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为了实现更为精确、细粒度的环境监测,迫切需要在无线传感器网络(WSN)中引入信息量丰富的图像或视频等多媒体信息,从而形成具备高度感知能力的无线多媒体传感器网络(WMSN)。无线多媒体传感器节点是WMSN的研究热点,目前以传统微处理器构建的多媒体传感器节点存在着处理能力有限、开发自由度不高、扩展移植性不强等问题,针对存在的问题提出并实现了基于可编程片上系统(SOPC)的无线多媒体传感器节点设计方案,最终搭建了一套用于WMSN开发的实验平台。本文的研究内容主要涉及无线多媒体传感器网络体系结构、SOPC软/硬件协同设计方法、NiosⅡ软核处理器的软硬件开发、嵌入式IP核的复用与设计、嵌入式多媒体数据在节点处理技术以及嵌入式μCLinux操作系统的移植等。主要完成了以下工作:1.分析了无线多媒体传感器节点的性能需求和发展趋势,在对比了三种可行节点架构的基础上,提出了基于SOPC的无线多媒体传感器节点设计方案,并对系统核心器件选型作了详细的分析。2.研究了SOPC系统的开发流程和设计方法,重点针对WMSN底层在节点处理和在节点通信部分的IP功能模块进行了设计与实现,完成了图像采集与显示、色度空间变换、运动目标检测、图像边缘提取、JPEG压缩和ZigBee通信接口等功能模块的设计,并通过了节点硬件的综合验证。3.分析了无线多媒体传感器节点的软件架构,给出了系统运行的主流程图,并对嵌入式μCLinux操作系统的移植进行了研究,在节点上完成了嵌入式μCLinux操作系统的移植和运行验证。4.对无线多媒体传感器节点的各个IP功能模块进行了集成,仿真实验和实际硬件调试结果表明,系统所实现功能达到了预定目标。