随着汽车成为人们主要的交通运输工具，汽车行驶的安全性变的日益重要。轮胎作为汽车行驶的关键部件之一，承载着整个车辆的重量，若忽视了轮胎气压的异常而未及时采取措施，则会导致严重的交通事故发生。轮胎爆胎损坏的因素有很多，温度和压力是其主要影响因素。目前，胎压监测系统(Tire Pressure Monitoring System，TPMS)作为预防轮胎气压异常的主要设备已经在汽车行业有着可观的应用。该系统能够实时的监测车辆启动之后轮胎内部的压力和温度，从而在轮胎气压出现异常时，及时提醒驾驶员当前轮胎已出现的问题，防止继续行驶而带来的交通事故以及不必要的损失。
　　本文从硬件、软件和通信三方面着手对TPMS进行了研究与设计。首先提出了TPMS需要实现的目标功能，查阅国内外相关文献，设计出了满足要求的系统总体实现方案。系统主要由无线胎压传感模块，车载数据接收端，胎压监测手持设备三部分组成。课题中设计的SP370胎压传感模块可测量轮胎温度，压力，加速度等参数并具备射频发送和低频接收的功能。车载数据接收端的硬件设计主要基于STM32微控制器和TDA5235射频信号接收芯片来实现，在软件开发上移植了FreeRTOS嵌入式系统和STemWin图形界面。系统中开发的胎压监测手持设备用于配置无线胎压传感模快的参数，包括轮胎位置编号，泄压阈值，唤醒时间，在应用上具有创新性。完成硬件设计和程序编写的工作之后对实物进行了测试，结果表明射频通信有效距离为60m左右，数据传输中的丢包率小于1.8%，低频通信距离为45cm左右，功能实现情况达到预期目的。
　　本文在传感器数据的无线抗干扰传输方面也做出了进一步的研究。首先从原理上对跳频通信进行了分析，内容包括随机序列的生成，数字信号的频率调制，建立多种干扰下的信道模型，解调恢复出数据并比较在不同信噪比下的误码率。设计中也将软件无线电(SoftwareDefined Radio，SDR)技术融入胎压监测系统中，采用HackRF和GNURadio搭建了SDR实验平台，对胎压传感器发送的数据进行正交解调和信号时序恢复，成功的得到了二进制数据流，并基于该平台设计跳频调制程序实现了对传感器数据的跳频发送。同时也设计了跳频解调程序，重点实现了解调过程中的载频捕获和跟踪，其测试结果验证了通信的可靠传输。