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无线传感器网络(WSN，Wireless Sensor Network)是一种新型的网络，是集信息采集、信息传输、信息处理于一体的综合智能信息系统，广泛地应用于国家安全、航空航天、军事侦察、环境及灾害监测、交通管理、医疗救护、远程控制、智能家居和商业等领域。无线传感器网络是由大量的传感器节点组成，通过无线通信方式组成一个自组织网络，能够实时监测和采集目标区域内的信息，并将这些信息发送至汇聚节点，实现对目标对象的跟踪和监测。其研究的核心技术之一是网络层的路由协议，采用何种路由算法对整个网络系统的性能有重要影响。节点由电池供电，能量有限，如何通过高效的路由协议节省功耗来延长网络寿命成了目前的研究热点之一。 本文以延长网络稳定周期、有效地利用节点能量、均衡整个网络的能耗为目标，对无线传感器网络的能量异构性进行研究，运用分簇技术，引入虚拟节点的思想，基于能量异构性的特点，提出一种中心控制的能量异构分簇算法CHCA(CentralizedHeterogeneous Cluster-based Algorithm)，主要工作内容如下： (1)对分簇协议进行分析，研究了经典的分布式分簇协议LEACH和集中式分簇协议LEACH-C的基本原理，采用NS-2网络仿真软件，当基站在场景内、场景边界、场景外三种情况下，分别对两者进行仿真，在节点存活情况，网络能量消耗情况以及数据发送量情况三方面对比分析仿真结果。 (2)对异构无线传感器网络进行分类和研究，对比了几种基于能量的路由算法，介绍了由普通节点和高级节点两种节点组成的二级能量异构网络，系统的模型和描述节点能量异构性的参数。 (3)在二级能量异构网络的基础上，引入虚拟节点的思想，设计了异构网络的拓扑模型，提出一种中心控制的能量异构分簇算法CHCA，详细描述算法的设计思想和步骤。 (4)介绍了NS-2网络仿真软件，对CHCA算法进行仿真，改变高级节点所占比例，在相同网络参数情况下，对其它三个协议LEACH、LEACH-C、SEP分别进行仿真，比较四个算法的仿真结果，总结对网络性能评价的指标，对网络寿命、网络稳定周期等方面进行了分析与比较。 研究结果表明，对比其它协议，CHCA算法延长了稳定周期，提高了稳定周期在网络寿命中的比例。实验验证了本能量异构性算法的有效性，算法可实现整个网络内节点能量的有效利用，达到节点间能量的均衡消耗。