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传感器技术、微机电系统、现代网络和无线通信等技术的进步，推动了具有现代意义的无线传感器网络的产生和发展。无线传感器网络是一组带有无线收发装置的传感器节点组成的临时性的网络自治系统，由于无线传感器网络的节点是用有限寿命的电池来提供的，可以使用的电量非常有限，而且对于有成千上万节点的无线传感器网络来说，电池的更换是非常困难的甚至是不可能的。但是无线传感器网络的生存时间却要求长达数月甚至数年，因此能量有效策略的研究成为关键问题。 针对无线传感器网络的能量受限问题，本论文以无线传感器网络中能量有效策略的研究为中心，主要分为三个部分包括论文综述、理论研究和工程实践来论述。网络综述部分概述了无线传感器网络的发展历程，传感节点和网络的特点，并介绍了无线传感器网络的主要应用领域;然后，概述了战场传感侦察网的发展历程及微型化战场传感侦察网的网络架构。理论研究部分概述了无线传感器网络的通用体系结构和节点模型，通过分析现有的无线传感器网络的系统结构和协议栈，提出了基于能量有效的无线传感器网络协议栈，并分别在无线传感器网络的节点级、链路级和网络级三个层次上分析和研究了各种能量有效策略。在节点级能量有效策略的研究中，分析了基于MCU的动态电压调度策略、基于RF的能量有效策略和基于OS的状态转换策略;在链路级能量有效策略的研究中，基于现有的CSMA协议提出了改进的CSMA协议—MCSMA协议，同时分析了低功耗调制策略和信道编码的能量有效性;在网络级能量有效策略的研究中，基于已有的分簇算法分析的基础上提出了改进的分簇算法—CAMC。在无线传感器网络的OPNET仿真模型的研究中，整合了节点级的状态转换策略、链路级MAC层的MCSMA协议和网络级的CAMC分簇协议，分别从物理层、数据链路层、网络层和应用层进行系统建模，并考虑了能量管理、任务管理和移动管理三个跨层设计平台的建模，从而形成统一的传感节点的仿真模型和网络系统模型。论文的工程实践部分围绕微型化战场传感侦察网中基站网能量有效策略的研究，分析和详述了功率控制在基站网中的设计与实现;同时，分别对基站网中的基站和端机从控制硬件和电源管理两个方面介绍能量有效策略的实现。 本论文的创新点主要集中在无线传感器网络中能量有效策略的理论研究中，其具体包括如下三个主要方面的内容: 1)通过分析结合现有无线传感器网络的基础上，提出了基于能量有效的无线传感器网络模型和节点仿真模型，更适合无线传感器网络的大规模布设和相关的理论模型研究; 2)在链路级能量有效策略的研究中，通过对已有的CSMA算法分析的基础上，提出了改进的MAC接入协议—MCAMA，通过仿真分析该协议比p-坚持的CSMA协议的信道接入延迟降低了9倍，形成趋近于理想化的分簇数目和相对合理的分簇结构，并且数据通信量降低了大约1/3; 3)在网络级能量有效策略的研究中，通过对现有的路由算法分析的基础上，提出了改进的分簇路由协议—CAMC，通过仿真分析该协议可知，在分簇调整阶段，算法降低了簇内数据的传输平均距离，节约了大约3倍的能量消耗;在簇头多跳数据传输阶段，簇头平均发射功率降低为LEACH分簇算法的1/4;并且该算法没有对传感节点提出任何假定条件，传感节点根据实际的硬件系统界定传输范围，不需要假定所有节点能相互通信，更符合实际系统的情况。 论文通过采用将无线传感器网络中的节点级、链路级和网络级各种能量有效策略相结合的方法，极大的提高了能量的使用效率，延长了网络的生存周期，使无线传感器网络能够更多更好的应用于相关领域。