无线移动自组网是由一组带有无线通信收发装置的移动节点组成的一个多跳、临时、无中心网络，可以在任何时候，任何地点快速构建起来的移动通信网络，并且不需要现有基础网络设施的支持，这种网络也称为自组网或者Ad Hoc。它不仅应用于军事，而且应用于渔政、地震或水灾后的营救等场合。由于自组网自身特点，给研究与实现带来了相应的困难。 本文首先介绍了自组网的特征、应用及当前发展状况。针对网络的拓扑结构变化的特点，按照TCP/IP协议栈，也将自组网的结构分成四层，应用层、网络层、链路层和物理层。 为了快速准确地收发信息，必须有其相适应的路由算法实现快速组网。针对自组网的应用环境，结合按需路由协议和地理路由协议的优点，提出了基于地理位置的按需路由协议。该协议本质是有方向性的贪婪的寻找离目的节点最近的路由节点，在ns-2环境下和典型的路由协议对比，具有跳数最少，路由延时少，占用带宽低，节省能量等优点。 自组网严格的分层导致效率低下、时延和开销大，不利于系统的优化组合，本文提出了跨层设计优化分层模型，各层之间共享系统的状态信息，减少一些重复操作，并设计了跨层虚拟侦听算法，减少了节点收路由应答包的冲突，使路由应答包有序的排队到达路由请求节点，像流水线上作业一样，提高了网络带宽利用率，优化了网络的性能。 最后，建立了基于ADSP-BF561双核处理器的硬件平台，它由SDRAM，FLASH，LCD， GPS/GPRS，以太网口等功能单元组成。其中GPS/GPRS获得网络节点的位置信息，并在硬件处理平台基础上实现了嵌入式操作系统uClinux。在这个嵌入式环境下，实现了自组网的应用层、网络层、数据链路层和物理层。经测试，整个系统平台取得良好效果，可以在应用环境中快速组网，信息能准确、及时的到达目的节点。