　　4)利用等效比较数字采样方法，提出了无ADC结构的双通道无载频脉冲接收机实现方案，研制出样机，分别实现低频通道8bit、400MHz采样率，高频通道8bit、3.2GHz采样率，并应用于探月工程二期载荷，有效解决高等级ADC获取困难、载荷低功耗、轻量化等技术问题。