APRS作为目前在全球范围内盛行的新兴业余无线电活动,将分组无线电通信、计算机、互联网等有机地结合起来,不仅能提供位置跟踪与监控、实时气象报告等典型服务,还可用来发布简讯、公告、无线电测向以及遥测数据等,并可将上述信息以及各种APRS设备之间的连接拓扑叠加在地图上进行显示,也可在业余无线电应急通信和紧急突发事件救援时发挥重要作用。节点作为APRS体系结构的基础和终端设备,是用户与整个系统之间进行互动的桥梁,其功能性和易用性直接决定了爱好者能否参与APRS活动并获得良好的体验。本文首先对APRS的起源、发展状况、体系结构等进行了解掌握,然后着重分析了APRS节点设备的发展现状、工作原理和通信协议,在此基础上将不同的实现方案进行有机结合,并进一步改进,完成了对节点设备的功能设计以及对应的软硬件结构设计。根据模块化的设计思想,为便于对节点进行调试和维护,以及针对不同的应用场景实现功能上的定制,本文将APRS节点的硬件电路按照功能划分成3部分,分别是协调控制系统各部分和数据处理的主控板电路、通过业余分组无线电收发APRS数据的VHF收发信及AFSK调制解调电路、实现互联网接入完成APRS服务器访问和卫星定位的GPRS通信及GPS定位电路。节点的软件程序设计在同样采用模块化设计的基础上又引入了分层的设计思想,将其分为驱动层、数据处理层和人机交互层。驱动层设计中包含了各模块的初始化与设置、TCP通信建立、GPS报文解析,LCD、触摸屏、SD卡、USB等硬件的驱动,FATFS文件系统以及蓝牙固件等程序。数据处理层主要包括APRS业余无线电分组通信协议处理程序、.APRS服务器访问协议处理处理程序和TNC接口通信协议处理程序三部分,并分别对每部分的协议及实现方法进行了详细介绍。人机交互层主要对LCD、触摸屏和独立按键三种实现人机交互接口的方式和各自负责的功能,以及实现方法分别进行了介绍和说明。最后,本文在对VHF收发信和AFSK调制解调以及SIM908的GPRS通信和GPS定位这两部分关键电路进行性能测试的基础上,完成了APRS节点的各项功能的测试和实现情况汇总,实现了业余分组无线电收发APRS数据、互联网接入并与APRS服务器之间双向通信、因特网网关、数字中继台等核心功能,以及GPS定位、蓝牙TNC接口、SD卡数据记录和语音对讲等其他辅助功能。