无线传感器网络作为对人类未来生活产生深远影响的十大新兴技术之首,具有巨大的应用价值。而传感器网络节点只具有有限的无线通信能力和有限的电源供应能力。如何在这样有限的资源环境下获取更多的、有效的感知对象的特征信息,并把它们传输到用户节点进行处理,是目前研究的主要问题。在无线传感器网络研究之初,网络大多采用人工部署方式,节点位置及相邻关系可以精确设置,因而无须考虑网络初建阶段的自组织问题;随着无线传感器网络应用领域的日益拓展,网络规模的不断扩大,越来越多的应用不得不采用随机播撒的方式部署网络。这样的方式决定了网络在初建阶段处于无结构状态,所有的节点并不知道邻节点的位置,也不知道邻节点的数目。因此在网络开始运行之前,必须进行以建立网络初始结构为目的的初始化。无线传感器网络初期初始化必须同时解决以下两个问题:初建阶段节点间的数据传输;无结构状态下的拓扑控制建立。基于此本文重点研究了初始化阶段快速分簇算法的实用化技术和性能评估。本文首先介绍了无线传感器网络初始化阶段的研究现状和研究的必要性,然后分析了初始化阶段的特点和需要解决的关键性问题。在简要介绍了传感器网络中目前关于初始化的研究,指出在初始化阶段因其特殊性,分析出常见的分簇算法根本无法应用后,提出了一种基于竞争发包的机制作为选举簇头的方法,并对其给予了严格的证明。通过不同规模,不同节点密度下算法的仿真实验结果的分析,发现本文的簇头选举算法在性能指标上优于现有相关算法。最后是全文总结,并对无线传感器网络中初始化问题的进一步研究方向进行了探讨和展望。