超宽带(UWB)通信系统通过占用极宽的带宽，从而能够达到极高的传输速率，是下一代无线通信的关键技术之一。它具有传输速率高、功耗低、成本低廉等优点，特别适合于短距离无线通信，在家庭多媒体应用等方面潜力巨大。 多输入多输出(MIMO)技术是无线通信领域的重大突破，也是未来无线通信系统的关键技术之一。MIMO有空间复用和空间分集两种应用方式，本文研究主要针对空间复用方式。它通过在发送端的不同天线发送不同的数据，从而可以在不增加带宽的情况下大大提高传输速率。空间复用的发送端相对简单，但是决定性能和复杂度的是接收端。因此如何在接收端将每路信号用比较低的复杂度检测出来是一个很值得研究的问题。 正交频分复用(OFDM)技术将高速数据流分成低速数据流，在多个正交的子载波上并行传输，从而延长了每个符号的持续时间，可以有效抵抗多径干扰。因此，将MIMO技术和OFDM技术结合起来，可以提高移动通信系统的性能。单载波频域均衡技术具有与OFDM类似的性能，但它没有OFDM技术峰均比过高的缺点。 本论文主要研究了超宽带MIMO-OFDM系统的信号检测技术以及超宽带单载波频域均衡技术。分析了V-BLAST算法、sQRD算法等在超宽带MIMO-OFDM系统信号检测中的应用，仿真了它们的性能曲线并作了比较。研究了超宽带单载波频域均衡技术及超宽带单载波频域均衡MIMO技术，分析了单载波频域均衡技术的优点并与OFDM技术作了对比。提出了利用多径分集增益来提高单载波频域均衡MIMO系统的性能，并在超宽带环境下进行了验证。文中还介绍了能量扩展变换及其性质，并引入到单载波频域均衡系统中，最后提出了基于能量扩展变换的超宽带单载波频域均衡MIMO迭代检测算法，并进行了分析和计算机仿真验证。