无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)是最近几年随着嵌入式技术和通信技术的快速发展下的一种新的研究方向,并以自组织、低功耗、便携等特点广泛应用于特殊环境中,近年来受到了国际信息领域的高度关注。WSN中频谱资源和节点能量有限,如何合理分配频谱资源及降低节点能耗是研究WSN技术的重点方向之一。因此,研究功率控制与信道分配联合算法对于推动WSN的发展具有重要的科学意义。本课题基于博弈论展开对WSN的拓扑控制和信道分配联合优化算法研究,具体工作如下。(1)简单阐述WSN的组成结构、应用领域及信息传输整体流程。在课题国内外研究背景下,通过对现有拓扑控制算法和信道分配算法进行优缺点分析总结,为本课题主要研究内容及组织结构安排提供理论基础。(2)针对WSN中因频谱资源有限而导致的干扰严重的问题,结合现有定量分析节点干扰的物理干扰模型并考虑节点能量因素构建节点的生命期模型,并基于帕累托最优策略设计出一种优化网络生命期的联合优化算法(JLIMA)。该算法利用博弈论的知识选择最大化效益函数的功率和信道策略,在降低网络干扰和能耗的基础上有效延长网络的生命期。(3)针对WSN中节点负载分配不均衡导致的节点能耗增大,网络生命期降低的问题,本文提出了一种面向负载均衡和生命期优化博弈算法(JACLB)。本文所设计的JACLB算法将影响节点负载的节点发射功率、节点能量、节点间距等因素融入到效益函数之中,结合博弈理论知识并基于最佳响应策略选择最优化效益函数的功率和信道,实现均衡节点负载和降低节点能耗,有效延长网络的生命期目的。