大量的具有无线通信功能的各种传感器节点组成了新一代的无线传感器网络，这些节点采用多跳方式通信，并且可以构成自组织无线网络。在社会生活、环境监测、航空航天、军事国防等方面的广泛应用使无线传感器网络成为了国内外学者研究的重要方向。然而传感器节点由于受到体积、部署环境的限制，一般采用电池供电，能量十分有限且难以得到补充。因此，提高能量利用率，延长网络的生存时间成为了无线传感器网络方面研究的热点问题。　　 在无线传感器网络中的主要能耗来源于节点之间的通信消耗。多入多出(Multi-inputMulti-output，MIMO)技术可以有效提高无线通信能量效率。MIMO技术需要在发送端和接收端两部分安装多根天线，以实现分集增益，在发送功率和频谱资源一定的情况下，MIMO技术可以使信道容量增加。无线传感器网络中，多个节点协作可以构成虚拟的天线阵列，由此可以解决节点无法安装多根天线的问题。无线传感器网络中引入MIMO技术，可以增加信号强度，有效的减少信号衰落的影响，也可以提高信息传播的速率，从而减少网络的能耗。因此，基于虚拟MIMO的无线传感器网络已经成为了研究的热点问题。　　 针对MIMO技术和无线传感器网络的特点，本文对基于虚拟MIMO的无线传感器网络的组网方式和路由协议进行了研究，并提出了解决方案。本文的主要工作如下:　　 1、提出了适用于虚拟MIMO技术的基于网格位置的分簇算法。　　 在之前的研究中，基于虚拟MIMO的组网方式一般是和LEACH协议结合的，但LEACH协议不考虑节点位置，导致分簇不够均匀。本文将网络固定的划分为若干分簇，很好的解决LEACH协议中分簇不均匀的问题，同时改进了以往的网格分簇簇头选举算法，从节点能量和位置两个方面出发，综合考虑选择合适的节点。本文提出了将网格分簇与虚拟MIMO技术结合的方式，从簇的构建、协作节点的选择、簇头的重选举、数据传输四个阶段对算法进行了详细的阐述。实验表明这种方法可以有效的延迟网络生存时间。　　 2、提出了新的基于虚拟MIMO的无线传感器网络路由协议　　 为了节省网络传输能耗，路由协议不仅不需要找到下一跳转发节点，还需要综合考虑网络的整体情况，均衡网络能量，减少路由能耗。本文提出了一种基于虚拟MIMO的路由协议，该协议综合考虑了协作分簇的传输能耗，下一跳协作分簇的剩余能量和与基站的通信代价等因素。本协议根据局部网络信息来选择传输方式，有效的均衡分簇之间的能量关系，达到延长网络生存时间的目的。实验表明，这种分布式的、局部最优的路由协议可以明显减少网络能耗，提高能量利用率。