物联网技术随着网络的不断普及正在兴起,而无线传感器网络(WSN)作为物联网的一种实现形式,其重要性也在国防、环境、交通等诸多方面不断被强调。而当今社会又面临能源和环保这两个大问题,于是如何节能高效地实现WSN技术成为了业界关注的重点。全面地从WSN底层开始重新考虑调制解调技术是一个极为重要的思路。本文首先介绍多元位置相移键控(M-array Position Phase Shift Keying,MPPSK)调制,详细介绍了其波形表达式、功率谱和误码率公式;随后,引申到MPPSK脉冲调制的波形表达式、功率谱和误码率公式,分析了 MPPSK脉冲调制技术在能耗方面的优势。其次,讨论了 MPPSK脉冲调制系统的优化。一方面添加窄带成型滤波器约束发射频谱,另一方面引入BCH编码改善解调性能,并通过仿真实验证实其行之有效。接着,介绍了网络仿真软件OPNET,搭建了 MPPSK_MODEM仿真模型并建模了 MPPSK脉冲调制的信道模型,为在特定网络条件下研究WSN节点能耗打下了基础。在完成基于OPNET的拓扑结构、传输信道和帧结构的仿真建模后,对MPPSK脉冲调制WSN性能进行了网络仿真和评估,并与传统调制方式进行了对比,分析了 MPPSK脉冲调制系统的能耗优势。将仿真结果与Sigfox公司现行WSN节点体制的对比,启发了小包传输的能耗研究,理论分析和仿真验证了 MPPSK脉冲调制系统的能耗优势。最后,对WSN节点和网络本身进行了数学建模。通过一些合理的假设和估计,得到了节点的单位比特能耗公式;通过对CSMA/CA机制、信道和网络进行建模,得到了网络的平均能耗公式;通过仿真实验证明了这些公式的正确性,为后续研究提供了理论支持。