集成了传感器、嵌入式、网络和无线通信四大技术的无线传感器网络以其在军事领域和民用领域的巨大应用潜力而受到越来越多的重视和研究，其异于传统网络的诸多特点决定了整个网络体系结构中存在许多需要解决的新问题，路由协议的设计就是其中一项很重要的内容。 论文对现有的几种无线传感器网络路由协议进行分析研究，包括泛洪、SPIN、定向扩散、LEACH等。在重点研究泛洪协议和定向扩散协议的基础上，为了使得这两种路由协议更加节能高效，对它们进行改进。 在多跳传输的无线传感器网络当中，数据报文沿较短的路经传输将会减少网络能量的消耗，延长网络寿命。论文通过优化数据传输的路径来对泛洪和定向扩散路由协议进行节能性改进。在泛洪协议改进过程中，论文设计了一种分布式算法来计算网络中所有节点的跳数值，然后通过节点跳数值比较形成的转发条件来控制数据报文的广播范围，使数据报文沿着网关方向的有效路径进行传输，消除了泛洪路由中数据传输的盲目性，同时源节点通过设置不同的转发条件来保证路由质量，网关节点通过刷新节点跳数来保证路由健壮性。如何生成优化的梯度是定向扩散路由协议的一个关键问题，论文在分析ns2中的基本梯度生成算法的问题基础之上，利用兴趣包的转发次数对该算法进行改进，设计了一种分布式的最短路径梯度生成算法。该算法极大的降低了邻居节点间建立“平行梯度”和“逆向梯度”的概率，可构建从源节点到sink节点的多条最短路径，达到改进定向扩散路由的目的。NS2仿真工作表明，论文设计分布式算法可以准确求得节点跳数；定向泛洪在保持基本泛洪协议简单可靠优点的同时，使得网络的能量利用率大幅度的提高；改进的定向扩散协议可建立更为有效的梯度，从而使得定向扩散中数据报文沿着更短的路径传输，路由的节能性更好，这些改进工作使得泛洪协议和定向扩散协议更加适用于真实的网络环境。