20世纪90年代以来,随着嵌入式系统、无线通信、网络和微电子机械系统等技术的快速发展,具有感知、计算和无线网络通信能力的传感器以及由其构成的无线传感器网络引起了人们的极大关注。无线传感器网络的自组织特性及其低成本、低功耗特点,使得它成为当今研究的热点,具有很高的理论和应用价值。基于自组织的无线传感器网络技术被美国商业周刊和MIT技术评论评为将对21世纪人类生活方式产生重大影响的信息技术。我国在传感器网络方面的研究工作还相对落后,发展我国在该领域的基础研究,特别是面向国防应用的研究,以此提高国防军事信息化的水平以及争取未来信息战中的主动权,不仅具有重要社会和经济意义,也具有十分长远的战略意义。无线传感器网络在安全性和功耗问题面临着挑战。采用无线信道,很容易被窃听和干扰;节点的移动造成拓扑结构变化,无中心无组织的网络结构容易受到攻击。另一方面,由于无线传感器网络中节点一般是移动的设备,依靠电池供电,电量有限,因此功耗问题成为限制网络可用性的一个关键因素。本文以福建省重点科技计划项目“无线接入芯片”为课题背景。该项目的研究目标为自主开发一套无线传感器网络的硬件平台和软件系统,包括无线传感器网络硬件系统的构建,网络接入与业务方案的软件分层实现以及网络节点芯片的设计和实现三个部分。本文集中研究无线传感器网络节点芯片的设计和实现。本文在研究无线传感器网络理论的基础上,针对自行开发无线传感器网络的实现方案,从低功耗、低成本及安全性的需求出发,设计并实现无线传感器网络节点芯片。