超宽带(Ultra Wide Band, UWB)是无线通信领域的重要组成部分和研究热点之一。本文基于双载波超宽带无线通信系统的中国标准,该标准在射频部分设计了双载波结构,使经过基带处理的基带信号分别调制两路不同的载波。这种结构降低了对射频和基带关键电路硬件实现的要求,获得了频域分集效果,提高了频谱使用的灵活性。本文着眼于双载波无线通信系统中数字基带芯片设计的研究。本文介绍了数字基带的整体架构、时钟方案、复位方案、串口配置方案和帧校验方案,发射机中各关键模块的原理及一些硬件实现方案,着重介绍了接收机中的四大关键模块,给出了同步模块和信道估计模块采用的算法,深入研究了CFO/IQ失配估计补偿模块与RCFO/SFO估计补偿模块。载波频偏(Carrier Frequency Offset, CFO)主要由射频发射机和接收机的载波频率偏差引起,它会引入OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)符号内子载波间干扰(Inter Carrier Interference, ICI), IQ失配主要由I通路和Q通路的不完全一致引起(如滤波器的不完全一致),它会引入理想信号镜像频率的干扰,采样频偏(Sampling Frequency Offset, SFO)主要由发射机的数模转换器和接收机的模数转换器的采样时钟频率偏差引起,它也会引入OFDM符号内子载波间干扰,而经过CFO补偿之后还有一部分残余载波频偏(Residual Carrier Frequency Offset, RCFO)的存在。这些非理想因素的存在将恶化系统性能,因此需对其进行估计与补偿。提出了一种新颖的联合估计与补偿算法,在时域对载波频偏和IQ失配进行估计与补偿,在频域对残余载波频偏和采样频偏进行估计与补偿,采用了更少的数据辅助资源,获得了更高的估计精度,降低了系统误码率,提高了系统性能。另外还给出了接收机四大关键模块中一些关键电路和运算单元的硬件实现。给出了数字基带芯片的流片情况,制定了一系列的测试项目,用于验证芯片的功能是否正确,以及整个系统的性能是否达标。