无线传感器技术作为未来主导信息技术变革的四项技术之一,对人类社会有着重要的作用。无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)通常由密集部署的传感器节点组成,这些节点依靠电池提供能量。大量文献对WSN的路由和覆盖分别进行了分析和算法设计。然而,路由和覆盖作为WSN最重要的两项功能缺乏总体的讨论分析。本文着力于结合路由和覆盖对WSN整体性能进行分析评估,并加入移动Sink节点优化WSN的整体性能。首先分别对WSN覆盖和路由两项重要功能进行算法分析设计。WSN覆盖功能负责监测目标区域,采集感知区域内的环境信息。本文基于Delaunay三角剖分计算节点感知半径完成静态覆盖,并加入少量移动节点,通过所提低全局性粒子群算法快速估算移动节点位置,实现覆盖率最大化。在WSN的路由方面,提出一种基于不规则元胞自动机的路由规划算法,该算法分为路由预选择和数据传输两个阶段。在路由预选择阶段将剩余能量因子作为权重计算初始路径,以均衡能量消耗延长网络生命周期,在数据传输阶段将节点预选择状态作为权重进行路径重规划,以降低网络时延,缓解网络堵塞,并提出睡眠机制减少不必要的能量消耗。根据上述WSN覆盖和路由分析,结合两者特性提出WSN基础性能评价因子,以评估WSN的性能优劣,并加入移动Sink节点优化WSN性能。论文提出Sink节点位置评估因子计算Sink节点最佳位置,并采用上述覆盖和路由算法进行仿真。仿真结果表明,所提路由算法网络能耗较少,网络时延较短,所提覆盖算法覆盖率较高。WSN基础性能评价因子能够初步评价WSN整体性能优劣,Sink节点位置评估因子能够快速估算最佳Sink节点位置。