传感器、嵌入式计算、网络以及无线通信四大技术孕育了无线传感器网络。当前无线传感器网络可以被广泛的应用于军事，民用，医疗救护，环境监测等众多领域。无线传感器网络通常由大量的随机分布的传感器节点构成，主要工作是采集监测区域的信息并传送给观察者。在无线传感器网络中，传感器节点携带的能量、计算能力和带宽都非常有限，能量一般由电池提供，并且电池的电量不易补充，所以传统的无线路由协议不适合无线传感器网络。可见，设计能够有效节约能量，降低节点能量消耗，延长网络生命时间的路由协议是无线传感器网络研究的重点课题。
　　本文在研究了现有的典型的无线传感器网络协议的基础上，把Leach协议作为重点进行研究。Leach协议是首个适用于无线传感器网络的分层路由协议，由麻省理工的研究人员设计而成，它的簇头选举机制可以把能耗平均分配到每个节点上从而降低整个网络的能耗，达到延长网络生存时间的目的。与一般的平面多跳路由协议和静态分层路由协议相比，Leach协议可以将网络生命周期延长15％。
　　本文就是针对Leach这一无线传感器网络路由协议进行了研究和改进，完成的主要工作如下:
　　(1)研究了无线传感网络的发展历程、概念、拓扑结构、特点和网络国内外研究现状以及传感器节点的组成和协议栈，同时阐述无线传感器网络路由协议设计准则和分类。
　　(2)从拓扑结构的角度，对无线传感器网络的经典的平面路由协议和层次路由协议进行了分析，包括Flooding、SPIN、Directed Diffusion、Leach、TEEN等等。
　　(3)在上述的工作基础上，重点研究了Leach这种经典的路由协议，主要分析了它的能量模型、工作流程以及优缺点等等。
　　(4)在研究Leach协议的基础之上，针对Leach协议的不足之处，提出了Leach-es协议和Leach-dd协议。Leach-es协议针对簇头边缘化的现象提出了改进，在选举簇头过程中加入了能量和距离作为限制条件。Leach-dd协议针对簇头在簇内的位置不合理的现象提出了改进，先选出临时簇头，再进行临时簇头位置合理性的验证，最后选出正式簇头。通过NS-2仿真工具进行比较分析，仿真实验结果表明，改进的协议在性能上优于Leach协议。