无线传感器网络是由大量的传感器节点组成,通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络系统。无线传感器网络具有组网快捷、灵活等诸多优点,具有很高的研究价值和十分广阔的应用前景,引起了学术界和工业界的高度重视。本文首先介绍了课题背景,阐述了本课题的研究目的以及意义。接着,提出设计能够有效节约能源、延长网络生命周期的路由协议是无线传感器网络研究的一个重点。本文对现有的无线传感器网络路由协议进行了分类和比较研究。然后有针对性地选择了典型的分簇式路由协议—LEACH协议作为研究对象。LEACH协议是一种典型的分簇路由协议,簇头的选取直接影响到协议性能的优劣。原有的LEACH协议中,簇头的产生完全依赖于概率事件,虽然从统计上,平均簇头数可以达到最优,但每轮的簇头数却存在较大的差异。其次,LEACH协议是让网络中的节点自组织地形成簇,簇头是随机产生的,这种随机产生的方式无法保证簇头节点的合理分布,也没有考虑节点能量的状态。因此本文从簇头数目、簇头分布以及簇头的能量三个方面提出了改进思路。改进后的LEACH协议,对簇头节点的产生区域进行了限定,保证了簇头数目的最优化以及簇头的合理分布,并以节点剩余能量的多少为主要依据来选择簇头节点。经过NS2仿真平台的测试,改进后的路由协议使得整个网络的生命周期延长,具有较好的能量优化特性。