UWB的起源可追溯到20世纪初，而“超宽带（Ultra-Wideband）”这一术语则在1989年由美国政府提出，并在随后的几年里投入资金进行技术开发。最初，UWB仅限于军事用途，直到21世纪初才开始商业化。近二十年后，随着内置UWB U1芯片的苹果iPhone 11手机发布，UWB技术迎来大规模市场应用，如今它已嵌入智能手机、汽车和众多物联网设备中。

不同于其它技术，UWB专门设计用于实现精准、安全、实时的位置、距离和方向测量位移监测、山体滑坡防灾减灾。正如其名，UWB采用极短的约2纳秒脉冲，在宽达500MHz的信道带宽上传输数据。工作在3.1-10.6GHz的频率范围内，它能够在远距离内以厘米级精度追踪目标。UWB通过飞行时间（ToF）计算距离，来获得如此级别的精度；其中ToF是指UWB脉冲在两个设备（如锚点和标签）间往返所需的时间。

相较于幅度或频率调制载波信号，脉冲信号的采用让UWB系统能够更快地初始化链路并以较少的重复次数发送数据。如图2所示，左侧的UWB信号比右侧窄带信号具有显著更快的上升和下降时间，从而能够精确测量信号的到达时间，增强了对多径效应和其它无线电干扰的抗干扰能力。通过在宽频带上分散能量，并以-41.3dBm的极低功率水平进行传输，UWB对于像低功耗蓝牙这样的窄带无线电信号而言，就如同宽带噪声。

UWB可以采用多种不同的拓扑结构来实现，包括双向测距（TWR）、到达时间差（TDoA）和到达相位差（PDoA），从而在功耗、部署规模和成本方面带来灵活性与权衡。因此，测距可以在两台设备之间、多台（数千台）设备之间，或者在没有任何固定锚点基础设施的情况下进行。

UWB信号传输极为安全，任何试图拦截和放大信号（如中继攻击）的行为都难以成功；使得UWB在信号空间中具有低检测概率、难以截获以及抗干扰的信号特性，让它成为下图中众多位置服务应用的理想选择。

人们越来越认识到，UWB技术作为一种多功能解决方案，价值不仅仅局限于测距，还具备固有的雷达功能——其可用作短距雷达系统，用于存在检测、手势识别甚至生命体征监测。这是通过在一个或多个接收天线上同时发射UWB雷达帧并接收信道脉冲响应（CIR）来实现的；随后，雷达算法通过分析CIR来感知数米外的运动、存在或手势。