在诸多应用场合中,无线传感器网络由于其独特的优点,在国内外引起了广泛关注。本文以枪声定位为研究背景,针对穿戴式传感器节点阵列口径小、检测精度低的问题,提出了多节点数据融合的方案。面向枪声定位应用的无线传感器网络,系统实时性要求高,节点功能复杂且失效形式多,本文从数据传输协议、网络拓扑结构、节点设计和时间同步算法四个方面对系统进行分析,设计了符合枪声定位系统实时性的无线传感器网络。本文主要研究工作包括以下几方面:研究了基于竞争的数据传输机制来保障节点检测数据的实时传输,并综合节点通信距离与网络实时性需求,设定节点数据包格式和数据传输率。针对节点的突发性失效问题,研究了双簇头星型网络拓扑结构,通过主副簇头协同工作来维持网络数据融合的正确运行。针对传感器节点功能复杂、任务繁重的特点,研究并设计了基于FPGA+NIOSⅡ的无线模块驱动方案,实现了节点多个任务高速并行处理,为网络实时性提供硬件支持。为了简化节点任务,研究并设计了时延估计与后事件同步机制相结合的时间同步算法。网络中,通过周期性地消除节点时钟误差将网络的全局时钟维持在稳定的范围内;后事件时间同步过程中,节点结合晶振的相对频率偏差,优化了节点的检测信息,为数据融合提供了更为准确的时间。