无线传感器网络（WSN）以其随机布设、自适应、易用于苛刻环境等优势，可满足多种场合的实时性、准确性、全面性、关键任务的可靠性等需求。具有广阔的应用前景，因而，研究无线传感器的建模与仿真，让很多实现阶段可能出现的问题可以提前被发现并修改，降低损失，具有一定的实际意义。本论文讨论了典型计算模型、系统建模语言及开发工具。研究了无线传感器网络系统建模技术和流程。分析了无线传感器网络的体系结构，及网络拓扑结构，并对典型的路由协议机制进行了研究，确定自组网按需距离矢量路由（AODV）协议作为无线传感器网络建模所采用的协议。讨论了PtolemyⅡ仿真环境和无线传感器网络系统建模制约因素，系统设计考虑的性能指标。详细描述了各个模块的具体实现过程。基于工具PtolemyⅡ实现了三个模块，节点模块、能耗模块以及整体模块。其中节点模块完成系统最基本的节点功能，如信息传递、路由生成、维护等；能耗模块完成模拟能量损耗过程对节点信息接收的影响；整体模型则从宏观角度模拟整体网络接收、发送信息的情况。本论文根据传统传感器网络设计流程确立的基于应用的建模和仿真的方法，对今后无线传感器网络设计与应用有一定的参考价值。