无线传感器网络应用集诸多学科研究合技术手段于一身:在分布式处理的理论基础上,通过嵌入式技术实现硬件支撑,并利用计算机科学、现代通信技术实现网络扩展。随着针对微机电系统与无线通信相关技术研究的不断深入,人们逐渐开发出价格低廉、低耗能的微型传感器,为构建出综合性能更优秀的传感器网络提供了基础支持。论文借鉴近年来无线传感器网络的诸多研究领域内众多学者提出的相关理论及改进方法,从能量利用和传感器节点定位两方面出发,对网络能源开销控制和网络内节点定位的相关算法进行讨论研究和分析。针对无线传感器网络路由研究领域,在目前已有的成果中,分层路由协议在减少能耗开销、延长网络的生命周期方面具有较为突出的优势,而LEACH是其中备受关注的一种。因此,论文选取了LEACH协议作为研究对象,以节省网络能耗开销的目的,在原基础上结合了ISODATA聚类算法,以此达到使网络分簇情况更为均匀的目的。同时,在研究了LEACH协议的网络划分以及选举机制后,结合迭代MDS定位方法,在进行网络通信的同时获得相关节点在划分的各网络内的坐标,并将定位结果处理至统一的全局坐标系,做到能量效率利用的最大化。LEACH协议在分簇以及簇头选举的阶段采取了随机机制,这存在一定不合理性,也会造成通信过程中数据传输量大、传感器能量消耗过快。针对这个问题,在考虑了均衡网络能源开销的前提下,本文提出一种利用了ISODATA聚类的分层路由算法。论文首先参考全局节点的位置信息,利用ISODATA算法进行迭代计算后对节点进行合理归类。然后,各个节点参考自身的剩余能量及他们自身到基站的相对位置,参照一定机制选举出簇头。当竞选过程完成后,基站根据簇头节点发送的兴趣数据,使用Dijkstra算法的贪婪机制,得到各簇头到基站的分支中最短的一条路径,并进一步得出最优拓扑。在无线传感器网络的实际运用中,针对微型传感器的定位是最核心的技术之一。论文在LEACH协议的基础上,提出一种多维标度迭代定位的算法。论文结合了原协议中分簇机制的特点以及迭代MDS算法的优点,利用协议工作过程中的路由信息,通过坐标变换的手段对节点进行定位。为验证相关改进的性能,论文仿真并选取了相关参数对照。通过实验可以论证,论文提出的改进较原算法在合理簇划分、负载均衡和延长网络生存时间方面均得到明显的改善,而利用MDS迭代手段能够获取精度较好的坐标位置信息。