现代化铁路和高速铁路智能信息系统的发展，对铁路无线通信在安全性、可靠性、实时性、综合性等方面提出了更高的要求。传统的铁路通信系统已经不能满足铁路发展的需要，开发出一套新的高速可靠又智能的无线通信系统已经势在必行。本课题是根据铁道部的铁路无线通信系统中的机车部分的技术指标和功能要求，为武汉铁路局设计的一套用于机车上的无线通信系统，目的在于机车司机在户外空间和铁路隧道内能良好地与车站、调度中心或其他司机实现点对点的呼叫通话或者应答。本系统由主机和两个控制盒组成，两个控制盒分别置于机车的前室和后室。主机和控制盒之间通过RS-485实现串口通信，保证该系统的稳定性和良好的抗干扰性。 由于这套系统对射频通信的技术指标要求很高，因此在设计这套系统时没有自行设计射频电路，而是外购射频电台。传统的产品采用的是用于语音通信的日本马兰仕公司的GX1608V电台已经不能达到新的技术要求，因此选择一个能在户外和隧道内都能符合技术指标，性能稳定，可靠性高并且有二次开发接口的电台显得尤为重要。本文首先从研究无线电波在自由空间和隧道内的传输特性及损耗入手，为选择电台做理论上的分析，然后对照实际的测试结果，从通话时延、接收灵敏度、开发接口等方面选择了日本健伍公司的TK-868G无线电台，然后对TK一868G电台的性能协议和扩展端口的的应用做了研究。 在控制部分，由于功能大大增强，过去的产品采用的51系列单片机作为控制器已经完全不能满足要求，本系统的主机和控制盒都采用了TI公司的MSP430F149单片机作为核心控制器件，它是一款新型的低功耗16位单片机，有着丰富的外围模块可以满足不同的应用需要。本文先研究了MSP430单片机的功能特点，开发工具和调试环境。然后对实现这套系统的一些重要模块如低电源变换芯片AS1117，RS485串口通信，亚音频芯片CMX808A，矩阵开关MT8816，串口LCD显示屏等模块的原理和应用等等做了探讨和研究。 通过对产品的测试和试验，本系统完全达到了系统的技术要求，实现了预期的目标。论文的最后对系统的下一步开发和完善进行了探讨。