无线传感器网络综合了传感器、嵌入式系统和无线通信等技术,具有广泛的应用前景。目前,无线传感器网络已经广泛应用于感知和采集特定区域内的温度、湿度、光强、压力、酸碱度等标量信息。然而,随着监测需求的不断提高,由这些标量信息所获取的简单数据愈加不能满足人们对环境监测的全面需求,迫切需要将信息丰富的音频、视频、图像等多媒体媒体信息引入到以传感器网络为基础的环境监测活动中来,实现细粒度、精准信息的环境监测。由此,无线多媒体传感器网络成为近年来的研究热点之一。本文针对湖泊沼泽区域候鸟的声音监测需求,设计和实现了一个具备音频采集,转发传输和保存等功能的无线音频传感器网络系统。该系统需要长期工作在野外环境恶劣的湖泊沼泽区域,依靠电池供电,以无线通信方式传输数据,对数据网内处理、网络传输、系统生存期、网络服务质量等方面都提出了较高的要求。对于多媒体传感器网络的研究与应用具有重大意义和挑战性。本文实现了一种可用于音频采集和传输的无线音频传感器节点。该节点基于ATMEL AT91SAM7S512 ARM嵌入式微处理器和CC1100无线收发芯片,利用高增益,低噪声放大电路完成有效区域内音频信息的采集,通过符合IEEE802.15.4通信协议的无线通信模块进行数据传输。多个音频节点可以通过无线网络路由协议,自组织的形成一个多跳的无线通信网络,每个节点采集的音频数据经过在网本地处理以多跳方式传输到最终的中继节点(根节点)处,再由汇聚节点以有线的方式传输到用户终端管理站软件。为了权衡大量多媒体传感器网络数据和有限通信带宽之间的矛盾,采用了类G.726语音压缩算法对数据进行本地实时处理;针对tinyOS操作系统移植性差和路由协议的不足,独立编写了基于中央处理单元和定时器抽象的支持32个任务调度的轻量级操作系统和改进的逐跳链路评估的无线路由协议;针对音频采集的质量,设计了Butterworth带通滤波器;针对网络生存周期,设计了软件休眠机制和定制的高容量充电电池;针对射频电路和模拟电路共存的干扰,硬件设计中采用了多种隔离机制和星型网络布线,同时为了提高系统实用性,我们通过多次试验找到了合理长度和粗度的软绳天线。经过实际的单节点测试和组网测试,系统性能基本达到了设计的目标,具有一定的创新性和实用性价值。