集无线通信、网络技术、微机电系统（MEMS）和嵌入式系统等技术于一体的无线传感器网络（WSN）在家庭自动化、环境监测和战场信息采集等多个领域都具有广阔的应用前景。无线传感器网络的研究在国内外非常活跃，热点主要集中在算法和协议的理论和仿真上。论文结合应用提出一种位置数据库已知的无线传感器网络结构，对节点设计及其定位算法等进行了研究。设计并采用MEMS工艺制作了基于氮化硅的集成温湿压传感器，为集成传感器设计了适合无线传感器网络节点使用的低功耗信号调理电路并对集成器件性能进行了测试。在导热法测湿中，引入函数Φ=V_h²-KV₁²，消除环境温度对湿度测量的影响。运用分层的思想设计了具有良好健壮性、扩展性的无线传感器网络节点。节点系统设计分成四层：电源管理模块，传感器模块，处理器模块，无线通信模块，各模块拥有共同的总线结构。从理论和实验上研究了RSSI与传输距离的关系，总结出RSSI与传输距离的经验公式，根据实验标定RSSI测距关系中的变量。消除环境因素的影响，验证RSSI在10米的近距离测距平均误差在三米之内。提出了基于位置数据库已知的定位算法，应用归纳法验证了算法，并将其扩展到任意区域节点均匀分布的情况；在节点安置的容差性、定位过程最佳发射功率以及节点安置最佳密度等方面进行了详细的论证。理论上该算法定位精度高、实现成本低、定位时间短、消耗能量少。在设计的功率放大主控节点的基础上，提出了位置数据库已知的网络系统模型的时间同步、路由等管理方案。设计了基于嵌入式操作系统μCOS-Ⅱ的软件系统，根据功能需求划分了任务并合理分配优先级，满足实时功能要求。组建了一个2*2节点矩阵结构的无线传感器网络演示系统并进行了定位算法的验证。