近年来,随着国民经济的稳定增长,人民的生活水平不断提升,社会各界对果蔬等生鲜农产品的需求也随之提高。果蔬等生鲜农产品在运输过程中腐损率较高,而冷链运输是降低果蔬等生鲜农产品在运输环节中损耗的有效途径,即当果蔬在运输环节中始终处于低温环境时,可以实现延长货架期、保障品质、及降低损耗等目标。因此,为了更好的降低冷链运输中果蔬的损耗,建立一套精准、实时的冷链环境监测系统是十分必要的。本文首先详细研究了冷链环境监测技术的国内外发展现状,总结了常见的冷链监测技术,并针对我国目前冷链环境监测系统中存在的监测指标单一、实时化与透明化监测程度较低等诸多问题,设计了一套以无线传感器网络技术为核心,结合传感器技术、无线通信技术、GPS定位技术的冷链运输中果蔬品质的多源信息监测系统。为完善监测系统的设计方案,本文对影响果蔬品质的环境参数、车厢的温度分布、冷藏车的国家标准、以及监测系统的相关技术进行了对比与分析,确定了监测指标为温度、湿度、O2、CO2,并制定了监测系统的整体方案。依据设计方案,本文对传感器、主控芯片、以及无线通信模块进行了选型,利用Altium Designer对监测系统的下位机硬件进行了PCB设计,主要包括供电电路、传感器与无线通信等模块的外围电路设计。另外,采用Keil u Vision5对下位机进行了软件设计,实现了数据的采集与传输。监测系统的上位机监测平台采用Lab VIEW开发工具进行搭建,主要设计了网络监听、数据处理与存储、GPS定位等程序,实现了环境参数与GPS经纬度信息的接收、显示、存储、及预警。为解决监测系统进行实时高频监测时,存在数据传输量大等问题,本文采用压缩感知技术设计了面向冷链环境参数的数据采集压缩模型。为提高数据采集压缩模型的适用性,本文通过对压缩感知技术的研究与分析,设计了易于硬件实现、存储、及运算的基于双极性Logistic混沌序列的托普利兹块状测量矩阵,进而在数据压缩环节对原始环境参数实现了高效压缩,大大降低了数据的传输量。另外,通过仿真实验与分析验证了基于双极性Logistic混沌序列的托普利兹块状测量矩阵在一定程度上优于其他测量矩阵。通过试验与仿真,对本文设计的监测系统和面向冷链环境参数的数据采集压缩模型进行了测试及修正。结果表明,本文设计的冷链环境监测系统结构简单、运行稳定、功能完善,具有良好的实用价值。另外,数据采集压缩模型在数据压缩与重构等方面效果良好,在无线传感器网络中降低数据传输量等方面具有一定的优势,可为相关的工程实践提供一定的参考价值。