二十世纪九十年代以来,随着微机电技术、嵌入式计算技术、通信技术和传感技术的飞速发展,无线传感器网络得到了学术界、工业界和军方的极大关注。无线传感器网络是由大量低成本、低功耗、具有感知能力、计算能力和无线通信能力的微型传感器节点构成。网络中的传感器节点以自组织的方式构成无线通信网络,有效实现远程信息的采集、处理和传输。无线传感器网络以其自适应性、抗毁性、易部署性和低成本的优点,在国防军事、环境监测、交通管理、医疗卫生、建筑和结构监测及反恐抗灾等领域具有广泛的应用前景。目前,无线传感器网络及其相关领域的研究热点主要包括各种网络协议、时间同步、协同信息处理、网络拓扑控制、节点定位算法等。在众多相关领域中,如何提高网络的有效寿命、保证网络的监测质量是无线传感器网络的核心技术之一,所以网络的高效节能协议设计是系统设计的关键;而传感器节点的位置信息作为无缝协同的基础是另一个核心技术,并以地理信息辅助路由协议,成为无线传感器网络能够高效节能的关键。本文围绕无线传感器网络节能机制和定位算法这两大主题展开了深入的研究,侧重点在网络路由协议、拓扑控制管理、高精度节点定位算法和定位新技术。论文首先概述无线传感器网络技术,阐述本文的研究背景及意义,分析无线传感器网络的国内外研究现状。然后,针对该领域的研究热点和难点,从以下四个方面进行研究:1、在无线传感器网络的网络层,研究一种高效节能的链式分层无线传感器网络路由协议ECR;2、在无线传感器网络的拓扑管理技术方面,研究一种基于概率探测模型的、传感器网络分布式概率覆盖保持协议DPCP和分布式概率覆盖连通保持协议DPCCP;3、在无线传感器网络节点定位方面,研究一种跨层、基于多维定标的高精度无锚点定位算法CMDS;4、在无线传感器网络定位新技术方面,研究一种基于自组织神经网络的分布式无线传感器网络节点定位算法DSOM-RSSI。针对以上协议和算法研究,通过OMNET++3.3仿真系统和MatLab6.5进行深入的实验研究,实验结果表明了所提出ECR、DPCP、CMDS和DSOM-RSSI等算法的有效性和可行性。综上所述,本文的研究成果对于无线传感器网络在高效节能和高精度节点定位方面都具有一定的理论意义和应用价值。