随着现代传感器技术、微电子技术、通信技术、嵌入式计算技术和分布式信息处理技术等多个学科的飞速发展,无线传感器网络作为一种新的计算模式推动了科技的发展和社会的进步,已成为国际技术竞争的焦点和制高点之一,无线传感器网络具有巨大的应用前景,被认为是将对21世纪产生巨大影响力的技术之一。无线传感器网络研究的深远意义在于它能够推动相关学科的发展并带来社会的深刻变革,本文就是在这一背景下进行的无线传感器网络的软硬件设计及相关理论研究。本文在深入研究无线传感器网络相关理论及嵌入式软硬件开发相关知识后,设计了无线传感器网络的硬件系统与软件系统,并在此基础上为了降低网络的总体能耗、提高网络数据采集的精度和效率,进行了无线传感器网络数据融合算法的研究。本文主要围绕硬件设计、软件设计和数据融合算法研究三个方面进行了论述:硬件部分设计了基于CC2430/CC2431的传感器节点和基于S3C2440A与CC2430的网关节点,并论述了射频电路与高速电路设计的准则及需要重点分析的问题;软件部分在传感器节点上设计了基于Z-Stack的应用程序,实现了传感器节点数据的采集、传输及定位功能,在网关节点上设计了基于Z-Stack的CC2430协调器的ZigBee网络管理程序,在ARM9平台上移植了BootLoader、Linux2.6内核、相关驱动及yaffs2文件系统,并设计了Linux下的应用程序来实现不同网络数据的交互;算法部分研究了基于自适应加权与LZW的层次式数据融合算法,在MATLAB下对算法进行了仿真测试,给出了算法的软件实现并在硬件平台上对数据融合算法的性能进行了测试。本文最后通过对传感器节点组网、传感器节点数据的采集与传输、传感器节点的定位功能的测试,验证了设计的有效性并总结了系统设计的不足之处,提出了需要改进的内容以及今后努力的方向。