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无线传感器网络是一门综合了计算机技术、现代通信技术、微电子技术、嵌入式系统、分布式信息处理等理论的新兴科学。它是由大量具有感知能力、计算能力和通信能力的微型传感器节点组成,这些节点自组织成网,协同地完成监测任务。无线传感器网络在没有任何基础设施的情况下,将现实世界中的各种物理信息接入互联网,这种技术已在很多领域广泛应用,如国防军事、医疗卫生、智能家居等。随着科学技术的快速发展,无线传感器网络的巨大潜力和广泛的应用前景使其必将成为21世纪最具有影响力的技术之一。与传统的网络相比,无线传感器网络是一种资源受限的网络,节点的计算能力、存储能力和能量都十分有限,如果节点在能量耗尽之前不能获得及时的补充,将会对所在网络的正常运行造成巨大的影响。研究表明,节点的能量主要消耗在通信模块,那么选择合适的路径传输数据就变得尤为重要,因此设计高效节能的路由算法具有十分重要的实际应用价值。无线传感器网络以其独特的优势和巨大的商业价值,受到越来越多的关注,如今,无线传感器网络各个方面已成为学术界研究的重点,而无线传感器网络路由算法的理论研究与实际应用更是其中的热点。本文首先对无线传感器网络及其体系结构做了详细的介绍,概述了无线传感器网络的独特优势及分类方法,接着介绍了一些经典的路由算法,并对LEACH算法做了深入的研究。针对LEACH算法的不足,本文做了相应的改进。首先是簇头个数方面,引入了最优簇头数的概念,并证明了在一个无线传感区域里簇头数目并不是随机的,避免了监测区域里簇头个数过多或过少的问题。其次,划分簇时,采用经典的K-means聚类划分算法,避免簇头节点覆盖区域过大或者覆盖区域重叠的现象。再次,在选择簇头时候充分考虑了节点的能量状况和整个网络中节点的分布情况,解决了簇头分布不均带来的簇头之间距离过近和大片区域内没有簇头的问题。最后,本文改进了LEACH算法的通信方式,在簇头与Sink结点的通信中采取单跳、多跳相结合的路由方式,避免了单跳方式下的远距离通信。本文采用MATLAB进行仿真,对比LEACH算法及其改进算法在簇头个数、簇头节点分布、存活节点数、剩余能量等方面的性能。实验结果表明,本文提出的算法使划分的簇更加均匀、簇头选择更加公平,延长了节点的死亡时间。总之,改进后的算法使网络的性能得到很大的提高。