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无线传感器网络（WSN：Wireless Sensor Networks）是由大量整合了数据采集、处理和通信功能的微传感器组成的自治系统。该微传感器通常采用电池供电，受工作环境的限制，电池的充电或更换极不方便。另外，随着无线信道状态不断变化，传输误码率也随之增大，从而导致大量能耗浪费在数据重传上。因此，如何设计一种既保证一定传输质量又节能的传输方式成为WSN实践应用中的一个关键问题。协作MIMO（Cooperative Multiple Input Multiple Output）通信技术将传感器节点采集的数据通过由协作节点构成的虚拟天线阵列进行传输，能有效地降低传输能耗，提高传输质量，已成为近年来的研究热点。本文在现有研究的基础上，针对WSN中的分簇、协作节点选择以及协作MIMO传输策略展开如下研究：（1）WSN分簇算法：围绕分簇的空间分布、节点剩余能量、簇头节点个数和总能耗四个方面展开多目标进化分析，并提出基于多目标进化的分簇方法。仿真实验结果表明，本文方法能给出最优的分簇方案以及用于工程实践的相关参数。（2）考虑到WSN传输过程中信道状况随机变化的因素，提出一种基于SVD的协作节点选择算法，仿真实验表明，该算法能提高系统信道容量，降低误码率。（3）考虑到大规模WSN通常采用多跳传输的方式，提出一种WSN中基于图的多跳协作MIMO传输策略，仿真实验表明，所提出的策略能显著提高节点存活率，延长网络生存时间。