随着舱内通信应用场景的增多,其通信环境复杂度也在增加,在舱内部署无线传感网络逐渐成为研究的重点。舱内环境的特点是空间密闭、金属设备多和多径干扰明显,蓝牙、802.11、红外和ZigBee等技术在此环境下性能受限,而超宽带通信技术以低功耗、高通信速率、宽频带和抗干扰能力强等优点备受关注。并且,IEEE802.15.4标准面向低功耗、近距离和低成本的应用场景,因此,本论文研究了在舱内环境下,基于IEEE802.15.4的无线局域网的实现和通信。节点硬件设计方面,除了选择DW1000作为UWB收发器外,论文考虑了网络中不同设备功能需求的差别:主协调器的处理器具备更高的主频和更多的内存空间,具备实现网关功能的通信接口,而路由器和终端设备由电池独立供电,具有低功耗的特点,且具备数据采集电路。经验证,节点硬件系统能正常采集数据并实现无线通信。软件方面,协议栈的底层软件提供了内存管理、设备驱动等接口,提高了协议栈软件的独立性和可移植性;协议栈的核心软件参考OSI分层模型,其中物理层的功能由硬件设备完成;MAC层遵照IEEE802.15.4标准实现设备扫描、设备关联和GTS管理等功能;网络层构建了树状网络,并设计了路由决策、数据路由、节点保活和拓扑汇聚等功能;传输层则实现了数据流的传输。最后,结合测量工具和测试软件,该系统能正常实现网络组建和维护,并且具有优良的数据传输性能。