无线地下传感器网络(WUSN)是将大部分传感器节点埋置在地下,以无线电方式通信的传感器网络。目前无线地下传感器网络是一个新兴市场和有前途的研究领域,具有广泛的应用场景。典型应用包括土壤状态监测、地震和滑坡预测、运动场草坪管理、地下基础设施监测、边境巡逻、入侵检测等。由于传输介质包括土壤、岩石和沙,传统的电磁波、声波在地下传输时存在动态信道条件、天线尺寸设计、多路径损耗问题。磁感应通信系统通过发送线圈和接收线圈产生的磁感耦合作用进行信号传输,不同于电磁波通信技术,即使在严峻的土壤环境中也可以发挥稳定的作用。由于大部分节点分布在地下,对地下传感器网络研究时,实际部署耗费人力、财力,因此仿真成为研究无线地下传感器网络的重要手段。但是目前仿真软件不存在磁感应通信模块,因此本文借助NS2仿真工具拓展适合磁感应的通信模型。本文采用磁感应技术实现地下无线传感器网络信号的传输,分析土壤结构和电路原件建立地下磁感应信道模型,对信号传输衰减模型,耦合产生的磁通系数,给出了详细的推导和计算过程。从土壤介电性、导磁性、工作频率、线圈缠绕匝数、天线角度等方面分析影响磁感应技术通信的特征条件。为了更好地进行地下磁感应通信研究,本文借助NS2作为网络仿真通信平台,添加磁感应传输衰减信道模型和代码库,对地下磁感应网络通信进行研究。最后文章对添加的磁感应通信模型的可靠性进行了验证,在此基础上进行网络通信实验仿真,分析了路径损耗与工作频率、节点间距离、线圈匝数、线圈半径、放置角度等因素的关系,分析网络吞吐率和节点通信时延等网络性能指标的变化规律。