海洋无线传感器网络是由大量漂浮在海上的具有无线通信能力和一定数据处理能力的传感器节点组成的自组织的网络,由于其具有成本低、易布放、可大规模组网等特点,在海洋观测与探测方面具有广泛的应用。但是,受海上恶劣的天气环境与复杂的电磁环境影响,海洋无线传感器网络节点之间的传输非常不可靠。基于此,本文提出了一种宏分集接收的传输架构,并设计了一种低复杂度的级联分集合并方案,以提高系统传输可靠性。具体而言:首先,搭建海洋无线传感器网络宏分集接收系统软硬件平台。该系统以无线数传模块CC1101、嵌入式ARM处理器为硬件基础,基于两级分集接收机制,采用带有四路射频天线的分集接收系统替代宏分集接收系统中的远程天线单元,实现系统的可靠数据传输。考虑到中心处理节点有限的计算资源,设计了一种基于通用射频模块的级联分集合并方案。通过在每个分布式接收节点上完成一次信号的分集合并,然后将合并后的信息序列发送至中心处理节点进行信号的宏分集合并,可以将系统的运算负载均衡到每个分布式接收节点上,有效降低了中心处理节点的计算复杂度。进一步,基于搭建的海洋无线传感器网络宏分集传输平台,在陆地环境与海洋环境下分别展开测试。测试过程中,首先对不同分集重数下宏分集接收系统的传输性能进行分析,通过统计单路接收系统、四路分集接收系统与八路分集接收系统在每个位置上的误包率与误帧率,对比不同分集重数下宏分集接收系统的传输性能。然后,为了进一步分析本文提出的宏分集接收系统传输性能,在某一确定距离范围内的不同位置进行多组测试,并对比了具有两个天线簇的宏分集接收系统与集中式天线分集接收系统的性能。实验结果表明,本文所提出的宏分集接收系统在一定范围内可以有效改善系统传输可靠性,并且当接收天线数量相同时,本文提出的宏分集接收系统较集中式天线分集接收系统也具有更高的传输增益。