随着无线传感器网络在军事、民用和工业生产等领域的发展,无线传感器网络应用对网络吞吐量提出了更高的要求。本文针对这一问题,利用无线传感器网络节点的广播特性,融合网络编码。网络编码技术可以提升网络吞吐量,均衡网络负载。论文的主要工作包括:1、介绍了无线传感器网络和网络编码的理论基础,分析了国内外的研究现状,简述了典型的无线传感器网络路由协议和物理层协议。本文针对无线传感器网络路由的典型协议——LEACH协议,根据其簇状的结构特性,在Sink节点处加入网络编码,提出C-LEACH模型。改进后的算法可以提升Sink节点处的网络吞吐量,延长网络生命周期。2、对于面向大数据量的无线传感器网络,本文建立网络模型,并对数据流量进行了分析,提出基于逆向流的跨层网络编码流量分配方法——NCARP机制。传统路由协议和网络编码路由协议不能主动创造编码机会,NCARP机制利用逆向流对节点进行分簇,对簇内流量进行优化分配;CAMP等多路径协议不能利用网络编码平衡网络负载,NCARP机制根据链路负载分配流量,可以减少节点的阻塞,平衡网络负载。3、在物理层,NCARP提供一种编码协商和数据转发方法——NCNMAC机制,利用编码协商和BPSK编码实现物理层的异或编码,可以进一步减少传输次数。本文针对大数据量提出仿真模型1,仿真结果显示,相比COPE和CAMP,NCARP可以显著提升网络吞吐量和平衡网络负载。本文针对物理层提供仿真模型2,仿真结果显示,NCNMAC机制可以进一步减少传输次数。