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随着人类感知、获取、传递信息技术的不断进步,无线传感器网络(WSN)技术得到了快速的发展。但在无线传感器网络中存在生命周期不可人为延长、节点能量不能持续补充等不足,而路由协议的性能对弥补上述不足具有不可或缺的关系,为此如何延长网络的使用寿命、提高节点能量的使用效率变成了研究无线传感器网络路由协议的热点对象之一。本文以延长网络使用寿命为目标设计一种基于粒子群优化算法的WSN非均匀分簇路由协议(简称PSO-UC)。PSO-UC主要在分簇策略、簇头选举、簇间路由和簇间算法等方面进行分析与设计。在分簇策略和簇头选举上,本文提出基于粒子群优化算法的非均匀分簇策略,主要从如何分簇、簇的最优数量、簇的大小等方面进行考虑,并且重点考虑了簇内成员节点与对应簇头节点之间的距离,簇头节点的剩余能量,簇头节点与基站之间的距离以及簇头节点之间的距离四方面因素,定义了相应的适应值函数,利用粒子群优化算法进行最优簇头的选取,从而对整个网络的分簇的方式、簇的大小、簇的数量进行优化,以实现提高节点能量使用效率、延长网络使用寿命的目的;在簇间路由和簇间算法上,本文通过利用最小生成树算法在簇间生成路由并以多跳的方式进行数据传输,主要根据发送节点和接收节点的剩余能量以及传输距离来定义网络中边的权值,利用Prim最小生成树算法形成初始路由,根据路由节点的负载信息对路由进行优化形成最终路由;综合分簇优化算法和簇间多跳路由算法形成基于粒子群优化算法的WSN非均匀分簇路由协议。仿真实验环节,在多组不同的仿真环境下,将经典分簇路由协议LEACH和非均匀分簇路由协议EEUC以及本文提出的基于粒子群优化算法的WSN非均匀分簇路由协议进行对比分析,证明了本文提出的路由协议在均衡网络能耗和延长网络寿命上的性能更优越。