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无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)作为一种特殊的Ad hoc网络,由数量自定的拥有环境感知、数据收集、融合计算、无线通信等能力的传感器节点组成,随着传感技术、网络技术和数据处理等技术的发展,WSN已由简单的军事应用拓展到了各行各业中。WSN节点通常被随机布置在指定监测区域内,其能量极其有限,在保证网络正常工作的前提下,要想延长网络生存周期,必须降低节点的能耗,而节点的无线通信过程是其能耗的主要途径,因此,一系列低功耗的WSN路由协议应运而生。在WSN中,经典的低功耗自适应集簇分层型LEACH协议要求节点周期性轮流当选簇头,通过集簇的方法,减少网络传输的数据量,相较于同期其他的路由协议,LEACH拥有更佳的性能,但是该协议对于传输的数据未进行去冗操作,节能效果不理想,在路由转发的过程中,采用的是单跳直发的方式,没有考虑节点的剩余能量,未实现节点的能耗均衡。针对LEACH协议的这两点不足,本文提出了一种结合信息熵的改进LEACH协议(An Improved LEACH Protocol Combines with Information Entropy,LEACH-CIE)。本文方法将结合信息熵理论针对WSN庞大的数据量进行去冗操作,并设计了基于相对熵的多跳转发路由,实现更优的数据传输过程,使得网络的运行更健康、生存更长久。本文研究的主要工作和内容是:(1)研究现有的WSN经典路由协议,分析LEACH协议及其改进协议的优缺点,得到本文的设计思路。(2)结合信息熵概念,利用相对信息熵方法计算得到节点历史周期的相关性,判断数据的冗余度,通过减少冗余数据的传输量,达到降低网络整体能耗的目的,以弥补LEACH没有去冗操作的不足。(3)改进LEACH协议中单跳直发的路由规则,针对簇内与簇间两种情况下的通信环境,综合考虑中继节点与源节点的剩余能量,通信距离,能耗比等因素,利用节点能耗模型进行数据计算,细化节点转发条件,均衡网络节点能量消耗速率。