无线传感器网络是集数据采集、信息处理和无线通信等于一体的新型分布式自组织网络,在军事、环保、医疗和空间探索等领域具有巨大的应用潜力。MIMO技术可通过空间复用,提高信道容量;分集增益,对抗无线信道衰落。以上两个方面可提高链路可靠性,降低收发端通信能耗。　　无线传感器网络各个节点通过协作通信,构成MIMO系统。MIMO系统具有能耗小、传输快等优点,并能有效降低节点能耗,延长网络生存时间。在基于协作MIMO技术的无线传感器网络中,分簇算法是实现协作MIMO技术的关键。无线传感器网络中,传统的分簇算法并不能满足协作 MIMO的应用需求,并且目前对基于协作MIMO技术的分簇算法研究仍相对薄弱。　　针对这些问题本文主要做了以下工作:　　(1)改进基于分簇的 CMIMO能耗模型。本文主要从簇间和簇内通信阶段考虑传输能耗,分析协作节点个数、发送功率、传输模式及距离对总能耗的影响,通过联合优化协作节点个数和发送功率及协作节点个数和传输模式来减少总能耗。通过仿真证明,改进的能耗模型能有效减少总能耗。　　(2)设计CMIMO协议。CMIMO协议融合了多种协议或算法。邻居发现协议:CSMA/CA机制监听 hello报文,触发建簇和重新建簇,保证节点间能量均衡,延长网络生命周期。MIMO分簇算法:根据不同的标准选取MCH、CN及non-CH,考虑了 MIMO在分簇过程中的作用。同步算法:簇间通信过程中,簇头间交换CREQS报文作为同步信号,实现发送端和接收端同步。路由算法:改进最短路径算法,确定最优传输路径及跳数,最大限度的减少总能耗;最短路径出现问题时,能迂回到其它路径,有效保证网络连通,延长网络寿命。CMIMO协议能有效优化协作MIMO通信性能。　　(3)完成 CMIMO协议性能仿真。通过分析网络大小、簇间通信范围、网络节点个数等因素对能耗、跳数、传输模式、生命周期等影响。结果表明CMIMO协议性能优于DCA协议,尤其是大规模网络和远距离传输。