无线传感器网络(WSN)集成了现代传感器、无线通信、微电子、嵌入式计算、分布式信息处理等技术，是一种构建普适新环境以及实现普适控制的新兴交叉学科，具有十分重要的科研价值和应用前景。无线传感器网络具有低功耗、低成本、隐蔽性和鲁棒性好等特点，非常适用于目标跟踪系统。目前，目标跟踪技术已广泛应用到国防安全、交通管理和反恐抗灾等领域，研究低能耗、高可靠性的目标跟踪算法具有重要的学术意义和实用价值。本文以分布式目标跟踪技术为研究对象，针对网络通信不均衡、跟踪质量不高和算法复杂度较高等问题，提出了改进方法。本文的主要研究成果如下：对分布式目标跟踪技术和传感器节点调度协议进行分析，针对现有睡眠调度协议不能满足目标跟踪的需求，提出一种面向目标跟踪的传感器网络睡眠调度协议TTSSP。通过建立传感器网络模型和节点感知信号模型，该协议细致地划分了不同节点的工作模式；提出了目标跟踪前、目标跟踪过程中以及目标丢失时的节点睡眠调度，使整个网络的传感器节点合理、协同工作。仿真结果表明，该协议能够有效降低能耗，提高目标跟踪的成功率。在TTSSP协议的基础上，提出基于TTSSP的分布式目标跟踪算法。该算法基于分布式静态簇网络结构，建立了无线传感器网络目标跟踪模型，提出了基于检测信号强度值的加权质心目标定位方法和基于分段线性拟合思想的目标位置预测策略，实现了移动目标的跟踪。其中，目标位置预测可分为簇内预测和簇间预测，簇头节点根据已知信息预测出目标下一时刻位置和其他相关信息，并唤醒下一跟踪区域内节点，当目标在当前簇运行时间消耗完之前，根据预测信息唤醒邻居簇头节点。仿真结果表明，该算法具有跟踪精度高，能量消耗低，目标丢失率低等优点。