无线传感器网络作为一种新型信息获取平台，在军事、安全监视、生态环境监测、医疗等领域具有广阔的应用前景。覆盖是衡量无线传感器网络服务质量的重要指标。覆盖优化问题作为无线传感器网络的基本问题之一，也受到广泛关注。本文针对节点高密度随机均匀部署的传感网络研究覆盖优化问题，阐述了覆盖优化的方式、过程、手段以及覆盖优化算法的性能评价，归纳了几种典型的无线传感器网络覆盖优化算法，并结合其优缺点，分别提出了集中式和分布式的覆盖优化协议。集中式覆盖优化协议利用图论知识，在k-重覆盖算法基础上，提出一种可调冗余覆盖算法。文中首先证明了冗余覆盖节点个数与冗余覆盖率的数学关系，以此为基础，汇聚节点根据各节点冗余信息构建冗余关系连通图，运行可调冗余覆盖算法，进一步构建符合各种覆盖要求的监测网络。协议中还提出一种最短路径树算法，用以构建工作节点至汇聚节点的最优传输路径。协议的算法实现复杂度低，仿真实验证明了协议的可行性和有效性。分布式覆盖优化协议相比集中式协议，具有较好的可扩展性，更适用于大型无线传感器网络。首先借鉴分簇思想，提出极小覆盖集划分算法，划分网络为若干个独立的极小覆盖集。以极小覆盖集为算法模型，提出一种冗余节点选取算法，该算法将满足条件的覆盖集核节点选作冗余节点并使其休眠。文中证明了节点的休眠不影响网络的连通性同时保持较高的覆盖率。仿真结果表明：在保持网络原有连通性的基础上，该协议使得覆盖网络工作节点数目更少、分布更均匀，网络生命周期得到大幅延长。