无线传感器网络作为一种新兴的技术，其应用与研究在近年来也更加被重视。其中作为以低速低功耗为特点的IEEE802.15.4无线个域网协议，在智能家居，智能建筑，智能交通以及医院监护等前沿领域有着良好的应用前景。在IEEE802.15.4协议中，CSMA/CA(带有碰撞避免的载波监听多路访问)算法是介质访问控制层的核心算法之一，其执行效率影响整个无线个域网的性能。本论文在分析CSMA/CA算法以及无线个域网节点硬件构成的基础上，提出了在FPGA中实现该算法的解决方案。该解决方案可以作为相关芯片前段设计的基础。本文首先对无线传感器网络的技术背景和国内外研究现状进行简单的介绍，提出了本文的研究目标。第二章详细介绍了IEEE802.15.4协议的物理层和介质访问控制层，然后对本文关注的CSMA/CA机制进行介绍。第三章利用马尔可夫过程对分别对时隙CSMA/CA算法和非时隙CSMA/CA算法进行建模，并分析其性能。第四章在分析CSMA/CA机制的基础上，结合常用的芯片CC2420的特性提出了以硬件实现CSMA/CA机制的方案，并在FPGA上实现，并对其功能进行仿真。最后对硬件设计实现的功能与存在的问题进行总结，并对其可以进行改进的方面进行展望。