本学位论文的研究课题来源于东南大学移动通信国家重点实验室自主研究课题“短距离无线通信与泛在网络关键技术研究”（项目编号：2008A08），主要对无线传感器网络(WSN,Wireless Sensor Networks)的关键技术进行了研究，设计完成了大规模无线传感器网络实验系统节点硬件平台。本课题对无线通信协议、芯片实现、操作系统、能量供应和传播模型等无线传感器网络相关技术进行研究，通过选择实用的方案，完成了无线传感器网络节点的硬件实现，并进行了相关测试，验证了节点硬件和整个系统的可行性，为下一步研究提供了基础。　　 论文在深入研究无线传感器网络的发展现状后，提出了一种面向农田监测灌溉应用场景的无线传感器网络的总体方案。对方案中的田间网络、汇聚网关和远程控制中心各模块的功能进行了阐述。之后，详细论述了田间网络节点的硬件电路和软件系统的设计与实现。节点硬件系统加载软件设计后，可以完成组建网络、田间信息采集、上行下行通信和驱动电磁阀等相关功能。节点既可以满足总体系统中田间网络的需求，又留有丰富的接口资源，方便作为开展无线传感器网络相关研究的硬件实验平台，进行上层协议的开发。最后，对于低天线条件下的IEEE802.15.4信号的传输距离、成功率以及信道衰减特性进行了测试和研究，为将来节点的实际部署提供了参考依据。　　 全文共分六章。第一章介绍课题背景、研究现状及论文各章节的安排。第二章主要阐述了农田监测灌溉无线传感器网络系统总体方案，并对各部分的功能进行了描述。第三章对于无线传感器网络节点各模块的技术方案进行了设计和对比，最终选定了节点的实现方案。第四章完成了田间网络节点硬件电路的设计与制作和软件的编译与移植，并对节点的能量消耗进行了分析。第五章，基于节点平台，对信号的传输距离、成功率和信道衰减特性进行了测试与研究，并完成了整体系统软硬件的联调和测试。第六章对全文工作进行了总结，并指出工作中的不足和进一步拟开展的工作。