随着无线传感网技术的不断发展,其应用场景已渗透到生活、生产的各个领域和各种设备中。不同应用场景下的传感节点位置不定,对传输速率的要求也不相同,但作为两种冲突的参数,节点通常需要在传输速率和传输距离间做出取舍。因此,如何兼顾高速率与远距离通信以应对不同传输需求成为无线传感节点新的挑战。传统单一协议的无线传感节点难以满足高传输速率与远传输距离的需求,因此本文提出了一种基于IEEE 802.15.4与IEEE 802.15.6标准的双协议数字基带系统方案。将802.15.4标准的远距离、低速率特性与802.15.6标准的高速率、近距离特性相结合,通过灵活切换两种协议模式来满足不同的传输需求。从应用角度出发,确定了系统的帧结构:802.15.4 标准采用直序扩频（Direct Sequence Spread Spectrum,DSSS）OQPSK物理层,802.15.6标准采用窄带（Narrow Band,NB）物理层。同时还完成了协议规定的各种调制解调、校验编码、纠错编码、组包解包等电路模块的设计,并在GNU Radio＆USRP开源软件无线电平台上进行了系统实现与验证,实验结果验证了双协议方案的可行性。本文还对系统的发射机部分进行了芯片优化设计,完成了芯片的FPGA仿真与ASIC实现。首先使用Xilinx公司的Zynq7000系列FPGA平台完整实现并验证了发射基带的各项功能,既包括各类编码、调制、组包电路等帧结构相关电路,还包括SPI通信接口、DA接口、时钟控制等芯片辅助电路。在功能验证无误后采用65nm CMOS工艺设计完成了 ASIC后端,并与已有射频芯片拼接在一起形成了完整的双协议发射芯片。最后还介绍了芯片的功能测试与验证方案,并对测试结果进行了分析。测试结果表明,芯片可工作于300～440MHz频段范围,各模式下信号的EVM均小于10%,频偏在±20ppm范围内,信噪比（Signalto Noise Ratio,SNR）＞6dB时,15.4模式的接收误包率（Packet Error Rate,PER）＜1%,SNR＞9dB时,15.6模式的PER＜1%,满足了系统需求。同时,为了验证系统的实用性,还将发射芯片应用于可采集温度、振动状态等信息的无线智能信息采集系统内,以软件无线电平台作为接收部分,构建了完整的双协议通信系统,并进行了通信功能测试。测试时,采用人为干预的方式让信息采集系统发送各类数据,并对接收端接收到的数据进行了分析与验证。测试结果表明,接收机接收的数据帧符合两种标准规范,能够实时且正确的反应发射端的两种协议模式以及各种状态、速率信息。实验结果验证了提出的双协议数字基带系统的可行性与可靠性,为解决复杂应用场景下的传感节点通信提供了一定的技术支撑。