作为一种新的信息获取方式,无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,简称WSNs)已成为通信领域备受关注的研究热点。无线传感器网络是一种新型的无基础设施的无线网络,能够协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息,并对其进行处理,通过无线通信方式把信息传送到基站。它不需要固定的网络支持,具有快速展开、抗毁性强等特点,具有十分广阔的应用前景。无线传感器网络路由协议是当前研究热点之一。传统有线网络的路由协议已经不再适应无线传感器网络动态变化的拓扑结构,必须设计新的无线传感器网络路由协议。目前,适用于无线传感器网络的路由协议较多,对典型的分簇路由协议LEACH的研究也是当前研究的重点。本文首先概述了无线传感器网络的概念,特点,应用领域和关键技术,其次介绍了无线传感器网络中典型的路由协议,然后着重对LEACH协议的原理和运行机制进行了说明,分析了该协议的优缺点,并进行了改进。结合LEACH协议在簇头选择和单跳通信方面的缺陷,本文提出了改进思路:以基站为中心建立无线传感器网络环境,节点随机分布于基站附近的矩形区域。首先将网络划分为若干扇形区域,根据一定标准选取部分节点作为簇头的候选节点,根据不同的竞争半径选出最终的簇头,然后根据信号强度建立大小非均匀的簇。簇头选举采取分布式算法。改进思路在NS2仿真软件下进行了实验,结果表明:改进后的协议比LEACH有了明显的改善,更加适用于大规模网络。本文共分为7章,各章内容可归纳如下:第1章引入了无线传感器网络的概念,介绍了无线传感器网络的特点,应用前景及关键技术,同时介绍了本课题的来源及研究意义,最后论述了本文的工作和创新点。第2章介绍了无线传感器网络的典型路由协议。第3章论述了LEACH路由协议运行机制和该协议的优缺点。第4章介绍了网络仿真软件NS2。第5章对几种典型的路由协议进行了仿真实验,并且分析比较了实验结果。第6章基于LEACH的缺陷,提出了一种基于层次的多跳非均匀分簇路由协议方案,同时在NS2上对改进前后协议进行了比较。第7章对全文进行了总结,并对未来的工作进行了展望。