当今社会对通信技术要求的日益提高，催生着更广泛的无线通信技术。无线传感网络是由许多在空间中分布的节点装置组成的一种无线通讯网络。它融合了传感器技术、嵌入式技术、分布式信息计算技术、以及多种网络处理技术。无线传感网络承载了物联网技术的感知层和运输层，在学术界和工业界被广泛应用于数据采集及环境监测。同时，无线传感网络中节点密度和跳数伴随应用规模的增大而增加，将导致单信道网络容量的急剧下降。随着射频收发器硬件成本的降低和相关技术的发展，在一个传感器节点上配备多个射频正成为一种良好的解决方案。本文首先介绍了无线传感网络领域的关键内容，分析了国内外的研究现状，对现有主流操作平台、协议栈、节点设计、通信频段、天线设计等进行详细的比较。对多射频节点的设计，综合考虑通信距离、网络拓扑结构、数据传输速率、带宽、抗干扰性、系统功耗、协议栈繁简度、可移植性等因素。最终确定并实施了一种星型结构的多射频无线传感网络系统，并对其跳频机制进行了深入讨论与测试。在深入了解无线传感网络及多射频理论的基础上，本文设计了一款433MHz频段的透明多射频无线传感网络节点，该节点在硬件上相对于普通节点多了一个射频模块。并完成了对SimpliciTI协议栈的双射频改造，同时在无协议栈的情况下自行设计了一套多射频通信方案，对双射频在不同工作模式下，同为接收、同为发送、一个发一个收，都做了详细的讨论与测试。最后将整个框架做成了一个具体的对节点温度、电压的数据进行采集及控制的系统。分别测试了在单射频及多射频方案下，系统的数据收发情况、控制能力，通信距离及功耗等。实验证明，双射频的节点可以有效地改善网络通信质量，提高系统的稳定性和可靠性。多射频节点在网络规模逐渐扩大时，可以明显改善数据丢包率，双射频节点可相对于普通单射频节点平均可降低丢包率40%左右。对一个拥有8个终端节点的网络进行数据收发压力测试表明，各节点定时1秒将采集到的数据发往主节点时，单射频模式的丢包率相对定时2秒采集平均增加28%左右，双射频模式下约为20%。且双射频节点内部不同工作方式条件下，性能表现也有差异。用户可以根据应用的具体场合的实际需要选择多射频节点的工作方式，平衡对功耗与稳定性的需求。目前， Zigbee、蓝牙和WiFi等技术已得到广泛应用。然而针对433MHz频段，没有形成一个通用的标准协议栈。此外，针对无线传感网络领域的多射频研究也很少见。因此对该课题的研究有一定创新意义。