随着信息技术的飞速发展,具有自组织性、移动性以及不依赖于固定设施等特点的Ad hoc网络越来越受到人们的关注。在Ad hoc网络体系中,位于物理层之上的媒体接入控制(Media Access Control)协议决定了网络中节点接入信道的顺序和时间,它的主要作用是保证公平性和有效的资源共享,是Ad hoc网络协议中的一个重要组成部分。目前基于Ad hoc网络的MAC协议主要为竞争类协议,竞争类协议会导致网络中节点资源分配不公平以及时延较长等问题,在竞争较大的条件下无法满足传输实时性要求。而基于分配类的TDMA协议能够很好地解决这些问题。本文重点研究了不同类型的TDMA MAC协议,从时隙分配的角度分别从固定分配TDMA、动态分配TDMA以及混合类MAC协议中选取了一种经典协议进行具体分析,并结合了这几种协议的优缺点设计了一种基于TDMA的动态时隙分配且信道可变的MAC协议。本文提出的MAC协议中的时隙分配算法是通过分析节点在上一时帧中的工作负载来进行下一时帧的时隙分配,可以实现时隙的按需分配,与传统的固定时隙分配TDMA协议相比可发现动态时隙分配算法对于网络吞吐量有着明显提高。同时,本文提出的协议实现了信道的动态选择,每隔一个帧长对信道状况进行评估并选择性地进行切换。本文提出了两种多信道算法,一种是基于信道噪声考量的贪婪算法,在每个时帧的开始阶段选择当前信道噪声最低的信道进行本时帧的信息传输。考虑到同一时间可能会有多个网络在进行信道切换,噪声最低的信道可能会有多个网络在进行传输任务,这会导致传输中竞争情况的增加,进而造成时延增大的后果,因此,本文提出了基于Q学习的信道选择算法,根据信道的历史信道状况来进行信道选择。最后,本文通过结合可编程网卡和USRP,完成了系统实现。实现过程主要分为TD实现、时间同步、多信道算法实现以及时隙动态分配算法实现几个部分。本文对以上系统各实现部分进行了具体介绍,并分别进行了验证实验。比较了两种信道算法与传统的固定信道算法,以及动态时隙分配算法以及传统固定分配实验,从时隙分配情况和网络吞吐量方面证实了本文协议对系统性能的改进性。